JP5446955B2 - Imaging device - Google Patents

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本発明は、撮像装置および撮像方法に関し、特に、欠陥画素補正機能を有するデジタルスチルカメラ等の撮像装置およびその撮像方法に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method, and more particularly to an imaging apparatus such as a digital still camera having a defective pixel correction function and an imaging method thereof.

デジタルスチルカメラに使用される撮像素子、例えばCCD(charge coupled device)では、半導体の製造工程において全ての画素が完全に同一性能で製造されるわけではなく、欠陥画素も製造されてしまう。この欠陥画素としては、例えば、通常よりレベルが低い信号を出力する黒点欠陥画素や、通常よりレベルが高い信号を出力する輝点欠陥画素がある。
しかしながら、製品の歩留まりの観点から、欠陥画素が所定の個数以下である場合には、良品のCCDとしてデジタルスチルカメラ等の商品に使用されることが一般的である。
In an image pickup device used for a digital still camera, for example, a CCD (charge coupled device), not all pixels are manufactured with the same performance in a semiconductor manufacturing process, and defective pixels are also manufactured. Examples of the defective pixel include a black spot defective pixel that outputs a signal having a level lower than normal, and a bright spot defective pixel that outputs a signal having a level higher than normal.
However, from the viewpoint of product yield, when the number of defective pixels is less than a predetermined number, it is generally used as a non-defective CCD for a product such as a digital still camera.

そこで、欠陥画素を備えるCCDを使用するデジタルスチルカメラでは、その欠陥画素のCCD上の縦横座標(アドレス)等の欠陥画素データが、予め当該デジタルスチルカメラに設けられた欠陥画素補正部の記憶部に格納される。この記憶部に格納された欠陥画素データは、撮影時において欠陥画素補正部に参照される。そして、この欠陥画素データのアドレスに位置する画素データが、隣接する同じカラーフィルタの画素データ(画像信号)で補間ないし置換され、欠陥画素補正処理がなされる。   Therefore, in a digital still camera using a CCD having a defective pixel, defective pixel data such as ordinate and abscissa (address) on the CCD of the defective pixel is stored in advance in a storage unit of a defective pixel correction unit provided in the digital still camera. Stored in The defective pixel data stored in the storage unit is referred to by the defective pixel correction unit at the time of photographing. Then, the pixel data located at the address of the defective pixel data is interpolated or replaced with the pixel data (image signal) of the same adjacent color filter, and defective pixel correction processing is performed.

また、前述の黒点欠陥画素や輝点欠陥画素とは別に、暗電流特性が悪い欠陥画素(温度キズ)も存在する。この暗電流特性が悪い欠陥画素とは、通常の1秒程度の露光時間では問題とならないが、露光時間が長くなるに従い暗電流の増加が大きくなる欠陥画素であり、これが画像データに重畳されることで輝点となってしまう。例えば、夜景撮影における長時間露光での撮影で、点々の星状にあらわれるノイズがこの暗電流特性が悪い欠陥画素であり、輝点として画像上にあらわれる。このように、暗電流特性が悪い欠陥画素は常に欠陥画素としてあらわれるものではないので、露光時間等の撮影パラメータによって補正対象とする画素(およびその数)を変更する必要があるため、撮影パラメータに応じた欠陥画素を記憶・格納して補正に用いる。   In addition to the aforementioned black spot defective pixels and bright spot defective pixels, there are also defective pixels (temperature scratches) with poor dark current characteristics. A defective pixel having poor dark current characteristics is not a problem with a normal exposure time of about 1 second, but is a defective pixel in which the increase in dark current increases as the exposure time increases, and this is superimposed on the image data. It becomes a bright spot. For example, when shooting with long exposure in night scene shooting, noise appearing in a star shape is a defective pixel having poor dark current characteristics and appears as a bright spot on the image. As described above, since defective pixels with poor dark current characteristics do not always appear as defective pixels, it is necessary to change the pixels to be corrected (and the number thereof) according to imaging parameters such as exposure time. Corresponding defective pixels are stored and stored and used for correction.

すなわち欠陥画素は、欠陥画素を予め記憶・格納し、この記憶・格納された欠陥画素に対して撮影毎に同一の処理を行う、或いは撮影パラメータに応じた所定の処理を行うことで、予め把握した欠陥画素を周辺の画素の画像信号で補正することができる(静的欠陥画素補正)。   In other words, the defective pixel is preliminarily grasped by storing and storing the defective pixel in advance and performing the same processing on the stored and stored defective pixel every time shooting is performed, or by performing predetermined processing according to the shooting parameter. The defective pixel can be corrected with the image signal of the surrounding pixels (static defective pixel correction).

ところで、欠陥画素には上述の暗電流特性が悪い欠陥画素の例のように、動的に変化する温度欠陥画素が存在する。このような動的に変化する温度欠陥画素に対しては、撮影毎に得られた画像信号の情報(輝度値等)から所定の閾値に基づき各画素を自動判定し、欠陥画素と判定された画素を、当該欠陥画素の周辺の画素の画像信号で補正することができる(動的欠陥画素補正)。   By the way, in the defective pixel, there is a temperature defective pixel that dynamically changes, as in the example of the defective pixel having poor dark current characteristics. For such temperature-defective pixels that change dynamically, each pixel is automatically determined based on a predetermined threshold value from information (luminance value, etc.) of the image signal obtained for each shooting, and determined as a defective pixel. A pixel can be corrected with an image signal of a pixel around the defective pixel (dynamic defective pixel correction).

しかしながら、これらの静的欠陥画素補正や動的欠陥画素補正を用いた場合、欠陥画素として記憶・格納された画素、或いは自動判定に基づき欠陥画素とされた画素の周辺も同様に欠陥画素である場合(例えば連続する欠陥画素のような場合)は、補正が正しく行われないという問題があった。   However, when these static defective pixel correction and dynamic defective pixel correction are used, the pixels stored / stored as defective pixels or the periphery of the pixels determined to be defective based on automatic determination are also defective pixels. In some cases (for example, in the case of continuous defective pixels), there is a problem that correction is not performed correctly.

かかる問題に対して例えば特許文献1では、連続する欠陥画素を補正するべく、静的欠陥画素補正を用いて連続する欠陥画素の一部を補正して孤立点(非連続の欠陥画素)とし、次いで、動的欠陥画素補正をすることで、全ての欠陥画素を適正に補正する技術が開示されている。特許文献1によれば、動的欠陥画素補正のみ、あるいは静的欠陥画素補正のみでは充分な補正ができないようなパターンの欠陥画素であっても、これらの双方を用いることにより補正可能としている。
ところが、かかる技術をもってしても、横4連続以上の欠陥画素や、横3連×縦2連続の欠陥画素など、特定のパターンの欠陥画素は充分に補正をすることができないという問題があり、さらなる欠陥画素補正の高精度化が求められている。また、かかる技術では孤立点とした後の補正には動的欠陥画素補正を用いていることから、例えば横3連続の欠陥画素を補正する場合、中心の欠陥画素は補間による補正が行われることが必然であることなどにより良好な解像度が得られない場合があるため、さらなる欠陥画素補正の高精度化が求められている。
In order to correct such a problem, for example, in Patent Document 1, in order to correct a continuous defective pixel, a part of the continuous defective pixel is corrected using static defective pixel correction to be an isolated point (non-continuous defective pixel). Next, a technique for properly correcting all defective pixels by performing dynamic defective pixel correction is disclosed. According to Patent Document 1, even a defective pixel having a pattern that cannot be corrected sufficiently only by dynamic defective pixel correction or static defective pixel correction can be corrected by using both of them.
However, even with such a technique, there is a problem that a defective pixel having a specific pattern, such as a defective pixel having four or more horizontal rows or a defective pixel having three horizontal rows × two vertical rows, cannot be sufficiently corrected. There is a demand for higher accuracy in defective pixel correction. In addition, since such a technique uses dynamic defective pixel correction for correction after an isolated point, for example, when correcting defective pixels in three horizontal directions, the central defective pixel is corrected by interpolation. Therefore, there is a case where a good resolution cannot be obtained due to the necessity of, for example.

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、撮像素子の欠陥による欠陥画素を高精度に補正でき、特に3連続あるいは4連続以上の欠陥画素を高精度に補正することができる撮像装置、及び撮像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-described problems in the prior art, and can correct a defective pixel due to a defect in an image sensor with high accuracy, and in particular, correct a defective pixel with three or more continuous defects with high accuracy. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an imaging method capable of performing the above.

しかして、上記課題を解決するために本発明に係る撮像装置及び撮像方法は、具体的には下記(1)〜(14)に記載の技術的特徴を有する。   In order to solve the above problems, the imaging apparatus and imaging method according to the present invention specifically have the technical features described in the following (1) to (14).

(1):画素列を有する撮像素子と、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、を備え、前記画素列は、少なくとも、0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち1乃至N番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち0番目の画素及びN+1番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目のうち1乃至M番目の欠陥画素の欠陥画素の画像信号を前記0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号を前記N+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、前記特定欠陥画素パターンを備える画素列に対して上下に配置された別の画素値を参照することにより補正の順を選択することを特徴とする撮像装置である。
ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。
(1): An image pickup device having a pixel column, a defective pixel storage unit that stores in advance a position of a defective pixel included in the pixel column, and a defective pixel correction unit that corrects the defective pixel. , At least 0th, 1st,..., N−1th, Nth, N + 1th, pixels arranged in a predetermined direction, and the defective pixel storage means Among them, the 1st to Nth pixels are defined as defective pixels, the 0th pixel and the (N + 1) th pixel in the pixel column are defined as non-defective pixels, and these are stored as a specific defective pixel pattern. The image signal of the defective pixel of the 1st to Mth defective pixels among the 1st to Nth is corrected with the image signal of the 0th non-defective pixel with respect to the specific defective pixel pattern, and the M + 1 to Nth defective pixels are corrected. N + Th corrected image signal of the non-defective pixel, imaging and selects the order of correction by referring to another pixel values arranged vertically with respect to the pixel rows having the specific defective pixel pattern Device.
However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1.

(2):前記欠陥画素補正手段は、m番目の画素及びm+1番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録部を有し、且つ、前記m番目の欠陥画素の画像信号をm−1番目の画素の画像信号で補正し、前記m+1番目の欠陥画素の画像信号をm+2番目の画素の画像信号で補正することを特徴とする上記(1)に記載の撮像装置である。
ただし、m=1,2,・・・,N−1である。
(2): The defective pixel correction unit includes a correction target pixel registration unit that registers the mth pixel and the m + 1th defective pixel as correction target pixels, and outputs an image signal of the mth defective pixel to m The imaging apparatus according to (1), wherein the image signal of the −1st pixel is corrected, and the image signal of the m + 1th defective pixel is corrected with the image signal of the m + 2th pixel.
However, m = 1, 2,..., N−1.

(3):前記補正対象画素登録部は、1乃至N番目の欠陥画素において、0番目の非欠陥画素の画像信号またはN+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる2連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、前記欠陥画素補正手段は、一方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正することを特徴とする上記(2)に記載の撮像装置である。 (3): The correction target pixel registration unit includes, among the defective pixels that are not corrected with the image signal of the 0th non-defective pixel or the image signal of the (N + 1) th non-defective pixel in the 1st to Nth defective pixels. , Register two consecutive defective pixels arranged at both ends in the arrangement direction of the uncorrected defective pixels as correction target pixels, and the defective pixel correcting means includes two consecutive pixels arranged at one end. The imaging apparatus according to (2), wherein the defective pixel is corrected and two consecutive defective pixels arranged at the other end are corrected.

(4):前記欠陥画素補正手段は1番目の画素の画像信号から順にM番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、N番目の画素の画像信号から順にM+1番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の撮像装置である。 (4): The defective pixel correcting means repeatedly corrects the image signal of the first pixel from the image signal of the first pixel to the image signal of the Mth pixel in order, and from the image signal of the Nth pixel to the image signal of the M + 1th pixel in order. The imaging apparatus according to any one of (1) to (3), wherein correction is performed repeatedly.

(5):前記欠陥画素補正手段は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の撮像装置である。 (5): The defective pixel correcting unit cuts out an image signal of the specific defective pixel pattern from the image signal of the pixel column to form an image block, and corrects the image block. (1) It is an imaging device given in any 1 paragraph of (4).

