JPH0541867A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH0541867A JPH0541867A JP3196409A JP19640991A JPH0541867A JP H0541867 A JPH0541867 A JP H0541867A JP 3196409 A JP3196409 A JP 3196409A JP 19640991 A JP19640991 A JP 19640991A JP H0541867 A JPH0541867 A JP H0541867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- pixel
- circuit
- color
- color filter
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体撮像素子より発生するパルシブなノイズ
のみを選択的に除去する。 【構成】 固体撮像素子１より出力された信号レベルを
一定にするための自動利得制御回路２、自動利得制御回
路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変
換器３、デジタル信号を一水平走査期間遅延させる第
１，第２の遅延回路４，５、デジタル信号のクロック周
波数の１／２を極周波数とする第一，第二，第三のロー
パスフィルター６，７，８、該ローパスフィルターから
出力される信号の水平および垂直方向の相関により輝度
信号の欠陥雑音信号を除去する雑音除去装置９、雑音除
去された信号により垂直方向の輪郭補正を行う垂直アパ
ーチャ回路１１、さらに雑音除去された信号により垂直
方向の輪郭補正を行う垂直アパーチャ回路１１により構
成し、固体撮像素子の画像欠陥を自動的に補正する。
のみを選択的に除去する。 【構成】 固体撮像素子１より出力された信号レベルを
一定にするための自動利得制御回路２、自動利得制御回
路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変
換器３、デジタル信号を一水平走査期間遅延させる第
１，第２の遅延回路４，５、デジタル信号のクロック周
波数の１／２を極周波数とする第一，第二，第三のロー
パスフィルター６，７，８、該ローパスフィルターから
出力される信号の水平および垂直方向の相関により輝度
信号の欠陥雑音信号を除去する雑音除去装置９、雑音除
去された信号により垂直方向の輪郭補正を行う垂直アパ
ーチャ回路１１、さらに雑音除去された信号により垂直
方向の輪郭補正を行う垂直アパーチャ回路１１により構
成し、固体撮像素子の画像欠陥を自動的に補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、色差順次方式の固体撮
像素子において、欠陥画素信号を自動的に補正する固体
撮像装置に関する。
像素子において、欠陥画素信号を自動的に補正する固体
撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年ビデオカメラ等の撮像装置において
は、光電変換の手段として固体撮像素子を用いることが
多くなっている。しかし、固体撮像素子の受光素子の欠
陥あるいは受光面の不均一性により生じる画素欠陥が存
在する。そのために、固体撮像素子より出力された信号
をローパスフィルターに通すことにより得られる輝度信
号中に白点（白キズ），黒点（黒キズ）と呼ばれる画像
欠陥が起こる。このような画像欠陥は小さなものでも非
常に目立ち、画像欠陥のある撮像素子は製品として使用
することができないために歩留りの低下を招くことにな
る上、製品出荷後にも画像欠陥が生ずることがある。こ
れらの問題は固体撮像素子特有の欠点であり、固体撮像
素子を使用する上での大きな障害となっている。
は、光電変換の手段として固体撮像素子を用いることが
多くなっている。しかし、固体撮像素子の受光素子の欠
陥あるいは受光面の不均一性により生じる画素欠陥が存
在する。そのために、固体撮像素子より出力された信号
をローパスフィルターに通すことにより得られる輝度信
号中に白点（白キズ），黒点（黒キズ）と呼ばれる画像
欠陥が起こる。このような画像欠陥は小さなものでも非
常に目立ち、画像欠陥のある撮像素子は製品として使用
することができないために歩留りの低下を招くことにな
る上、製品出荷後にも画像欠陥が生ずることがある。こ
れらの問題は固体撮像素子特有の欠点であり、固体撮像
素子を使用する上での大きな障害となっている。
【０００３】従来、前記問題点を解決する手段として、
特開昭６１−２６１９７４号公報に示されるように、注
目画素と隣接する画素群との単純な比較により注目画素
の画素欠陥を検出し除去する手法が知られている。
特開昭６１−２６１９７４号公報に示されるように、注
目画素と隣接する画素群との単純な比較により注目画素
