JP5631325B2 - 撮像装置の欠陥検出方法及び撮像装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の欠陥画素補正方法は、被写体からの入射光を光電変換する撮像素子を備えた撮像装置の欠陥画素補正方法であって、前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正ステップと、前記点滅欠陥画素の出力信号値と周辺画素の出力信号値に対して平滑化処理を行い、前記点滅欠陥画素の出力信号値と前記平滑化処理結果の差分の絶対値を前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値として算出し、前記欠陥の度合いを示す値を所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正するように制御し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正しないように制御する制御ステップとを有し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報に応じて前記所定の閾値を算出することを特徴とする。
さらに、本発明の撮像装置は、被写体からの入射光を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正手段と、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報を記憶する記憶手段と、前記頻度に関する情報に応じて所定の閾値を算出する閾値算出手段と、前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値を前記所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正手段が補正するように制御し、前記判定手段により前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正手段が補正しないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の欠陥画素補正方法は、被写体からの入射光を光電変換する撮像素子を備えた撮像装置の欠陥画素補正方法であって、前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正ステップと、前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値を所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正するように制御し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正しないように制御する制御ステップとを有し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報に応じて前記所定の閾値を算出することを特徴とする。
図1は、本発明の実施例1における欠陥画素補正装置を搭載した撮像装置のブロック図である。図1において、レンズや絞りからなる光学系201及びメカニカルシャッター202を介して入射した被写体像は、CCDやCMOS等の撮像素子203により光電変換される。撮像素子203から出力されたアナログ信号は、CDS回路204により低周波ノイズが除去され、A/D変換器205によりデジタル信号に変換される。
次に、元の画素データとメディアンフィルタ処理された画素データの差分の絶対値を求める処理を行うことで、欠陥の度合いを示す値が算出される。
=abs(255−40)=215・・・(式2)
式2の算出結果が、点滅欠陥画素が欠陥画素として振舞っている場合に、図2のステップS103における欠陥画素検出部2081により得られる出力である。
次に、元の画素データとメディアンフィルタ処理された画素データの差分の絶対値を求める処理を行うことで、欠陥の度合いを示す値が算出される。
=abs(200−100)=100・・・(式4)
式4の算出結果が、点滅欠陥画素上に高周波成分が存在する場合に、図2のステップS103における欠陥画素検出部2081により得られる出力である。
実施例1では、撮像素子の製造工程で検出された点滅欠陥画素に対して欠陥の検出を行う例を説明したが、点滅欠陥画素の中には撮像素子の製造工程で検出を行った後に点滅欠陥画素となるものや、点滅の周期が長いために製造工程では検出されない点滅欠陥画素も存在する。そこで、実施例2では、製造工程において通常欠陥画素や点滅欠陥画素として検出されていない未検出欠陥画素に対しても、撮影毎に撮像素子から出力される信号に対して欠陥画素であるか否かの検出を行う。なお、実施例1と同様に、撮像素子の製造工程で検出された点滅欠陥画素に対しても再度欠陥画素であるか検出を行う。この検出処理では、製造工程で検出された点滅欠陥画素と、通常欠陥画素や点滅欠陥画素として検出されていない画素に対して欠陥画素の検出に用いる閾値をそれぞれ用意する。ここでは、点滅欠陥画素に対する欠陥画素の検出に用いる閾値を第一の閾値、未検出欠陥画素に対する欠陥画素の検出に用いる閾値を第二の閾値とする。
次に、元の画素データとメディアンフィルタ処理された画素データの差分の絶対値を求める処理を行うことで、欠陥の度合いを示す値が算出される。
=abs(200−60)=140・・・(式6)
式6の算出結果が、点滅欠陥画素と類似した点光源状の被写体が存在する場合に、図4のステップS402における欠陥画素検出部2081により得られる出力値である。点光源状の被写体が存在する場合の式6の算出結果は、高周波成分が存在する場合の式4の算出結果と比較して値が大きく、欠陥画素であると誤判定されやすい値であることが分かる。
実施例3では、実施例2とは異なる欠陥画素検出方法を用いる例を説明する。本実施例では、欠陥画素検出回路2081の構成が異なるが、それ以外は、基本的に前述した実施例2と同様の構成を有している。本実施例の欠陥画素検出方法は、所望の空間周波数帯域の信号を抽出することにより、エッジやノイズと欠陥画素を区別することを特徴とする。図5は、実施例3における欠陥画素検出回路2081の構成図である。以下、図5を用いて詳細に説明する。なお、本実施例においては、G画素に発生した点滅欠陥を検出する場合を例にとって説明する。
また、A/D変換回路205から出力されたデジタル画像データは、輝度信号生成回路514に入力される。輝度信号生成回路514は、下記の式7に基づき、R,G,Bのベイヤー配列からなる画像データから輝度信号Yを生成する。
水平方向BPF回路506、垂直方向BPF回路507、45度方向BPF回路508及び135度方向BPF回路509の出力は、白傷黒傷判定回路518に入力される。白傷黒傷判定回路518は、正または負を示す符号を参照して、傷であるか否かを示す傷フラグ519(1bit)と、白傷(白点欠陥画素)であるのか黒傷(黒点欠陥画素)であるのかを区別するための白黒フラグ520(1bit)を出力する。