(6):前記撮像素子は、複数の画素列を有し、前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Mを決定することを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載の撮像装置である。 (6): The imaging device has a plurality of pixel columns, and the defective pixel correction unit determines M with reference to another pixel column adjacent to the pixel column having the specific defective pixel pattern. The imaging apparatus according to any one of (1) to (5), characterized in that:

(7):周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正手段をさらに備えることを特徴とする上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載の撮像装置である。 (7): A luminance value difference is equal to or greater than a predetermined threshold value compared to surrounding pixels, and a discontinuous isolated point consisting of a single pixel is detected, and the isolated point is interpolated with pixels around the isolated point. The imaging apparatus according to any one of (1) to (6), further including dynamic defective pixel correction means that performs correction by performing correction.

(8):撮像素子を備える撮像装置を用いた撮像方法であって、前記撮像素子は、画素列を有し、該画素列は、少なくとも、0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を含み、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶工程と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正工程と、を備え、前記欠陥画素記憶工程は、前記画素列のうち1乃至N番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち0番目の画素及びN+1番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目の欠陥画素のうち1乃至M番目の欠陥画素の画像信号を前記0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号を前記N+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、前記特定欠陥画素パターンを備える画素列に対して上下に配置された別の画素値を参照することにより補正の順を選択することを特徴とする撮像方法である。
ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。
(8): An imaging method using an imaging device including an imaging device, wherein the imaging device has a pixel row, and the pixel row is at least 0th, 1st,..., N−1. A defective pixel storing step for storing in advance the positions of defective pixels included in the pixel column, including pixels arranged in a predetermined direction in order of the Nth, Nth, and N + 1th orders; and defective pixel correction for correcting the defective pixels And the defective pixel storing step includes 1st to Nth pixels in the pixel column as defective pixels, and 0th pixel and N + 1th pixel in the pixel columns as non-defective pixels. Are stored as a specific defective pixel pattern, and the defective pixel correction step outputs an image signal of the 1st to Mth defective pixels among the 1st to Nth defective pixels with respect to the specific defective pixel pattern. Compensate with image signal of defective pixel And corrects the image signal of M + 1 to N-th defective pixel in the image signal of the (N + 1) -th non-defective pixels, reference another pixel values arranged vertically with respect to the pixel rows having the specific defective pixel pattern This is an imaging method characterized in that the order of correction is selected .
However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1.

(9):前記欠陥画素補正工程は、m番目の画素及びm+1番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録ステップと、前記m番目の欠陥画素の画像信号をm−1番目の画素の画像信号で補正し、前記m+1番目の欠陥画素の画像信号をm+2番目の画素の画像信号で補正する対象画素補正ステップと、を有することを特徴とする上記(8)に記載の撮像方法である。
ただし、m=1,2,・・・,N−1である。
(9): The defective pixel correction step includes a correction target pixel registration step of registering the mth pixel and the m + 1th defective pixel as a correction target pixel, and an image signal of the mth defective pixel as the m−1th pixel. And a target pixel correction step of correcting the image signal of the m + 1-th defective pixel with the image signal of the m + 2-th pixel by correcting the image signal of the pixel with the image signal of the pixel. It is.
However, m = 1, 2,..., N−1.

(10):前記補正対象画素登録ステップは、1乃至N番目の欠陥画素において、0番目の非欠陥画素の画像信号またはN+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる2連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、前記対象画素補正ステップは、一方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正することを特徴とする上記(9)に記載の撮像方法である。 (10): In the correction target pixel registration step, among the 1st to Nth defective pixels, among the defective pixels that are not corrected by the image signal of the 0th non-defective pixel or the image signal of the N + 1th non-defective pixel , Register two consecutive defective pixels arranged at both ends in the arrangement direction of the uncorrected defective pixels as correction target pixels, and the target pixel correction step includes two consecutive pixels arranged at one end. The imaging method according to (9), wherein the defective pixel is corrected and at the same time, two consecutive defective pixels arranged at the other end are corrected.

(11):前記欠陥画素補正工程は、1番目の画素の画像信号から順にM番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、N番目の画素の画像信号から順にM+1番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする上記(8)乃至(10)のいずれか1項に記載の撮像方法である。 (11): The defective pixel correction step repeatedly corrects the image signal of the first pixel from the image signal of the Mth pixel in order and corrects the image signal of the M + 1th pixel in order from the image signal of the Nth pixel. The imaging method according to any one of the above (8) to (10), wherein the correction is repeatedly performed.

(12):前記欠陥画素補正工程は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする上記(8)乃至(11)のいずれか1項に記載の撮像方法である。 (12): In the defective pixel correction step, the image signal of the specific defective pixel pattern is cut out from the image signal of the pixel row to form an image block, and the image block is corrected. (8) The imaging method according to any one of (11).

(13):前記撮像素子は、複数の画素列を有し、前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Mを決定することを特徴とする上記(8)乃至(12)のいずれか1項に記載の撮像方法である。 (13): The imaging device has a plurality of pixel columns, and the defective pixel correction step determines M with reference to another pixel column adjacent to the pixel column having the specific defective pixel pattern. The imaging method according to any one of (8) to (12), characterized in that:

(14):周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正工程をさらに備えることを特徴とする上記(8)乃至(13)のいずれか1項に記載の撮像方法である。 (14): A luminance value difference is equal to or greater than a predetermined threshold value compared with surrounding pixels, and a discontinuous isolated point consisting of a single pixel is detected, and the isolated point is interpolated with a pixel around the isolated point The imaging method according to any one of (8) to (13), further including a dynamic defective pixel correction step of performing correction.

本発明によれば、撮像素子の欠陥による欠陥画素を高精度に補正できる撮像装置、及び撮像方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device and imaging method which can correct | amend the defective pixel by the defect of an imaging device with high precision can be provided.

本発明に係る撮像装置の一実施の形態としてのデジタルスチルカメラを示す説明図であり、(a)は正面図であり、(b)は上面図であり、(c)は背面図である。It is explanatory drawing which shows the digital still camera as one Embodiment of the imaging device which concerns on this invention, (a) is a front view, (b) is a top view, (c) is a rear view. 図1のデジタルスチルカメラのシステム構成の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the system configuration | structure of the digital still camera of FIG. 単一の欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the static defective pixel correction | amendment in a single defective pixel. 水平方向に2連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the static defective pixel correction | amendment in the defective pixel which continued 2 times in the horizontal direction. 水平方向に3連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the static defective pixel correction | amendment in the 3 continuous defective pixels in a horizontal direction. 水平方向に3連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating another example of the static defective pixel correction | amendment in the 3 continuous defective pixels in a horizontal direction. 水平方向に4連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the static defective pixel correction | amendment in the 4 continuous defective pixels in a horizontal direction. 水平方向に4連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the other example of the static defective pixel correction | amendment in the defective pixel which continued 4 directions in the horizontal direction. 水平方向に4連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のさらにその他の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating another example of the static defective pixel correction | amendment in the defective pixel which continued 4 times in the horizontal direction. 水平方向に5連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the static defective pixel correction | amendment in the 5 continuous defective pixels in a horizontal direction. 水平方向に5連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the other example of the static defective pixel correction | amendment in the 5 continuous defective pixels in a horizontal direction. 連続欠陥画素の補正のフローチャートである。It is a flowchart of correction | amendment of a continuous defective pixel. 3連続した欠陥画素を補正する際に全画素データを用いた場合の処理フローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the processing flow at the time of using all pixel data when correcting 3 continuous defective pixels. 3連続した欠陥画素を補正する際に切り出した画素ブロックを用いた場合の処理フローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the processing flow at the time of using the pixel block cut out when correcting 3 continuous defective pixels.

本発明に係る撮像装置は、画素列を有する撮像素子と、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、を備え、前記画素列は、少なくとも、0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち1乃至N番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち0番目の画素及びN+1番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目のうち1乃至M番目の欠陥画素の欠陥画素の画像信号を前記0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号を前記N+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする。
ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。
An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging device having a pixel column, a defective pixel storage unit that stores in advance a position of a defective pixel included in the pixel column, and a defective pixel correction unit that corrects the defective pixel, The pixel column has at least pixels arranged in a predetermined direction in the order of 0th, 1st,..., N−1th, Nth, N + 1th, and the defective pixel storage means includes: The 1st to Nth pixels in the pixel column are defined as defective pixels, the 0th pixel and the N + 1th pixel in the pixel column are defined as non-defective pixels, and these are stored as a specific defective pixel pattern, and the defective pixel correction is performed. The means corrects the image signal of the defective pixel of the 1st to Mth defective pixels out of the 1st to Nth with respect to the specific defective pixel pattern with the image signal of the 0th non-defective pixel, and M + 1 to Nth Picture of defective pixels And correcting the signal in the image signal of the (N + 1) -th non-defective pixel.
However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1.

また本発明に係る撮像方法は、撮像素子を備える撮像装置を用い、前記撮像素子は、画素列を有し、該画素列は、少なくとも、0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を含み、前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶工程と、前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正工程と、を備え、前記欠陥画素記憶工程は、前記画素列のうち1乃至N番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち0番目の画素及びN+1番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目の欠陥画素のうち1乃至M番目の欠陥画素の画像信号を前記0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号を前記N+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正することを特徴とする。
ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。
The imaging method according to the present invention uses an imaging device including an imaging device, and the imaging device has a pixel column, and the pixel column is at least 0th, 1st,..., N−1th. , Nth, N + 1th pixel including pixels arranged in a predetermined direction, a defective pixel storing step for storing in advance the positions of defective pixels in the pixel column, and a defective pixel correcting step for correcting the defective pixels And the defective pixel storing step includes 1st to Nth pixels in the pixel column as defective pixels, and 0th pixel and N + 1th pixel in the pixel columns as non-defective pixels. The defective pixel correction step stores the image signal of the 1st to Mth defective pixels among the 1st to Nth defective pixels with respect to the specific defective pixel pattern. With pixel image signal Correct, and correcting the M + 1 through the image signal of the N-th defective pixel in the image signal of the (N + 1) -th non-defective pixel.
However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1.

次に、本発明に係る撮像装置及び撮像方法についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Next, the imaging apparatus and imaging method according to the present invention will be described in more detail.
Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto, but the scope of the present invention is intended to limit the present invention in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.

《第1の実施の形態》
先ず、本発明における欠陥画素の補正に関する処理及び構成を説明するに先立ち、本発明に係る撮像装置の一実施の形態としてのデジタルスチルカメラの構成について以下に図面を参照して詳細に説明する。
<< First Embodiment >>
First, prior to describing processing and configuration relating to correction of defective pixels in the present invention, a configuration of a digital still camera as an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<デジタルスチルカメラ>
図1は、本発明に係る撮像装置の一実施の形態としてのデジタルスチルカメラ(以下、「デジタルカメラ1」という)を示す説明図であり、(a)は正面図であり、(b)は上面図であり、(c)は背面図である。図2は、図1のデジタルカメラ1のシステム構成の概要を示すブロック図である。
<Digital still camera>
FIG. 1 is an explanatory view showing a digital still camera (hereinafter referred to as “digital camera 1”) as an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention, (a) is a front view, and (b) is a front view. It is a top view, (c) is a rear view. FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the system configuration of the digital camera 1 of FIG.

(デジタルカメラの外観構成)
本実施の形態のデジタルカメラ1では、図1に示すように、上面側に、レリーズボタン(シャッタボタン)2、電源ボタン3、撮影・再生切替ダイアル4が設けられ、正面(前面)側に、撮影レンズ系5を有する鏡胴ユニット6、ストロボ発光部(フラッシュ)7、光学ファインダ8が設けられている。
(Appearance structure of digital camera)
In the digital camera 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a release button (shutter button) 2, a power button 3, and a shooting / playback switching dial 4 are provided on the upper surface side, and on the front (front) side, A lens barrel unit 6 having a photographing lens system 5, a strobe light emitting unit (flash) 7, and an optical viewfinder 8 are provided.

また、デジタルカメラ1では、背面側に、液晶モニタ(LCD)9、前記光学ファインダ8の接眼レンズ部8a、広角側ズーム(W)スイッチ10、望遠側ズーム(T)スイッチ11、メニュー(MENU)ボタン12、確定ボタン(OKボタン)13等が設けられている。このデジタルカメラ1の側面内部には、撮影した画像データを保存するためのメモリカード14(図2参照)を収納するメモリカード収納部15が設けられている。なお、本発明に係る撮像装置の外観は、必ずしも本実施の形態に限定されるものではなく、他の外観を備えていてもよい。   In the digital camera 1, on the rear side, a liquid crystal monitor (LCD) 9, an eyepiece 8a of the optical viewfinder 8, a wide-angle zoom (W) switch 10, a telephoto zoom (T) switch 11, a menu (MENU) A button 12, a confirmation button (OK button) 13, and the like are provided. Inside the side surface of the digital camera 1 is provided a memory card storage unit 15 for storing a memory card 14 (see FIG. 2) for storing captured image data. Note that the appearance of the imaging device according to the present invention is not necessarily limited to the present embodiment, and may have another appearance.