の画素欠陥を検出し除去する手法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術において、注目画素とその近傍画素群との比較に
より画素欠陥を取り除くことが可能であるのは、第一の
前提条件として、注目画素とその近傍画素群は同種の信
号であり（例えば輝度信号であれば輝度信号同士の比
較）、第二前提条件として、画素欠陥は単発的に発生し
欠陥画素と近傍画素間の相関性は低いという前提に基づ
いている。ところが色フィルター配列に関する考察がな
されていなかった。固体撮像素子の出力を直接従来技術
による装置に入力しても近傍画素間には別種の色差情報
が含まれており、第一の前提条件が成立せず、ノイズを
除去することは困難であるため、固体撮像素子の出力か
ら輝度信号を抽出しておく必要がある。輝度信号を得る
ためにはローパスフィルターを通すが、フィルターを通
すことで欠陥画素の持つノイズ成分は隣接画素に拡散し
てしまい、第二の前提条件が成立せず従来の技術ではノ
イズを除去することは困難であった。
の技術において、注目画素とその近傍画素群との比較に
より画素欠陥を取り除くことが可能であるのは、第一の
前提条件として、注目画素とその近傍画素群は同種の信
号であり（例えば輝度信号であれば輝度信号同士の比
較）、第二前提条件として、画素欠陥は単発的に発生し
欠陥画素と近傍画素間の相関性は低いという前提に基づ
いている。ところが色フィルター配列に関する考察がな
されていなかった。固体撮像素子の出力を直接従来技術
による装置に入力しても近傍画素間には別種の色差情報
が含まれており、第一の前提条件が成立せず、ノイズを
除去することは困難であるため、固体撮像素子の出力か
ら輝度信号を抽出しておく必要がある。輝度信号を得る
ためにはローパスフィルターを通すが、フィルターを通
すことで欠陥画素の持つノイズ成分は隣接画素に拡散し
てしまい、第二の前提条件が成立せず従来の技術ではノ
イズを除去することは困難であった。
【０００５】本発明はかかる点に鑑み、有意な画像情報
を損なうことなく、フィルター処理により複数の画素に
拡散されたものであっても、白キズまたは黒キズのよう
にパルシブな画像欠陥を良好に除去する装置の提供にあ
る。
を損なうことなく、フィルター処理により複数の画素に
拡散されたものであっても、白キズまたは黒キズのよう
にパルシブな画像欠陥を良好に除去する装置の提供にあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の固体撮像装置は、デジタル信号のクロック周
波数の１／２を極周波数とする第一，第二，第三のロー
パスフィルターと、ローパスフィルターから出力される
信号の水平および垂直方向の相関により輝度信号の欠陥
雑音信号を除去する雑音除去装置と、水平方向に信号を
２画素遅延させる画素遅延回路および、さらに２画素遅
延させる画素遅延回路と、画素遅延しない信号と４画素
遅延信号とを加算する加算器と、加算信号と２画素遅延
信号とを入力とするセレクタと、輝度信号により検出し
た欠陥雑音信号からセレクタ制御信号を発生させるエッ
ジ検出回路とによって構成し、セレクタによって色信号
の欠陥雑音信号を除去することを特徴とする。
に本発明の固体撮像装置は、デジタル信号のクロック周
波数の１／２を極周波数とする第一，第二，第三のロー
パスフィルターと、ローパスフィルターから出力される
信号の水平および垂直方向の相関により輝度信号の欠陥
雑音信号を除去する雑音除去装置と、水平方向に信号を
２画素遅延させる画素遅延回路および、さらに２画素遅
延させる画素遅延回路と、画素遅延しない信号と４画素
遅延信号とを加算する加算器と、加算信号と２画素遅延
信号とを入力とするセレクタと、輝度信号により検出し
た欠陥雑音信号からセレクタ制御信号を発生させるエッ
ジ検出回路とによって構成し、セレクタによって色信号
の欠陥雑音信号を除去することを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成により、固体撮像素子の受光素子の欠
陥あるいは受光特性の不均一性によって生じる画像欠陥
を、画像の水平および垂直方向の相関特性により検出
し、欠陥画素信号を水平および垂直信号により自動的に
補正することを特徴とする。
陥あるいは受光特性の不均一性によって生じる画像欠陥
を、画像の水平および垂直方向の相関特性により検出
し、欠陥画素信号を水平および垂直信号により自動的に
補正することを特徴とする。
【０００８】また、画像欠陥を除去する際に、画像信号
の中からどの画像に画像欠陥が含まれているか判定する
必要があるが、除去すべき画像欠陥の判定基準をいたず
らに広げてしまうと、画像信号中のディテール成分など
有意な画像情報が失われてしまう可能性があるので、本
発明はフィルターにより周囲の画素に拡散された白
（黒）キズを選択的に除去する作用を持つことを特徴と
する。
の中からどの画像に画像欠陥が含まれているか判定する