傷レベルKは、0〜255までの値であり、対象画素が正常な画素である場合にはKが0に近くなるため、信号ORGの値が出力される。また、対象画素が欠陥画素である場合にはKが255に近くなるため、信号CORの値が出力される。このようにして、欠陥画素のデータが補正値CORに置き換わることになる。
実施例4は、点滅欠陥画素が点灯状態になる頻度、すなわち、その出力信号値が異常値となる頻度に応じて、欠陥検出に用いる閾値を変更する閾値算出部を持つことを特徴とする。閾値算出部の出力は、欠陥画素検出部2081で欠陥画素の検出に用いられる閾値(実施例2、実施例3では第一の閾値)となる。
215−(115×(1/4))=187・・・(式9)
が出力され、欠陥画素検出部2081における欠陥画素検出の閾値となる。
208 欠陥画素検出補正部
2081 欠陥画素検出部
2082 欠陥画素補正部
215 システム制御部
216 ROM
217 RAM
1201 閾値算出部
Claims (8)
- 被写体からの入射光を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正手段と、
前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記頻度に関する情報に応じて所定の閾値を算出する閾値算出手段と、
前記点滅欠陥画素の出力信号値と周辺画素の出力信号値に対して平滑化処理を行い、前記点滅欠陥画素の出力信号値と前記平滑化処理結果の差分の絶対値を前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値として算出し、前記欠陥の度合いを示す値を前記所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正手段が補正するように制御し、前記判定手段により前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正手段が補正しないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 定常的に異常値の信号を出力する定常欠陥画素と前記点滅欠陥画素を予め記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値と第一の閾値とを比較することで前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定し、前記記憶手段に前記定常欠陥画素および前記点滅欠陥画素として記憶されていない画素の欠陥の度合いを示す値を第二の閾値と比較することで該画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記判定手段は、前記点滅欠陥画素における少なくとも2方向について直流成分をカットするフィルタ手段を備え、前記フィルタ手段の出力データの絶対値を前記欠陥の度合いを示す値として算出することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 被写体からの入射光を光電変換する撮像素子を備えた撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正ステップと、
前記点滅欠陥画素の出力信号値と周辺画素の出力信号値に対して平滑化処理を行い、前記点滅欠陥画素の出力信号値と前記平滑化処理結果の差分の絶対値を前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値として算出し、前記欠陥の度合いを示す値を所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正するように制御し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正しないように制御する制御ステップとを有し、
前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報に応じて前記所定の閾値を算出することを特徴とする欠陥画素補正方法。 - 定常的に異常値の信号を出力する定常欠陥画素と前記点滅欠陥画素が予め記憶され、前記制御ステップでは、前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値と第一の閾値とを比較することで前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定し、前記定常欠陥画素および前記点滅欠陥画素として記憶されていない画素の欠陥の度合いを示す値を第二の閾値と比較することで該画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の欠陥画素補正方法。
- 前記制御ステップでは、前記点滅欠陥画素における少なくとも2方向について直流成分をカットするフィルタ処理を実行し、前記フィルタ処理の出力データの絶対値を前記欠陥の度合いを示す値として算出することを特徴とする請求項4または5に記載の欠陥画素補正方法。
- 被写体からの入射光を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正手段と、
前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記頻度に関する情報に応じて所定の閾値を算出する閾値算出手段と、
前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値を前記所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正手段が補正するように制御し、前記判定手段により前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正手段が補正しないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 被写体からの入射光を光電変換する撮像素子を備えた撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
前記撮像素子において非定常的に異常値の信号を出力する点滅欠陥画素の出力信号値を周辺画素の出力信号値を用いて補正する補正ステップと、
前記点滅欠陥画素の欠陥の度合いを示す値を所定の閾値と比較することで、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であるか否かを判定し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値であると判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正するように制御し、前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値ではないと判定された場合に前記点滅欠陥画素の出力信号値を前記補正ステップにおいて補正しないように制御する制御ステップとを有し、
前記点滅欠陥画素の出力信号値が異常値となる頻度に関する情報に応じて前記所定の閾値を算出することを特徴とする欠陥画素補正方法。
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