(デジタルカメラのシステム構成)
デジタルカメラ1は、図2に示すように、鏡胴ユニット6の撮影レンズ系5を通して入射される被写体画像が受光面上に結像する固体撮像素子としてのCCD(charge coupled device)20、CCD20から出力される電気信号(アナログRGB画像信号)をデジタル信号に処理するアナログフロントエンド部21(以下、「AFE部21」という)、AFE部21から出力されるデジタル信号を処理する信号処理部22、データを一時的に格納するSDRAM23、制御プログラム等が記憶されたROM24、鏡胴ユニット6を駆動するモータドライバ25、後述する制御部28が適宜データを格納および読み出すことが可能とされたメモリとしてのRAM44等を備えている。
(Digital camera system configuration)
As shown in FIG. 2, the digital camera 1 includes a CCD (charge coupled device) 20 and a CCD 20 as a solid-state imaging device on which a subject image incident through a photographing lens system 5 of the lens barrel unit 6 forms an image on a light receiving surface. An analog front end unit 21 (hereinafter referred to as “AFE unit 21”) that processes the output electrical signal (analog RGB image signal) into a digital signal, a signal processing unit 22 that processes the digital signal output from the AFE unit 21, An SDRAM 23 that temporarily stores data, a ROM 24 that stores a control program, a motor driver 25 that drives the lens barrel unit 6, and a memory that can store and read data appropriately by a control unit 28 described later. A RAM 44 and the like are provided.

撮影レンズ系5は、ズームレンズやフォーカスレンズ等を有する。鏡胴ユニット6は、撮影レンズ系5、絞りユニット26、メカシャッタユニット27を有し、その撮影レンズ系5、絞りユニット26、メカシャッタユニット27の各駆動ユニットは、モータドライバ25によって駆動される。モータドライバ25は、信号処理部22の制御部(CPU)28からの駆動信号により駆動制御される。   The taking lens system 5 includes a zoom lens, a focus lens, and the like. The lens barrel unit 6 includes a photographic lens system 5, an aperture unit 26, and a mechanical shutter unit 27. The drive units of the photographic lens system 5, the aperture unit 26, and the mechanical shutter unit 27 are driven by a motor driver 25. . The motor driver 25 is driven and controlled by a drive signal from a control unit (CPU) 28 of the signal processing unit 22.

CCD20は、結像された被写体像を電気信号(画像データ、画像信号)に変換して出力する固体撮像素子である。このCCD20は、受光面全体が画素(ピクセル)と呼ばれる格子状の領域(以下、画素20aともいう)に分割されていて、デジタルデータである画素データの集合で構成される画像データを、電気信号として出力する。CCD20では、分割された各領域(画素)にベイヤー配列を構成するように色フィルタ(RGB、CYM等)が設けられており、本実施の形態では、ベイヤー配列のRGB原色フィルタ(以下、「RGBフィルタ」という)が配置されている。このため、CCD20は、各画素20aからRGB3原色に対応した電気信号(アナログRGB画像信号)を出力する。なお、CCD20は、固体撮像素子としてのCMOS型イメージセンサ等で構成することもできる。   The CCD 20 is a solid-state imaging device that converts a formed subject image into an electrical signal (image data, image signal) and outputs the electrical signal. The CCD 20 has an entire light receiving surface divided into grid-like areas called pixels (hereinafter also referred to as pixels 20a), and converts image data composed of pixel data, which is digital data, into electrical signals. Output as. In the CCD 20, color filters (RGB, CYM, etc.) are provided in each divided area (pixel) so as to form a Bayer array. In this embodiment, an RGB primary color filter (hereinafter referred to as “RGB”) having a Bayer array is provided. Filter "). Therefore, the CCD 20 outputs an electrical signal (analog RGB image signal) corresponding to the three primary colors of RGB from each pixel 20a. The CCD 20 can also be configured with a CMOS image sensor or the like as a solid-state image sensor.

AFE部21は、CCD20を駆動するTG(タイミング信号発生部)30、CCD20から出力される電気信号(アナログRGB画像信号)をサンプリングするCDS(相関2重サンプリング部)31、CDS31にてサンプリングされた信号のゲインを調整するAGC(アナログ利得制御部)32、AGC32でゲイン調整された信号をデジタル信号(以下、「RAW−RGBデータ」という)に変換するA/D変換部33を有する。   The AFE unit 21 is sampled by a TG (timing signal generating unit) 30 that drives the CCD 20, a CDS (correlated double sampling unit) 31 that samples an electrical signal (analog RGB image signal) output from the CCD 20, and the CDS 31. An AGC (analog gain control unit) 32 that adjusts the gain of the signal, and an A / D conversion unit 33 that converts the signal gain-adjusted by the AGC 32 into a digital signal (hereinafter referred to as “RAW-RGB data”).

信号処理部22は、CCDインターフェース(以下、「CCDI/F」という)34と、メモリコントローラ35と、YUV変換部36と、リサイズ処理部37と、表示出力制御部38と、データ圧縮部39と、メディアインターフェース(以下、「メディアI/F」という)40と、欠陥画素補正部42と、制御部(CPU)28と、を有する。   The signal processing unit 22 includes a CCD interface (hereinafter referred to as “CCD I / F”) 34, a memory controller 35, a YUV conversion unit 36, a resizing processing unit 37, a display output control unit 38, and a data compression unit 39. , A media interface (hereinafter referred to as “media I / F”) 40, a defective pixel correction unit 42, and a control unit (CPU) 28.

CCDI/F34は、AFE部21のTG30へ画面水平同期信号(HD)と画面垂直同期信号(VD)の出力を行い、これらの同期信号に合わせて、AFE部21のA/D変換部33から出力されるRAW−RGBデータを取り込む。メモリコントローラ35は、SDRAM23を制御する。YUV変換部36は、CCDI/F34にて取り込んだRAW−RGBデータを、表示や記録が可能なYUV形式の画像データに変換する。リサイズ処理部37は、表示や記録される画像データのサイズに合わせて画像サイズを変更する。表示出力制御部38は、画像データの表示出力を制御する。データ圧縮部39は、画像データをJPEG形式等で記録させるべくデータの変換を行う。メディアI/F40は、画像データをメモリカード14へ書き込み、またはメモリカード14に書き込まれた画像データを読み出す。欠陥画素補正部42は、CCD20にて取得された画像データ(画像信号)が、信号処理部22内を伝播する過程において、欠陥画素の補正を行うものである。この欠陥画素の補正については、後に詳述する。制御部28は、操作部41からの操作入力情報等に応じて、ROM24に記憶された制御プログラムに基づいてデジタルカメラ1全体のシステム制御等を行う。   The CCD I / F 34 outputs a screen horizontal synchronization signal (HD) and a screen vertical synchronization signal (VD) to the TG 30 of the AFE unit 21, and from the A / D conversion unit 33 of the AFE unit 21 according to these synchronization signals. The output RAW-RGB data is captured. The memory controller 35 controls the SDRAM 23. The YUV converter 36 converts the RAW-RGB data captured by the CCD I / F 34 into image data in YUV format that can be displayed and recorded. The resizing processing unit 37 changes the image size according to the size of image data to be displayed or recorded. The display output control unit 38 controls display output of image data. The data compression unit 39 converts the data so that the image data is recorded in the JPEG format or the like. The media I / F 40 writes image data to the memory card 14 or reads image data written to the memory card 14. The defective pixel correction unit 42 corrects defective pixels in a process in which image data (image signal) acquired by the CCD 20 propagates through the signal processing unit 22. The correction of the defective pixel will be described in detail later. The control unit 28 performs system control and the like of the entire digital camera 1 based on a control program stored in the ROM 24 in accordance with operation input information from the operation unit 41.

操作部41は、デジタルカメラ1の外観表面に設けられているレリーズボタン2、電源ボタン3、撮影・再生切替ダイアル4、広角側ズームスイッチ10、望遠側ズームスイッチ11、メニューボタン12、確定ボタン13等(図1参照)であり、撮影者の操作に応じた所定の動作指示信号が制御部28に入力される。   The operation unit 41 includes a release button 2, a power button 3, a shooting / playback switching dial 4, a wide-angle zoom switch 10, a telephoto zoom switch 11, a menu button 12, and a confirmation button 13 provided on the external surface of the digital camera 1. Etc. (see FIG. 1), and a predetermined operation instruction signal corresponding to the operation of the photographer is input to the control unit 28.

SDRAM23には、CCDI/F34に取り込まれたRAW−RGBデータが保存されるとともに、YUV変換部36で変換処理されたYUVデータ(YUV形式の画像データ)が保存され、加えて、データ圧縮部39で圧縮処理されたJPEG形成などの画像データが保存される。なお、このYUVデータとは、輝度データ(Y)と、輝度データと青色(B)成分データの差分である色差(U)と、輝度データと赤色(R)成分データの差分である色差(V)の情報で色を表現する形式である。   In the SDRAM 23, the RAW-RGB data captured by the CCD I / F 34 is stored, and the YUV data (YUV format image data) converted by the YUV conversion unit 36 is stored. In addition, the data compression unit 39 The image data such as JPEG formation that has been subjected to compression processing is saved. The YUV data is the luminance data (Y), the color difference (U) that is the difference between the luminance data and the blue (B) component data, and the color difference (V) that is the difference between the luminance data and the red (R) component data. ) Information to express color.

(デジタルカメラのモニタリング動作、静止画撮影動作)
次に、前記したデジタルカメラ1のモニタリング動作と静止画撮影動作について説明する。このデジタルカメラ1は、静止画撮影モード時には、以下に説明するようなモニタリング動作を実行しながら静止画撮影動作が行われる。
(Digital camera monitoring and still image shooting)
Next, the monitoring operation and still image shooting operation of the digital camera 1 will be described. In the still image shooting mode, the digital camera 1 performs a still image shooting operation while executing a monitoring operation as described below.

先ず、撮影者が電源ボタン3をONし、撮影・再生切替ダイアル4を撮影モードに設定することで、デジタルカメラ1が記録モードで起動する。制御部28は、電源ボタン3がONされて、撮影・再生切替ダイアル4が撮影モードに設定されたことを検知すると、モータドライバ25に制御信号を出力して、鏡胴ユニット6を撮影可能位置に移動させ、かつ、CCD20、AFE部21、信号処理部22、SDRAM23、ROM24、液晶モニタ9等を起動させる。   First, when the photographer turns on the power button 3 and sets the photographing / playback switching dial 4 to the photographing mode, the digital camera 1 is activated in the recording mode. When the control unit 28 detects that the power button 3 is turned on and the photographing / playback switching dial 4 is set to the photographing mode, the control unit 28 outputs a control signal to the motor driver 25 to allow the lens barrel unit 6 to be photographed. And the CCD 20, the AFE unit 21, the signal processing unit 22, the SDRAM 23, the ROM 24, the liquid crystal monitor 9 and the like are activated.

そして、鏡胴ユニット6の撮影レンズ系5が被写体に向けられることにより、撮影レンズ系5を通して入射される被写体画像がCCD20の各画素の受光面上に結像する。次いで、CCD20から出力される被写体画像に応じた電気信号(アナログRGB画像信号)は、CDS31、AGC32を介してA/D変換部33に入力され、A/D変換部33により12ビット(bit)のRAW−RGBデータに変換される。   Then, the photographing lens system 5 of the lens barrel unit 6 is directed toward the subject, so that the subject image incident through the photographing lens system 5 is formed on the light receiving surface of each pixel of the CCD 20. Next, an electrical signal (analog RGB image signal) corresponding to the subject image output from the CCD 20 is input to the A / D conversion unit 33 via the CDS 31 and the AGC 32, and 12 bits (bits) by the A / D conversion unit 33. To RAW-RGB data.

このRAW−RGBデータは、信号処理部22のCCDI/F34に取り込まれてメモリコントローラ35を介してSDRAM23に保存される。そして、SDRAM23から読み出されたRAW−RGBデータは、YUV変換部36でYUVデータ(YUV信号)に変換された後に、メモリコントローラ35を介してSDRAM23にYUVデータとして保存される。   This RAW-RGB data is taken into the CCD I / F 34 of the signal processing unit 22 and stored in the SDRAM 23 via the memory controller 35. The RAW-RGB data read from the SDRAM 23 is converted into YUV data (YUV signal) by the YUV conversion unit 36 and then stored as YUV data in the SDRAM 23 via the memory controller 35.

そして、SDRAM23からメモリコントローラ35を介して読み出されるYUVデータは、表示出力制御部38を介して液晶モニタ(LCD)9へ送られ、液晶モニタ(LCD)9において撮影画像が表示される。その液晶モニタ(LCD)9に撮影画像を表示しているモニタリング時においては、CCDI/F34による画素数の間引き処理により1/30秒の時間で1フレームが読み出されている。このため、AFE部21および信号処理部22は、制御部28の制御下で画像生成手段として機能する。   The YUV data read from the SDRAM 23 via the memory controller 35 is sent to the liquid crystal monitor (LCD) 9 via the display output control unit 38, and the photographed image is displayed on the liquid crystal monitor (LCD) 9. At the time of monitoring in which a captured image is displayed on the liquid crystal monitor (LCD) 9, one frame is read out in a time of 1/30 seconds by the pixel number thinning process by the CCD I / F 34. For this reason, the AFE unit 21 and the signal processing unit 22 function as an image generation unit under the control of the control unit 28.

なお、このモニタリング動作時は、電子ファインダとして機能する液晶モニタ(LCD)9に撮影画像が表示されているだけで、まだレリーズボタン2が押圧(半押も含む)操作されていない状態である。   In this monitoring operation, the photographed image is only displayed on the liquid crystal monitor (LCD) 9 functioning as an electronic viewfinder, and the release button 2 is not yet pressed (including half-pressed).

この撮影画像の液晶モニタ(LCD)9への表示によって、撮影者は、静止画を撮影するための構図の確認等を行うことができる。なお、デジタルカメラ1では、表示出力制御部38からTVビデオ信号として出力して、ビデオケーブルを介して図示しない外部のTV(テレビ)に撮影画像を表示することもできる。   By displaying the photographed image on the liquid crystal monitor (LCD) 9, the photographer can check the composition for photographing the still image. Note that the digital camera 1 can output a TV video signal from the display output control unit 38 and display a photographed image on an external TV (television) (not shown) via a video cable.

撮影はシャッタボタン2の押下によって行なわれる。撮影に先立ち画角を調整する必要があるときは、撮影者は広角側ズームスイッチ10、望遠側ズームスイッチ11を操作し、撮影レンズ系5が備えるズームレンズをズーミングさせて画角を調整する。   Shooting is performed by pressing the shutter button 2. When it is necessary to adjust the angle of view prior to shooting, the photographer operates the wide-angle zoom switch 10 and the telephoto zoom switch 11 to zoom the zoom lens included in the shooting lens system 5 and adjust the angle of view.

シャッタボタン2が半押しされると、CPU28はAE/AF処理を実施し、絞り値とシャッタスピードを決定し、これに従い絞りユニット26、メカシャッタユニット27が制御され適正な露光量が得られる。   When the shutter button 2 is half-pressed, the CPU 28 performs AE / AF processing, determines the aperture value and the shutter speed, and controls the aperture unit 26 and the mechanical shutter unit 27 according to this to obtain an appropriate exposure amount.

この後、撮影者はシャッタボタン2を押し切ると、CPU28は、撮影、記録処理を開始する。すなわち、CPU28は絞りユニット26、メカシャッタユニット27を制御してCCD20の露光時間を制御することにより、CCD20を露光する。   Thereafter, when the photographer presses down the shutter button 2, the CPU 28 starts photographing and recording processing. In other words, the CPU 28 exposes the CCD 20 by controlling the aperture unit 26 and the mechanical shutter unit 27 to control the exposure time of the CCD 20.

CCD20から出力された画像信号は、上述したモニタリング動作の際と同様の処理により、YUVデータとしてSDRAM23に格納される。(このとき、欠陥画素補正部42は、CCD20にて取得された画像データが、信号処理部22内を伝播する過程において、欠陥画素の補正を行う。この詳細については後述する)   The image signal output from the CCD 20 is stored in the SDRAM 23 as YUV data by the same processing as in the monitoring operation described above. (At this time, the defective pixel correction unit 42 corrects defective pixels in the process in which the image data acquired by the CCD 20 propagates through the signal processing unit 22. This will be described in detail later).

SDRAM23に格納されたYUVデータは、データ圧縮部39により、所定の圧縮フォーマット(たとえばJPEG形式)に従って圧縮された後、再びSDRAM23に格納され、所定の画像記録フォーマットの画像ファイルとされたのち、メモリカード14に記録され、撮像動作を終了する。
また、以上のようにしてメモリカード14に記録された画像は、LCD9で再生表示させることができる。
The YUV data stored in the SDRAM 23 is compressed by the data compression unit 39 in accordance with a predetermined compression format (for example, JPEG format), then stored in the SDRAM 23 again to be an image file of a predetermined image recording format, and then the memory The image is recorded on the card 14 and the imaging operation is terminated.
The image recorded on the memory card 14 as described above can be reproduced and displayed on the LCD 9.

(欠陥画素補正)
次に、本発明における欠陥画素の補正に関する処理及び構成を説明する。
・欠陥画素
デジタルカメラ1に使用される撮像素子としてのCCD20には、通常よりレベルが低い信号を出力する黒点欠陥画素や、通常よりレベルが高い信号を出力する輝点欠陥画素がある。また、黒点欠陥画素や輝点欠陥画素とは別に、暗電流特性が悪い欠陥画素(温度キズ)も存在する。これらの欠陥画素は、一般的に300万画素の撮像素子に対して60個程度であり、個々の不良画素のアドレスを当該デジタルカメラ1に記憶しておくことができる。
(Defective pixel correction)
Next, processing and configuration related to correction of defective pixels in the present invention will be described.
Defective Pixel The CCD 20 as an image sensor used in the digital camera 1 includes a black spot defective pixel that outputs a signal having a level lower than normal, and a bright spot defective pixel that outputs a signal having a level higher than normal. In addition to black spot defective pixels and bright spot defective pixels, there are also defective pixels (temperature scratches) with poor dark current characteristics. These defective pixels are generally about 60 for an image sensor with 3 million pixels, and the address of each defective pixel can be stored in the digital camera 1.

本発明では、黒点欠陥画、素輝点欠陥画素、暗電流特性が悪い欠陥画素、等の撮像素子(CCD)20を起因として欠陥が生じる画素を、欠陥画素と称する。また本発明では、この欠陥画素以外の画素(正常な画素)を非欠陥画素と称する。   In the present invention, a pixel in which a defect occurs due to the image pickup device (CCD) 20 such as a black spot defect image, a bright spot defect pixel, or a defective pixel with poor dark current characteristics is referred to as a defective pixel. In the present invention, pixels other than the defective pixel (normal pixels) are referred to as non-defective pixels.

・欠陥画素検出/記憶方法(欠陥画素記憶手段)
欠陥画素を備えるCCDを使用するデジタルスチルカメラでは、その欠陥画素のCCD上の縦横座標(アドレス、位置)等の欠陥画素データが、予め当該デジタルスチルカメラに設けられた欠陥画素補正部42の記憶部43に欠陥画素記憶手段によって格納される。この記憶部43に格納された欠陥画素データは、撮影時において欠陥画素補正部42に参照される。
Defect pixel detection / storage method (defective pixel storage means)
In a digital still camera using a CCD having a defective pixel, defective pixel data such as ordinate and abscissa (address, position) on the CCD of the defective pixel is stored in advance in the defective pixel correction unit 42 provided in the digital still camera. Stored in the unit 43 by the defective pixel storage means. The defective pixel data stored in the storage unit 43 is referred to by the defective pixel correction unit 42 at the time of photographing.

〔黒点欠陥画素・輝点欠陥画素の記憶〕
常温で発生する欠陥画素(黒点欠陥画素・輝点欠陥画素)の検出/記憶は、例えば以下の方法で行うことができる。
8bit(256階調)で表現されるYUVデータにおいて、AEの評価値(輝度値)が128程度となる画像全体で均一な被写体(例えばライトボックスを被写体として、デジタルカメラ1側で露光時間やISO感度を調整することでAE評価値を制御する)を撮影した画像から行う。画像を構成する全画素の輝度値について、所定の黒点閾値を下回る画素を黒点欠陥画素、(黒点閾値とは別の)所定の輝点閾値を上回る画素値を持つ画素を輝点欠陥画素と判定する。そして、画像全体から検出された欠陥画素(黒点欠陥画素・輝点欠陥画素)が欠陥画素記憶手段によって記憶部43に記憶される。
[Memory of black spot defect pixels and bright spot defect pixels]
Detection / storage of defective pixels (black spot defective pixels / bright spot defective pixels) generated at room temperature can be performed, for example, by the following method.
In YUV data expressed in 8 bits (256 gradations), the AE evaluation value (brightness value) is approximately 128 in the entire image (for example, a light box as a subject, exposure time and ISO on the digital camera 1 side) The AE evaluation value is controlled by adjusting the sensitivity) from the captured image. With regard to the luminance values of all the pixels constituting the image, a pixel that falls below a predetermined black spot threshold is determined as a black spot defective pixel, and a pixel that has a pixel value that exceeds a predetermined bright spot threshold (separate from the black spot threshold) is determined as a bright spot defective pixel. To do. Then, defective pixels (black spot defective pixels / bright spot defective pixels) detected from the entire image are stored in the storage unit 43 by the defective pixel storage means.

〔暗電流特性が悪い欠陥画素の記憶〕
また、暗電流特性が悪い欠陥画素(温度キズ)の検出/記憶は、例えば以下の方法で行うことができる。
遮光して撮影した真黒画像に対して行う。特定の閾値を上回る画素値を持つ画素を欠陥画素と判定する。そして、画像全体から検出された欠陥画素(暗電流特性が悪い欠陥画素)が欠陥画素記憶手段によって記憶部43に記憶される。
[Memory of defective pixels with poor dark current characteristics]
In addition, detection / storage of defective pixels (temperature scratches) with poor dark current characteristics can be performed, for example, by the following method.
This is performed for a true black image taken with light shielding. A pixel having a pixel value exceeding a specific threshold is determined as a defective pixel. Then, defective pixels detected from the entire image (defective pixels with poor dark current characteristics) are stored in the storage unit 43 by the defective pixel storage means.

・特定欠陥画素パターン
そして本発明では、連続した欠陥画素を補正することができるものであり、特に、詳細を後述する欠陥画素補正手段により3連続以上あるいは4連続以上の連続した欠陥画素を補正することができる。
ここで本発明では、所定の方向に画素が配列されてなる画素列において、欠陥画素がN連続してなり、その両端に隣接した画素が非欠陥画素であるもの(N+2個の画素のパターン)を、特定欠陥画素パターンとする。ただし、Nは3以上の整数であり、特に従来の欠陥画素補正では適正な補正が行われない4以上の整数であっても構わない。
換言すると、特定欠陥画素パターンとは、3連続以上の欠陥画像が非欠陥画像に挟まれた状態で配列されてなる、画素列の一部または全部におけるパターンである。
なお、画素列は、本実施の形態では図示の例において水平方向に配列してなるものであるが、本発明はかかる形態に限られるものではなく、任意の方向に配列してなる形態であっても良い。説明を簡略化するために水平方向のみの例について述べるが、例えば垂直方向に配列した画素列であっても、本実施の形態と同様の技術的思想により本発明の効果を奏するべく実施できることは言うまでもない。
-Specific defective pixel pattern In the present invention, continuous defective pixels can be corrected. In particular, three or more consecutive defective pixels or more than four consecutive defective pixels are corrected by defective pixel correction means described later in detail. be able to.
Here, in the present invention, in a pixel column in which pixels are arranged in a predetermined direction, N defective pixels are consecutive, and pixels adjacent to both ends are non-defective pixels (a pattern of N + 2 pixels). Is a specific defective pixel pattern. However, N is an integer greater than or equal to 3, and may be an integer greater than or equal to 4 which is not corrected appropriately by the conventional defective pixel correction.
In other words, the specific defective pixel pattern is a pattern in a part or all of a pixel row, in which three or more consecutive defective images are arranged in a state sandwiched between non-defective images.
In the present embodiment, the pixel columns are arranged in the horizontal direction in the illustrated example. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the pixel columns are arranged in an arbitrary direction. May be. In order to simplify the description, an example of only the horizontal direction will be described. For example, even a pixel array arranged in the vertical direction can be implemented to achieve the effects of the present invention based on the same technical idea as the present embodiment. Needless to say.

ところで、前述した欠陥画素の検出/記憶において、欠陥画素の記憶の際に必要となるのは画像上(あるいはCCD20上)の欠陥画素の位置(欠陥画素データにおけるアドレス)情報である。つまり、撮影された画像中の座標であるので、欠陥画素を検出した時点でその位置座標は既知であるから、検出された各々の欠陥画素について、互いにその位置座標を比較することで、それが連続欠陥画素であるか、また連続欠陥画素であった場合、それが何連続の連続欠陥画素であるかの情報を知ることができる。
従って、欠陥画素記憶手段により記憶された欠陥画素データにおけるアドレスを参照することで、特定欠陥画素パターンを判定することができる。
By the way, in the above-described detection / storage of the defective pixel, what is necessary for storing the defective pixel is the position (address in the defective pixel data) information of the defective pixel on the image (or on the CCD 20). In other words, since it is a coordinate in the captured image, its position coordinate is known at the time of detecting the defective pixel, so for each detected defective pixel, by comparing its position coordinate with each other, If it is a continuous defective pixel or if it is a continuous defective pixel, it is possible to know information on how many continuous defective pixels it is.
Therefore, the specific defective pixel pattern can be determined by referring to the address in the defective pixel data stored by the defective pixel storage means.

・欠陥画素補正(静的欠陥画素補正)
次いで、記憶部43に記憶された欠陥画素データのアドレスに位置する画素データ(画像信号)が、隣接する同じカラーフィルタの画素データ(画像信号)で補正されることで欠陥画素補正処理がなされる。
すなわち欠陥画素は、欠陥画素を予め記憶・格納し、この記憶・格納された欠陥画素に対して撮影毎に詳細を後述する欠陥画素補正手段により、同一の処理を行う、或いは撮影パラメータに応じた所定の処理を行うことで、予め把握された欠陥画素の画像信号を周辺の画素の画像信号で補正することができる(静的欠陥画素補正)。
・ Defective pixel correction (static defective pixel correction)
Next, defective pixel correction processing is performed by correcting pixel data (image signal) located at the address of the defective pixel data stored in the storage unit 43 with pixel data (image signal) of the same adjacent color filter. .
That is, the defective pixel stores and stores the defective pixel in advance, and performs the same processing by the defective pixel correction unit, which will be described in detail later for each shooting, or according to the shooting parameters. By performing the predetermined process, the image signal of the defective pixel grasped in advance can be corrected with the image signal of the surrounding pixels (static defective pixel correction).

・静的欠陥画素補正の具体例(欠陥画素補正手段)
RGBまたはYUV形式の入力画像信号に対して、欠陥画素補正手段により静的欠陥画素補正を繰り返し行うことで3連続以上の連続した欠陥画素は補正することができる。
・ Specific examples of static defective pixel correction (defective pixel correction means)
Three or more consecutive defective pixels can be corrected by repeatedly performing static defective pixel correction on the input image signal in RGB or YUV format by the defective pixel correction means.

〔単一の欠陥画素、2連続した欠陥画素(従来における静的欠陥画素補正)〕
図3に単一の欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。また、図4に水平方向に2連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
静的欠陥画素の補正は、単一の欠陥画素N1の補正の場合、水平方向に隣接した非欠陥画素(正常な画素)N0,N2を参照画素として画像信号を補間または置換することで行う(図3;但し、図示の例は補間である)。
また、水平方向に2連続する欠陥画素N1,N2の補正の場合、水平方向に隣接した非欠陥画素(正常な画素)N0,N3を参照画素として、画像信号を置換することで行う(図4)。
なお、水平方向に非欠陥画素と欠陥画素とが連続した場合における静的欠陥画素補正について述べたが、これは単なる一例であり水平方向に限られるものではない。即ち、任意の方向に非欠陥画素と欠陥画素とが連続した場合においても同様の手法により静的欠陥画素補正を行うことができる。なお、以下に示す3連続以上の欠陥画素の例においても同様である。
[Single defective pixel, 2 consecutive defective pixels (conventional static defective pixel correction)]
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of static defective pixel correction in a single defective pixel. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of static defective pixel correction in two consecutive defective pixels in the horizontal direction.
In the case of correcting a single defective pixel N1, the static defective pixel is corrected by interpolating or replacing the image signal using the non-defective pixels (normal pixels) N0 and N2 adjacent in the horizontal direction as reference pixels ( FIG. 3; however, the example shown is interpolation).
Further, in the case of correcting two consecutive defective pixels N1 and N2 in the horizontal direction, it is performed by replacing the image signal using the non-defective pixels (normal pixels) N0 and N3 adjacent in the horizontal direction as reference pixels (FIG. 4). ).
In addition, although the static defective pixel correction | amendment in the case where a non-defective pixel and a defective pixel continue in the horizontal direction was described, this is a mere example and is not restricted to a horizontal direction. That is, even when non-defective pixels and defective pixels continue in an arbitrary direction, static defective pixel correction can be performed by the same method. The same applies to the example of defective pixels of three or more consecutive lines shown below.

図3に示す例では、単一の欠陥画素N1に対して、両隣の非欠陥画素N0,N2が配置されてなるので、これらの画像信号の補間により単一の欠陥画素N1を補間して補正しても良く、あるいは両隣の非欠陥画素N0,N2のうちの一方の画像信号を置換することにより補正しても良い。
図4に示す例では、2連続する欠陥画素N1,N2に対して、これを挟む位置に非欠陥画素N0,N3が配置されてなるので、2連続する欠陥画素N1,N2のそれぞれが隣接する非欠陥画素N0,N3のうちの一方の画像信号を置換することにより補正する。(欠陥画素N1には非欠陥画素N0の画像信号を、欠陥画素N2には非欠陥画素N3の画像信号を置換する。)
このとき、置換による補正に換えて補間による補正を行った場合、例えば欠陥画素N1は、非欠陥画素N0と欠陥画素N2との補間による補正が行われるため、好ましくない。
In the example shown in FIG. 3, since the non-defective pixels N0 and N2 adjacent to the single defective pixel N1 are arranged, the single defective pixel N1 is interpolated and corrected by interpolation of these image signals. Alternatively, correction may be performed by replacing one image signal of the non-defective pixels N0 and N2 adjacent to each other.
In the example shown in FIG. 4, the non-defective pixels N0 and N3 are arranged at positions sandwiching the two consecutive defective pixels N1 and N2, so that the two consecutive defective pixels N1 and N2 are adjacent to each other. Correction is performed by replacing one image signal of the non-defective pixels N0 and N3. (The image signal of the non-defective pixel N0 is replaced with the defective pixel N1, and the image signal of the non-defective pixel N3 is replaced with the defective pixel N2.)
At this time, when correction by interpolation is performed instead of correction by replacement, for example, the defective pixel N1 is not preferable because correction by interpolation between the non-defective pixel N0 and the defective pixel N2 is performed.

〔3連続した欠陥画素〕
図5に水平方向に3連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
例えば、図5では、従来における静的欠陥画素補正では可能な2連続した欠陥画素の補正、従来における静的欠陥画素補正では不可能な3連続した欠陥画素の補正を考える。
先ず、最初の補正処理時に、左側の2連続した欠陥画素(N1,N2)を補正対象画素登録部により登録(補正対象画素と)する。すると、欠陥画素N1はその左に隣接する非欠陥画素N0の画像信号で置換され、欠陥画素N2は欠陥画素N3の画像信号で置換される(step5−1)。
次に、2回目の補正処理時に、残る2連続欠陥画素を補正対象画素登録部により登録(補正対象画素と)する。すると、欠陥画素N2(既に欠陥画素N3で置換されている)はその左に隣接する画素(非欠陥画素N0で補正された欠陥画素N1)の画像信号で置換され、欠陥画素N3はその右に隣接する非欠陥画素N4の画像信号で置換される(step5−2)。
このように、同色3連続した欠陥画素(N1〜N3)に対して、2連続の欠陥画素補正処理(置換)を2回行うことによって、3連続した欠陥画素の補正を実現する。
[3 consecutive defective pixels]
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of static defective pixel correction in three consecutive defective pixels in the horizontal direction.
For example, FIG. 5 considers correction of two consecutive defective pixels that is possible with conventional static defective pixel correction, and correction of three consecutive defective pixels that is impossible with conventional static defective pixel correction.
First, at the time of the first correction process, the two consecutive defective pixels (N1, N2) on the left side are registered (corrected target pixels) by the corrected pixel registration unit. Then, the defective pixel N1 is replaced with the image signal of the non-defective pixel N0 adjacent to the left, and the defective pixel N2 is replaced with the image signal of the defective pixel N3 (step 5-1).
Next, during the second correction process, the remaining two consecutive defective pixels are registered (corrected target pixels) by the correction target pixel registration unit. Then, the defective pixel N2 (already replaced with the defective pixel N3) is replaced with the image signal of the pixel adjacent to the left (defective pixel N1 corrected with the non-defective pixel N0), and the defective pixel N3 is displayed on the right side. It is replaced with the image signal of the adjacent non-defective pixel N4 (step 5-2).
In this way, correction of three consecutive defective pixels is realized by performing two consecutive defective pixel correction processes (replacement) twice on the three consecutive defective pixels (N1 to N3) of the same color.

一方、図6に水平方向に3連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図を示す。
同じ3連続した欠陥画素の補正でも、図6の順番で補正対象画素を登録する方法もあり、補正結果も異なるので、結果の解像度を意識してどちらかの補正手法を選ぶこともできる。
この補正対象画素を登録する順番は、N0〜N4の欠陥画素を備える画素列に対して図5,図6に示す方向における上下に配置されてなる別の画素列の輝度値を参照して選択することが好ましく、選択の如何により静的画像欠陥補正処理後の画像の解像度が変化する。
On the other hand, FIG. 6 shows an explanatory diagram for explaining another example of static defective pixel correction in three consecutive defective pixels in the horizontal direction.
Even in the correction of the same three consecutive defective pixels, there is a method of registering correction target pixels in the order shown in FIG. 6, and the correction results are different. Therefore, either correction method can be selected in consideration of the resolution of the result.
The order of registering the correction target pixels is selected with reference to the luminance value of another pixel column arranged vertically in the direction shown in FIGS. 5 and 6 with respect to the pixel column including the defective pixels N0 to N4. Preferably, the resolution of the image after the static image defect correction processing changes depending on the selection.

〔4連続した欠陥画素〕
次に、図7に水平方向に4連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
図7では、先ず、4連続した欠陥画素(N1,N2,N3,N4)のうち、左側の2つの欠陥画素(N1,N2)を補正対象画素登録部により登録(補正対象画素と)する。
すると、第1の欠陥画素補正処理によって、欠陥画素N1はその左に隣接する非欠陥画素N0の画像信号で置換され、欠陥画素N2は欠陥画素N3の画像信号で置換される(step7−1)。
第1の欠陥画素補正処理後には3連続の欠陥画素(N2,N3,N4)が残る。残った3連続した欠陥画素(N2,N3,N4)については、前述の3連続した欠陥画素の補正方法を適応すれば良い(step7−2,step7−3)。
[4 consecutive defective pixels]
Next, FIG. 7 shows an explanatory diagram for explaining an example of static defective pixel correction in four consecutive defective pixels in the horizontal direction.
In FIG. 7, first, of the four consecutive defective pixels (N1, N2, N3, N4), the two defective pixels (N1, N2) on the left side are registered (corrected target pixels) by the correction target pixel registration unit.
Then, the defective pixel N1 is replaced with the image signal of the non-defective pixel N0 adjacent to the left by the first defective pixel correction process, and the defective pixel N2 is replaced with the image signal of the defective pixel N3 (step 7-1). .
Three consecutive defective pixels (N2, N3, N4) remain after the first defective pixel correction process. For the remaining three consecutive defective pixels (N2, N3, N4), the above-described three consecutive defective pixel correction methods may be applied (step 7-2, step 7-3).

また、図8に水平方向に4連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図を示す。さらに、図9に水平方向に4連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のさらにその他の一例を説明するための説明図を示す。
図7と比較するとわかるように、4連続した欠陥画素を補正する際、補正対象画素登録部により登録する補正対象画素の順番を変えることによって、補正結果を変えることができる。
図7に示す例では、欠陥画素N1〜N3が非欠陥画素N0で置換され、欠陥画素N4が非欠陥画素N5で置換されてなるのに対して、図8に示す例では、欠陥画素N1が非欠陥画素N0で置換され、欠陥画素N2〜N4が非欠陥画素N5で置換されてなり、図9に示す例では、欠陥画素N1、N2が非欠陥画素N0で置換され、欠陥画素N3、N4が非欠陥画素N5で置換されてなる。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining another example of static defective pixel correction in four consecutive defective pixels in the horizontal direction. Further, FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining still another example of static defective pixel correction in four consecutive defective pixels in the horizontal direction.
As can be seen from comparison with FIG. 7, when four consecutive defective pixels are corrected, the correction result can be changed by changing the order of the correction target pixels registered by the correction target pixel registration unit.
In the example shown in FIG. 7, the defective pixels N1 to N3 are replaced with the non-defective pixel N0 and the defective pixel N4 is replaced with the non-defective pixel N5, whereas in the example shown in FIG. In the example shown in FIG. 9, the defective pixels N1 and N2 are replaced with the non-defective pixels N0, and the defective pixels N3 and N4 are replaced with the non-defective pixels N0 and the defective pixels N2 to N4 are replaced with the non-defective pixels N5. Is replaced with the non-defective pixel N5.

図7及び図8に示す例では補正された欠陥画素N1〜N4のうち、正常な画素(非欠陥画素N0,N5)での置き換えの割合が左右アンバランス(3:1あるいは1:3)なのに対して、図9に示す例ではバランスよく補正されている(2:2)。
連続した欠陥画素の補正時に、各ステップで登録する欠陥画素の順番を制御することで、補正後の画像の解像度をある程度調整することも可能である。解像度には輝度値を参照することが好ましいことは、上述した3連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正処理の場合と同様である。
In the example shown in FIG. 7 and FIG. 8, among the corrected defective pixels N1 to N4, the replacement ratio of the normal pixels (non-defective pixels N0 and N5) is left / right unbalanced (3: 1 or 1: 3). On the other hand, in the example shown in FIG. 9, correction is performed with a good balance (2: 2).
It is also possible to adjust the resolution of the corrected image to some extent by controlling the order of defective pixels registered in each step when correcting consecutive defective pixels. It is preferable to refer to the luminance value for the resolution, as in the case of the static defective pixel correction process for the three consecutive defective pixels described above.

〔5連続した欠陥画素〕
次に、図10に水平方向に5連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正の一例を説明するための説明図を示す。
図10では、先ず、5連続した欠陥画素(N1,N2,N3,N4,N5)のうち、左側の2つの欠陥画素(N1,N2)を補正対象画素登録部により登録(補正対象画素と)する。
すると、第1の欠陥画素補正処理によって、欠陥画素N1はその左に隣接する非欠陥画素N0の画像信号で置換され、欠陥画素N2は欠陥画素N3の画像信号で置換される(step10−1)。
第1の欠陥画素補正処理後には4連続の欠陥画素(N2,N3,N4,N5)が残る。残った4連続した欠陥画素(N2,N3,N4,N5)については、前述の4連続した欠陥画素の補正方法を適応すれば良い(step10−2,step10−3,step10−4)。
[5 consecutive defective pixels]
Next, FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of static defective pixel correction in five consecutive defective pixels in the horizontal direction.
In FIG. 10, first, among the five consecutive defective pixels (N1, N2, N3, N4, N5), the two defective pixels (N1, N2) on the left side are registered by the correction target pixel registration unit (correction target pixels). To do.
Then, the defective pixel N1 is replaced with the image signal of the non-defective pixel N0 adjacent to the left by the first defective pixel correction process, and the defective pixel N2 is replaced with the image signal of the defective pixel N3 (step 10-1). .
After the first defective pixel correction process, four consecutive defective pixels (N2, N3, N4, N5) remain. For the remaining four consecutive defective pixels (N2, N3, N4, N5), the above-described four consecutive defective pixel correction methods may be applied (step 10-2, step 10-3, step 10-4).

また、図11に水平方向に5連続した欠陥画素における静的欠陥画素補正のその他の一例を説明するための説明図を示す。
5連続(あるいは5連続以上の場合も同様)の欠陥画素の場合は、第1の欠陥画素補正時に、5連続の欠陥画素の左側の2連続した欠陥画素(N1,N2)と右側の2連続した欠陥画素(N4,N5)とのいずれも一括して補正対象画素登録部により登録(補正対象画素と)することができる(図11 step11−1)。
すると、第1の欠陥画素補正処理によって、欠陥画素N1はその左に隣接する非欠陥画素N0の画像信号で置換され、欠陥画素N2は欠陥画素N3の画像信号で置換されると共に、欠陥画素N5はその右に隣接する非欠陥画素N6の画像信号で置換され、欠陥画素N4は欠陥画素N3の画像信号で置換される(step11−1)。この結果、3連続した欠陥画素(N2,N3,N4)が残る。残った3連続した欠陥画素(N2,N3,N4)については、前述の3連続した欠陥画素の補正方法を適応すれば良い(step11−2,step11−3)。
図10に示した例と比べて、1ステップ少ない処理で5連続した欠陥画素(N1,N2,N3,N4,N5)の補正が可能である。
また、5連続した欠陥画素の場合も、3連続した欠陥画素の補正、4連続した欠陥画素の補正と同様に、登録の順番を変えることによって補正結果の解像度を制御することができる。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining another example of static defective pixel correction in five consecutive defective pixels in the horizontal direction.
In the case of five consecutive defective pixels (or more than five consecutive defective pixels), two consecutive defective pixels (N1, N2) on the left side of the five consecutive defective pixels and two consecutive pixels on the right side during the first defective pixel correction. Any of the defective pixels (N4, N5) thus registered can be collectively registered (corrected pixel) by the correction target pixel registration unit (step 11-1 in FIG. 11).
Then, the defective pixel N1 is replaced with the image signal of the non-defective pixel N0 adjacent to the left by the first defective pixel correction process, the defective pixel N2 is replaced with the image signal of the defective pixel N3, and the defective pixel N5 Is replaced with the image signal of the non-defective pixel N6 adjacent to the right, and the defective pixel N4 is replaced with the image signal of the defective pixel N3 (step 11-1). As a result, three consecutive defective pixels (N2, N3, N4) remain. For the remaining three consecutive defective pixels (N2, N3, N4), the above-described three consecutive defective pixel correction methods may be applied (step 11-2, step 11-3).
Compared to the example shown in FIG. 10, five consecutive defective pixels (N1, N2, N3, N4, N5) can be corrected with a process of one step fewer.
Also, in the case of five consecutive defective pixels, the resolution of the correction result can be controlled by changing the order of registration as in the case of correcting three consecutive defective pixels and correcting four consecutive defective pixels.

〔N連続した欠陥画素〕
また、同様の処理の繰り返しで6連続以上の連続欠陥画素の補正も可能である。
即ち、N連続した欠陥画素と一般化した場合について以下に述べる。ただし、Nは3以上の整数であり、従来の欠陥画素補正では適正な補正が行われない4以上の整数であっても良い。
[N consecutive defective pixels]
It is also possible to correct six or more consecutive defective pixels by repeating the same process.
That is, a case where N defective pixels are generalized will be described below. However, N is an integer greater than or equal to 3, and may be an integer greater than or equal to 4 that is not properly corrected by conventional defective pixel correction.

撮像素子(CCD20)は、所定の方向に配列されてなる画素を有する画素列を複数有してなる。このとき画素列は0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で配列されてなる画素を有し、0番目とN+1番目の画素が欠陥画素ではない非欠陥画素(正常な画素)であり、1乃至N番目の画素はいずれも欠陥画素である。   The image sensor (CCD 20) has a plurality of pixel columns each having pixels arranged in a predetermined direction. At this time, the pixel column has pixels arranged in the order of 0th, 1st,..., N−1th, Nth, N + 1th, and the 0th and N + 1th pixels are not defective pixels. It is a defective pixel (normal pixel), and all of the 1st to Nth pixels are defective pixels.

欠陥画素記憶手段は、画素列のうち1乃至N番目の画素をいずれも欠陥画素であると記憶し、画素列のうち0番目とN+1番目の画素は非欠陥画素として記憶している(欠陥画素とは記憶していない)。換言すると、これら欠陥画素及び非欠陥画素を、上述した特定欠陥画素パターンとして記憶してなる。   The defective pixel storage means stores all the 1st to Nth pixels in the pixel column as defective pixels, and stores the 0th and N + 1th pixels in the pixel column as non-defective pixels (defective pixels). Is not remembered). In other words, these defective pixels and non-defective pixels are stored as the specific defective pixel pattern described above.

欠陥画素補正手段は、欠陥画素を補正するものであり、特定欠陥画素パターンの補正も可能とするものである。このとき、特定欠陥画素パターンが存在しない場合、特定欠陥画素パターンに対する補正(繰り返し置換を行う静的欠陥画素補正処理)は行わない。   The defective pixel correction means corrects a defective pixel and enables correction of a specific defective pixel pattern. At this time, when the specific defective pixel pattern does not exist, correction (static defective pixel correction processing for repeated replacement) for the specific defective pixel pattern is not performed.

そして欠陥画素補正手段は、特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目の欠陥画素のうち1乃至M番目の欠陥画素の画像信号を0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号をN+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正する。ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。また、Nは4以上であっても良い。   The defective pixel correction means corrects the image signal of the 1st to Mth defective pixels among the 1st to Nth defective pixels with the image signal of the 0th non-defective pixel for the specific defective pixel pattern, and M + 1 to The image signal of the Nth defective pixel is corrected with the image signal of the (N + 1) th nondefective pixel. However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1. N may be 4 or more.

欠陥画素補正手段についてより詳しくは、m番目の画素及びm+1番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録部を有し、且つ、m番目の画素の画像信号をm−1番目の画素の画像信号で補正し、m+1番目の画素の画像信号をm+2番目の画素の画像信号で補正する。ただし、m=1,2,・・・,N−1である。
即ち、Mは1以上N−1以下の整数の中のいずれかであるに対して、mは1乃至N−1の整数の全てを表すものである。従って、欠陥画素補正手段は、m=1の場合,m=2の場合,…,m=Mの場合,…,m=N−1の場合何れについても補正を行うものである。
このとき、本発明の効果を奏するべく、mは1から順に1ずつ増やしながら補正処理を行うと共に、N−1から順に1ずつ減らしながら補正処理を行うものであることは言うまでもない。従って、補正対象画素として登録した2連続の欠陥画素のいずれも欠陥画素で置換する処理は行われず、また、非欠陥画素を補正対象画素として登録する処理も行われない。
More specifically, the defective pixel correction means includes a correction target pixel registration unit that registers the m-th pixel and the m + 1-th defective pixel as correction target pixels, and the image signal of the m-th pixel is the m-1th. Correction is performed with the image signal of the pixel, and the image signal of the (m + 1) th pixel is corrected with the image signal of the (m + 2) th pixel. However, m = 1, 2,..., N−1.
That is, M represents any integer from 1 to N-1, while m represents all integers from 1 to N-1. Therefore, the defective pixel correcting means corrects in all cases where m = 1, m = 2,..., M = M,.
At this time, it is needless to say that m performs correction processing while increasing one by one in order from 1 and performs correction processing by decreasing one by one from N−1 in order to achieve the effect of the present invention. Therefore, the process of replacing any two consecutive defective pixels registered as correction target pixels with a defective pixel is not performed, and the process of registering a non-defective pixel as a correction target pixel is not performed.

換言すると、このとき欠陥画素補正手段は、1番目の画素から順にM番目の画素まで繰り返して補正すると共に、N番目の画素から順にM+1番目の画素まで繰り返して補正する。   In other words, at this time, the defective pixel correction unit repeatedly corrects the first pixel from the Mth pixel in order and corrects it from the Nth pixel to the M + 1th pixel in order.

また、例えば1番目の欠陥画素と2番目の欠陥画素とを補正対象画素として登録すると共に、N番目の欠陥画素とN−1番目の欠陥画素とを補正対象画素として登録し、1stepで同時に静的欠陥画素補正処理を行うこととしても良い。即ち本発明は、1〜N番目の欠陥画素の補正の際に、置換による補正を行っていない欠陥画素(非欠陥画素による置換が行われていない欠陥画素)に対して、両端にある2連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録して、同時に置換補正することを妨げるものではない。ただし、4連続した欠陥画素に対する静的欠陥画素補正の場合、両端にある2連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録すると、補正対象画素同士が隣り合うことになり、補正対象画素同士の画像信号を置換することとなるため好ましくない。換言すると、5連続以上の欠陥画素に対しては、両端にある2連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録して、同時に置換補正してもよく、補正の処理速度が向上する。   For example, the first defective pixel and the second defective pixel are registered as correction target pixels, and the Nth defective pixel and the N−1th defective pixel are registered as correction target pixels. A defective pixel correction process may be performed. That is, according to the present invention, when the 1st to Nth defective pixels are corrected, two consecutive pixels located at both ends of a defective pixel that is not corrected by replacement (a defective pixel that is not replaced by a non-defective pixel) This does not prevent the defective pixels from being registered as correction target pixels and simultaneously performing replacement correction. However, in the case of static defective pixel correction for four consecutive defective pixels, if two consecutive defective pixels at both ends are registered as correction target pixels, the correction target pixels are adjacent to each other, and an image of the correction target pixels is displayed. This is not preferable because the signal is replaced. In other words, for five or more consecutive defective pixels, two consecutive defective pixels at both ends may be registered as correction target pixels and simultaneously replaced and corrected, thereby improving the correction processing speed.

なお、両端にある2連続の欠陥画素をそれぞれ補正対象画素として登録することで補正の処理速度は向上するが、解像度に関しては前述のごとく登録の順番を変えることによって補正結果の解像度を制御することができるものであるため、補正の処理速度向上と解像度向上とが一致するとは限らない。つまり解像度の向上は、特定欠陥画素パターンを備える画素列の配列方向に平行な画素列であり、隣り合うものの輝度値を参照して、適宜登録の順番を変えて、前記した(M:N−M)の比率を制御することで可能となる。   Although the correction processing speed is improved by registering two consecutive defective pixels at both ends as correction target pixels, the resolution of the correction result is controlled by changing the registration order as described above. Therefore, the improvement in correction processing speed and the improvement in resolution do not always coincide with each other. In other words, the improvement in resolution is a pixel column parallel to the arrangement direction of the pixel column having the specific defective pixel pattern, and the registration order is appropriately changed with reference to the luminance values of the adjacent ones (M: N− This is possible by controlling the ratio of M).

・静的欠陥画素補正処理のフロー
図12に連続欠陥画素の補正のフローチャートを示す。
説明を簡単にするために、4連続した欠陥画素を補正する場合を考える。
先ず、検出時(欠陥画素パターン判定時)に保持(記憶)していた連続欠陥画素の連続数、ここでは「4連続」を取得する(S1)。次に、登録(補正)する座標(補正対象画素の位置)を取得する(S2)。前述した通り、登録する座標の順番により補正後の画像の解像度を制御できるので、ここでは目的とする補正結果に基づいて補正対象画素登録部により登録する座標を取得する。そして、取得した登録座標に基づき補正対象画素を補正し(S3)、S1で取得した連続数に基づき、連続欠陥画素中の全ての欠陥画素が補正されたかを判定する(4連続した欠陥画素の補正は、図7,図8及び図9に示すように、最低でも3ステップの補正処理が必要となる)(S4)。補正が完了していない場合は、登録座標を変えて補正を行うという処理を、全ての欠陥画素が補正されるまで行う。
-Flow of static defective pixel correction processing FIG. 12 shows a flowchart of correction of continuous defective pixels.
In order to simplify the explanation, consider a case where four consecutive defective pixels are corrected.
First, the number of continuous defective pixels held (stored) at the time of detection (defective pixel pattern determination), in this case, “4 continuous” is acquired (S1). Next, the coordinates (position of the correction target pixel) to be registered (corrected) are acquired (S2). As described above, since the resolution of the image after correction can be controlled by the order of the coordinates to be registered, the coordinates to be registered by the correction target pixel registration unit are acquired here based on the target correction result. Then, the correction target pixel is corrected based on the acquired registered coordinates (S3), and it is determined whether all defective pixels in the continuous defective pixels are corrected based on the continuous number acquired in S1 (4 consecutive defective pixels). As shown in FIGS. 7, 8, and 9, the correction requires at least three steps of correction processing (S4). If the correction is not completed, the process of changing the registered coordinates and correcting is performed until all defective pixels are corrected.

・動的欠陥画素補正
なお、本実施の形態では上述した静的欠陥画素補正に加えて、動的欠陥画素補正を備えるものとしても良い。
暗電流特性が悪い欠陥画素の補正については次のように動的に検出/登録(記憶)した後、補正する方法もある。
RGBまたはYUV形式の入力画像信号に対して、周辺の輝度値と比較して、レベルが高い、もしくは低い非連続で単一の画素(以下、孤立点とも称する。)を検出し、水平方向と垂直方向にそれぞれ隣接する画素を参照画素とし、これらの輝度値から補間をして補正を行う。
-Dynamic defective pixel correction In this embodiment, in addition to the static defective pixel correction described above, dynamic defective pixel correction may be provided.
Regarding correction of defective pixels having poor dark current characteristics, there is a method of correcting after detecting / registering (storing) dynamically as follows.
With respect to an input image signal in RGB or YUV format, a single pixel (hereinafter also referred to as an isolated point) whose level is higher or lower than the surrounding luminance value is detected, and the horizontal direction is detected. A pixel adjacent in the vertical direction is used as a reference pixel, and correction is performed by interpolation from these luminance values.

孤立点の検出は、周辺画素との輝度値の差について、所定の閾値を超えるか否かで判断される。閾値の設定は可能であり、例えば閾値を低くすることによって欠陥画素の影響で発生した孤立点を可能な限り検出することができるが、過補正による画質の低下などが懸念される。また、補正時は周辺の画素を参照して行うため、孤立点の補正のために参照する隣接する画素中に孤立点が多数存在した場合、補正が不可能になるといった問題がある。
一方、閾値を高くすることによって過補正による画質の低下を防ぐことができるが、欠陥画素の影響で発生した孤立点を充分に検出することができずに、補正不足による画質の低下などが懸念される。
したがって、最終的に孤立点の検出の閾値をどの程度に設定するかは慎重に決定する必要がある。
The detection of the isolated point is determined by whether or not the difference in luminance value from the surrounding pixels exceeds a predetermined threshold value. A threshold can be set. For example, an isolated point caused by the influence of a defective pixel can be detected as much as possible by lowering the threshold. However, there is a concern that the image quality is deteriorated due to overcorrection. In addition, since correction is performed with reference to surrounding pixels, there is a problem that correction cannot be performed when there are a large number of isolated points in adjacent pixels referred to for correction of isolated points.
On the other hand, by increasing the threshold value, it is possible to prevent deterioration in image quality due to overcorrection, but it is not possible to sufficiently detect isolated points caused by defective pixels, and there is concern about deterioration in image quality due to insufficient correction. Is done.
Therefore, it is necessary to carefully determine how much the threshold value for detecting an isolated point is finally set.

《第2の実施の形態》
次に、本発明に係る撮像装置の第2の実施の形態について説明する。なお、以下に述べる特定欠陥画素パターンに対する補正の要否を判定する形態以外は上述した第1の実施の形態と説明が重複するため省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the imaging apparatus according to the present invention will be described. Except for the mode for determining whether or not the specific defective pixel pattern described below needs to be corrected, the description of the first embodiment described above is redundant and will be omitted.

連続欠陥画素の発生は、高ISO感度や長秒時撮影時など欠陥画素が発生し易い撮影条件で起き易い。
一方、前述した特定欠陥画素パターンに対する補正(連続欠陥画素の補正)は通常より欠陥画素補正処理を多く実行(繰り返し実行)するので、その分処理時間が余分に必要となる(10M画像で約70ms)。
The occurrence of continuous defective pixels is likely to occur under shooting conditions in which defective pixels are likely to occur, such as high ISO sensitivity and long-time shooting.
On the other hand, the correction (specific defect pixel correction) for the specific defective pixel pattern described above performs more defective pixel correction processing than usual (repetitive execution), and accordingly, additional processing time is required (approximately 70 ms for a 10M image). ).

ここで、特定欠陥画素パターンに対する補正は静的欠陥画素補正で行う。前述した通り、欠陥画素の撮像素子(CCD)20上の縦横座標を予め撮像装置(デジタルスチルカメラ)内の記憶領域(記憶部)に格納しておく必要がある。この時、連続欠陥画素(特に、特定欠陥画素パターン)が発生し易い、高ISO・長秒時撮影などで撮影した画像から欠陥画素を検出し、欠陥画素の座標(位置)を撮像装置内の記憶領域に登録する際、同時に特定欠陥画素パターンに対する補正が必要か否かの情報も保持しておく。(撮像素子20によっては特定欠陥画素パターンが発生しないものもあるはずであるため。)   Here, the correction for the specific defective pixel pattern is performed by static defective pixel correction. As described above, it is necessary to store the ordinate and abscissa of the defective pixel on the image sensor (CCD) 20 in a storage area (storage unit) in the image pickup apparatus (digital still camera) in advance. At this time, a defective pixel is detected from an image photographed by high ISO / long second photographing, in which a continuous defective pixel (particularly, a specific defective pixel pattern) is likely to occur, and the coordinates (position) of the defective pixel are determined in the imaging apparatus. When registering in the storage area, information indicating whether correction for the specific defective pixel pattern is necessary is also held. (Some imaging elements 20 should not generate a specific defective pixel pattern.)

特定欠陥画素パターンに対する補正の処理には通常時に比べて約70ms余分な時間を要するため、補正時は特定欠陥画素パターンに対する補正の要否情報と撮影条件(ISO感度や長秒時設定)を参照し、特定欠陥画素パターンに対する補正処理の有無を切り替える。
即ち、撮影条件(ISO感度や長秒時設定)を参照し、特定欠陥画素パターンの判定を行い、特定欠陥画素パターンがないと判定した場合、特定欠陥画素パターンに対する補正(繰り返し置換を行う静的欠陥画素補正処理)は行わないものとする。
Since the correction process for the specific defective pixel pattern requires an extra time of about 70 ms compared to the normal time, refer to correction necessity information for the specific defective pixel pattern and shooting conditions (ISO sensitivity and long time setting) at the time of correction. Then, the presence / absence of correction processing for the specific defective pixel pattern is switched.
That is, the specific defective pixel pattern is determined with reference to the photographing conditions (ISO sensitivity and long time setting), and when it is determined that there is no specific defective pixel pattern, the correction (repetitive replacement for repeated replacement) is performed on the specific defective pixel pattern. (Defective pixel correction processing) is not performed.

《第3の実施の形態》
次に、本発明に係る撮像装置の第3の実施の形態について説明する。なお、以下に述べる特定欠陥画素パターンに対する補正における画像ブロックの切り出しにかかる形態以外は上述した第1の実施の形態と説明が重複するため省略する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the imaging apparatus according to the present invention will be described. In addition, since the description is the same as that of the first embodiment described above except for the image block cutout in the correction for the specific defective pixel pattern described below, the description is omitted.

図13は3連続した欠陥画素を補正する際に全画素データを用いた場合の処理フローを示す説明図である。
これまで、特定欠陥画素パターンに対する補正には同一画像に対して複数回の静的欠陥画素補正処理を行う形態について述べたが、かかる形態で懸念されるのが処理時間である。欠陥画素補正部に2枚分の画像データを入力することを考えた場合、3連続した欠陥画素を補正する際は、補正しないときと比較して単純に約2倍の処理時間が必要となることが容易に考えられる(図13)。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a processing flow when all pixel data is used when correcting three consecutive defective pixels.
Up to now, the correction of the specific defective pixel pattern has been described with respect to the form in which the static defective pixel correction process is performed a plurality of times on the same image. However, the processing time is a concern in this form. In consideration of inputting two pieces of image data to the defective pixel correction unit, when correcting three consecutive defective pixels, the processing time is simply about twice as long as when no correction is made. This is easily considered (FIG. 13).

一方、特定欠陥画素パターン(連続する欠陥画素とその補正のために参照する非欠陥画素を含む)の画像ブロックを画像データ全体から切り出し、切り出した画像ブロックを1つの画像として、欠陥画素補正部への入力とした場合を考える。欠陥画素補正部が補正を行うのに必要な処理時間は、欠陥画素補正部への入力画像データのサイズによるので、全画像データを入力とした場合と比べると、画像ブロックを入力とした場合の処理時間はほとんど問題にならないレベルだと言える。図14は3連続した欠陥画素を補正する際に切り出した画素ブロックを用いた場合の処理フローを示す説明図である。   On the other hand, an image block of a specific defective pixel pattern (including continuous defective pixels and non-defective pixels referred to for correction) is cut out from the entire image data, and the cut out image block is taken as one image to the defective pixel correction unit. Consider the case of input. The processing time required for the defective pixel correction unit to perform correction depends on the size of the input image data to the defective pixel correction unit. It can be said that the processing time is at a level that hardly causes a problem. FIG. 14 is an explanatory diagram showing a processing flow when a pixel block cut out when correcting three consecutive defective pixels is used.

ところで、静的欠陥画素補正の手法では、単一欠陥画素の補正は水平方向に隣接した正常な画素を参照画素として補間または置換することで行う(図3)。また、水平に2連続した欠陥画素の補正も水平方向の隣接画素を参照画素として、置換することで行う(図4)。また、補正に用いる参照画素は水平方向に隣接する画素のみなので、垂直方向に連続する欠陥画素は考慮する必要がない。   By the way, in the method of static defective pixel correction, correction of a single defective pixel is performed by interpolating or replacing normal pixels adjacent in the horizontal direction as reference pixels (FIG. 3). Also, correction of two consecutive defective pixels in the horizontal direction is performed by replacing the adjacent pixel in the horizontal direction as a reference pixel (FIG. 4). Further, since the reference pixels used for correction are only pixels adjacent in the horizontal direction, it is not necessary to consider defective pixels that are continuous in the vertical direction.

以上のことから、水平方向の特定欠陥画素パターンの補正は、補正対象の連続欠陥画素と補正のための参照画素(非欠陥画素)を含む、高さ1の画像ブロックの入力画像データがあれば必要十分である。したがって、これまで特定欠陥画素パターンの補正について全画像データに対して複数回の静的欠陥画素補正処理を施す場合について述べたが、特定欠陥画素パターン補正の1回目以降の補正処理時は、連続欠陥画素を含む高さ1の画像ブロック(特定欠陥画素パターン)のみを静的欠陥画素補正処理部の入力とすればよい。連続した欠陥画素の数、メモリアクセス時間にも依存するが、処理時間はほとんど必要としない(10Mサイズで約70ms必要なので、例えば画像ブロックサイズ1×12で約1×10−4ms)。(図14)
本実施の形態の場合、補正処理に時間を要しないため、連写撮影においても対応可能である。
From the above, the correction of the specific defective pixel pattern in the horizontal direction is performed if there is input image data of an image block having a height of 1 including a continuous defective pixel to be corrected and a reference pixel for correction (non-defective pixel). Necessary and sufficient. Therefore, the case where a plurality of static defect pixel correction processes are performed on all image data has been described so far for the correction of the specific defective pixel pattern. Only an image block having a height of 1 including a defective pixel (specific defective pixel pattern) may be input to the static defective pixel correction processing unit. Although it depends on the number of consecutive defective pixels and the memory access time, the processing time is hardly required (about 10 ms size requires about 70 ms, so, for example, about 1 × 10 −4 ms when the image block size is 1 × 12). (Fig. 14)
In the case of the present embodiment, since correction processing does not require time, it is possible to cope with continuous shooting.

1 デジタルスチルカメラ
21 アナログフロントエンド部
22 信号処理部
23 SDRAM
24 ROM
28 制御部
42 欠陥画素補正部
43 記憶部
44 RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital still camera 21 Analog front end part 22 Signal processing part 23 SDRAM
24 ROM
28 Control Unit 42 Defective Pixel Correction Unit 43 Storage Unit 44 RAM

特開2009−130553号公報JP 2009-130553 A

Claims (14)

画素列を有する撮像素子と、
前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶手段と、
前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段と、を備え、
前記画素列は、少なくとも、0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を有し、
前記欠陥画素記憶手段は、前記画素列のうち1乃至N番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち0番目の画素及びN+1番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、
前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目の欠陥画素のうち1乃至M番目の欠陥画素の画像信号を前記0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号を前記N+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、前記特定欠陥画素パターンを備える画素列に対して上下に配置された別の画素値を参照することにより補正の順を選択することを特徴とする撮像装置。
ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。
An image sensor having a pixel row;
Defective pixel storage means for storing in advance the positions of defective pixels of the pixel column;
And defective pixel correction means for correcting the defective pixel,
The pixel row includes at least pixels arranged in a predetermined direction in the order of 0th, 1st,..., N−1th, Nth, N + 1th,
The defective pixel storage means uses the 1st to Nth pixels in the pixel column as defective pixels, the 0th pixel and the N + 1th pixel in the pixel column as non-defective pixels, and these as a specific defective pixel pattern. Remember,
The defective pixel correction means corrects the image signal of the 1st to Mth defective pixels among the 1st to Nth defective pixels with the image signal of the 0th non-defective pixel with respect to the specific defective pixel pattern, The image signal of the (M + 1) th to Nth defective pixels is corrected with the image signal of the (N + 1) th non-defective pixel, and another pixel value arranged above and below the pixel column having the specific defective pixel pattern is referred to. An image pickup apparatus , wherein the order of correction is selected by the above.
However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1.
前記欠陥画素補正手段は、m番目の画素及びm+1番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録部を有し、且つ、前記m番目の欠陥画素の画像信号をm−1番目の画素の画像信号で補正し、前記m+1番目の欠陥画素の画像信号をm+2番目の画素の画像信号で補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
ただし、m=1,2,・・・,N−1である。
The defective pixel correction means includes a correction target pixel registration unit that registers the m-th pixel and the m + 1-th defective pixel as correction target pixels, and outputs an image signal of the m-th defective pixel as the (m−1) -th image signal. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the image signal of the pixel is corrected, and the image signal of the m + 1th defective pixel is corrected with the image signal of the m + 2th pixel.
However, m = 1, 2,..., N−1.
前記補正対象画素登録部は、1乃至N番目の欠陥画素において、0番目の非欠陥画素の画像信号またはN+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる2連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、
前記欠陥画素補正手段は、一方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
The correction target pixel registration unit corrects the correction among the defective pixels that are not corrected by the image signal of the 0th non-defective pixel or the image signal of the N + 1 non-defective pixel in the 1st to Nth defective pixels. Register two consecutive defective pixels arranged at both ends of the non-defective pixel in the arrangement direction as correction target pixels,
The defective pixel correcting means corrects two consecutive defective pixels arranged at one end and simultaneously corrects two consecutive defective pixels arranged at the other end. 2. The imaging device according to 2.
前記欠陥画素補正手段は1番目の画素の画像信号から順にM番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、N番目の画素の画像信号から順にM+1番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。   The defective pixel correcting means repeatedly corrects the image signal of the first pixel from the image signal of the first pixel to the image signal of the Mth pixel, and also repeatedly corrects the image signal of the Nth pixel to the image signal of the M + 1th pixel in order. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is an image pickup apparatus. 前記欠陥画素補正手段は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。   5. The defective pixel correcting unit cuts out an image signal of the specific defective pixel pattern from image signals of the pixel column to form an image block, and corrects the image block. The imaging device according to any one of the above. 前記撮像素子は、複数の画素列を有し、
前記欠陥画素補正手段は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Mを決定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。
The image sensor has a plurality of pixel rows,
The said defective pixel correction | amendment means determines the said M with reference to the other pixel row | line | column adjacent to the pixel row | line | column which has the said specific defective pixel pattern, The one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Imaging device.
周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The difference in luminance value compared to the surrounding pixels is equal to or greater than a predetermined threshold, and a discontinuous isolated point consisting of a single pixel is detected, and the isolated point is interpolated with the surrounding pixels of the isolated point and corrected. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising dynamic defective pixel correction means for performing the correction. 撮像素子を備える撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記撮像素子は、画素列を有し、
該画素列は、少なくとも、0番目,1番目,・・・,N−1番目,N番目,N+1番目の順で所定の方向に配列されてなる画素を含み、
前記画素列が有する欠陥画素の位置を予め記憶する欠陥画素記憶工程と、
前記欠陥画素を補正する欠陥画素補正工程と、を備え、
前記欠陥画素記憶工程は、前記画素列のうち1乃至N番目の画素を欠陥画素とし、前記画素列のうち0番目の画素及びN+1番目の画素を非欠陥画素として、これらを特定欠陥画素パターンとして記憶し、
前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンに対して、1乃至N番目の欠陥画素のうち1乃至M番目の欠陥画素の画像信号を前記0番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、M+1乃至N番目の欠陥画素の画像信号を前記N+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正し、前記特定欠陥画素パターンを備える画素列に対して上下に配置された別の画素値を参照することにより補正の順を選択することを特徴とする撮像方法。
ただし、Nは3以上の整数であり、Mは1以上N−1以下の整数である。
An imaging method using an imaging device including an imaging element,
The image sensor has a pixel row,
The pixel row includes at least pixels arranged in a predetermined direction in the order of 0th, 1st,..., N−1th, Nth, N + 1th,
A defective pixel storage step of previously storing the position of the defective pixel included in the pixel row;
A defective pixel correction step of correcting the defective pixel,
In the defective pixel storing step, the 1st to Nth pixels in the pixel column are defined as defective pixels, the 0th pixel and the N + 1th pixel in the pixel column are defined as non-defective pixels, and these are defined as specific defective pixel patterns. Remember,
The defective pixel correction step corrects the image signal of the 1st to Mth defective pixels among the 1st to Nth defective pixels with the image signal of the 0th non-defective pixel with respect to the specific defective pixel pattern, The image signal of the (M + 1) th to Nth defective pixels is corrected with the image signal of the (N + 1) th non-defective pixel, and another pixel value arranged above and below the pixel column having the specific defective pixel pattern is referred to. An imaging method, wherein the order of correction is selected by :
However, N is an integer greater than or equal to 3, and M is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N-1.
前記欠陥画素補正工程は、m番目の画素及びm+1番目の欠陥画素を補正対象画素として登録する補正対象画素登録ステップと、前記m番目の欠陥画素の画像信号をm−1番目の画素の画像信号で補正し、前記m+1番目の欠陥画素の画像信号をm+2番目の画素の画像信号で補正する対象画素補正ステップと、を有することを特徴とする請求項8に記載の撮像方法。
ただし、m=1,2,・・・,N−1である。
The defective pixel correction step includes a correction target pixel registration step of registering the mth pixel and the m + 1th defective pixel as a correction target pixel, and an image signal of the mth defective pixel as an image signal of the m−1th pixel. The imaging method according to claim 8, further comprising: a target pixel correction step that corrects the image signal of the (m + 1) th defective pixel with the image signal of the (m + 2) th pixel.
However, m = 1, 2,..., N−1.
前記補正対象画素登録ステップは、1乃至N番目の欠陥画素において、0番目の非欠陥画素の画像信号またはN+1番目の非欠陥画素の画像信号で補正されていない欠陥画素の中で、当該補正されていない欠陥画素の配列方向両端それぞれに配置されてなる2連続の欠陥画素を補正対象画素として登録し、
前記対象画素補正ステップは、一方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正すると同時に、他方の端部に配置されてなる2連続の欠陥画素を補正することを特徴とする請求項9に記載の撮像方法。
In the correction target pixel registration step, in the 1st to Nth defective pixels, the correction is performed among defective pixels that are not corrected by the image signal of the 0th non-defective pixel or the image signal of the N + 1th non-defective pixel. Register two consecutive defective pixels arranged at both ends of the non-defective pixel in the arrangement direction as correction target pixels,
The target pixel correcting step corrects two consecutive defective pixels arranged at one end and simultaneously corrects two consecutive defective pixels arranged at the other end. 10. The imaging method according to 9.
前記欠陥画素補正工程は、1番目の画素の画像信号から順にM番目の画素の画像信号まで繰り返して補正すると共に、N番目の画素の画像信号から順にM+1番目の画素の画像信号まで繰り返して補正することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の撮像方法。   The defective pixel correction step repeatedly corrects the image signal of the first pixel from the image signal of the Mth pixel in order, and repeats the correction from the image signal of the Nth pixel to the image signal of the M + 1th pixel in order. The imaging method according to any one of claims 8 to 10, wherein: 前記欠陥画素補正工程は、前記画素列の画像信号のうち、前記特定欠陥画素パターンの画像信号を切り出して画像ブロックとし、該画像ブロックに対して補正を行うことを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載の撮像方法。   12. The defect pixel correcting step, wherein the image signal of the specific defective pixel pattern is cut out from the image signal of the pixel column to form an image block, and the image block is corrected. The imaging method according to any one of the above. 前記撮像素子は、複数の画素列を有し、
前記欠陥画素補正工程は、前記特定欠陥画素パターンを有する画素列に隣接する他の画素列を参照して前記Mを決定することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置。
The image sensor has a plurality of pixel rows,
The said defective pixel correction process determines said M with reference to the other pixel row | line | column adjacent to the pixel row | line | column which has the said specific defective pixel pattern, The one of Claim 8 thru | or 12 characterized by the above-mentioned. Imaging device.
周辺の画素と比較して輝度値の差が所定の閾値以上であり、単一画素からなる非連続の孤立点を検出し、該孤立点を当該孤立点の周辺の画素で補間して補正を行う動的欠陥画素補正工程をさらに備えることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項に記載の撮像装置。   The difference in luminance value compared to the surrounding pixels is equal to or greater than a predetermined threshold, and a discontinuous isolated point consisting of a single pixel is detected, and the isolated point is interpolated with the surrounding pixels of the isolated point and corrected. The imaging apparatus according to claim 8, further comprising a dynamic defective pixel correction step to be performed.
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