必要があるが、除去すべき画像欠陥の判定基準をいたず
らに広げてしまうと、画像信号中のディテール成分など
有意な画像情報が失われてしまう可能性があるので、本
発明はフィルターにより周囲の画素に拡散された白
（黒）キズを選択的に除去する作用を持つことを特徴と
する。
【０００９】固体撮像素子の出力から輝度信号を生成す
るためには一般的にデジタル信号のクロック周波数の１
／２を極周波数とするデジタルローパスフィルター（１
＋Ｚ -1）施すことで生成するため、キズ成分も走査線方
向に拡散される。フィルターにより拡散される画素の範
囲は走査線方向に隣接する１画素のみであるので、注目
画素の１画素前後のうちキズを含む隣接画素を除いた近
傍画素群を元に判定する必要がある。キズを含む隣接画
素を除くためには、注目画素が白（黒）キズのとき、前
後１画素のうち画素値の大きな（小さな）ものを除くこ
とで実現できる。言い換えると、前後１画素のうち画素
値の小さな（大きな）画素とそれ以外の近傍画素群を注
目画素と比較する。
るためには一般的にデジタル信号のクロック周波数の１
／２を極周波数とするデジタルローパスフィルター（１
＋Ｚ -1）施すことで生成するため、キズ成分も走査線方
向に拡散される。フィルターにより拡散される画素の範
囲は走査線方向に隣接する１画素のみであるので、注目
画素の１画素前後のうちキズを含む隣接画素を除いた近
傍画素群を元に判定する必要がある。キズを含む隣接画
素を除くためには、注目画素が白（黒）キズのとき、前
後１画素のうち画素値の大きな（小さな）ものを除くこ
とで実現できる。言い換えると、前後１画素のうち画素
値の小さな（大きな）画素とそれ以外の近傍画素群を注
目画素と比較する。
【００１０】次に、ある画素がキズと判定されたなら
ば、その画素値を周囲の画素値と置き換えるよう作用す
ることで、キズを消し去ることができる。但しここで、
周囲の画素間に相関性が認められる場合には、相関性を
保った上でキズを消し去る必要がある。ここで相関性に
関しては、走査線に対し水平方向のみでなく、鉛直方向
あるいは斜方向も考慮する必要がある。これを実現する
には、注目画素が白（黒）キズと判定されたならば、注
目画素の画素値を二次元的な近傍画素群の中からキズを
含む画素値を除いた画素値群のうち最大（小）の画素値
を持つものと置き換えるよう作用することにより達成さ
れる。また、その制御信号を用い色信号の雑音を除去を
行う。
ば、その画素値を周囲の画素値と置き換えるよう作用す
ることで、キズを消し去ることができる。但しここで、
周囲の画素間に相関性が認められる場合には、相関性を
保った上でキズを消し去る必要がある。ここで相関性に
関しては、走査線に対し水平方向のみでなく、鉛直方向
あるいは斜方向も考慮する必要がある。これを実現する
には、注目画素が白（黒）キズと判定されたならば、注
目画素の画素値を二次元的な近傍画素群の中からキズを
含む画素値を除いた画素値群のうち最大（小）の画素値
を持つものと置き換えるよう作用することにより達成さ
れる。また、その制御信号を用い色信号の雑音を除去を
行う。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１２】図１は、本発明における概略ブロック図で
ある。図１において、１は固体撮像装置、２は固体撮像
素子１より出力された信号（ａ）レベルを一定にするた
めの自動利得制御回路、３は自動利得制御回路２から出
力されたアナログ信号（ｂ）をデジタル信号に変換する
ためのＡＤ変換器、４，５はＡＤ変換器３より出力され
たデジタル信号（ｃ）を１水平走査期間遅延させる第
１，第２の遅延回路、６，７，８はデジタル信号のクロ
ック周波数の１／２を極周波数とする第１，第２，第３
のデジタルローパスフィルター、９はローパスフィルタ
ー６，７，８から出力される信号（ｅ）の水平および垂
直の相関により輝度信号の欠陥雑音信号を除去する雑音
除去回路、１１は雑音除去された信号（ｈ１〜ｈ３）よ
り水平方向の輪郭補正を行う水平アパーチャ回路と、さ
らに雑音除去された信号より垂直方向の輪郭補正を行う
垂直アパーチャ回路とを含む輝度信号処理回路、１２は
輝度信号雑音除去回路１１より出力された制御信号によ
り制御される色信号雑音除去回路、１３は色信号雑音除
去回路１２の出力信号（ｏ）により色信号の処理を行う
色信号処理回路である。
ある。図１において、１は固体撮像装置、２は固体撮像
素子１より出力された信号（ａ）レベルを一定にするた
めの自動利得制御回路、３は自動利得制御回路２から出
力されたアナログ信号（ｂ）をデジタル信号に変換する
ためのＡＤ変換器、４，５はＡＤ変換器３より出力され
たデジタル信号（ｃ）を１水平走査期間遅延させる第
１，第２の遅延回路、６，７，８はデジタル信号のクロ
ック周波数の１／２を極周波数とする第１，第２，第３
のデジタルローパスフィルター、９はローパスフィルタ
ー６，７，８から出力される信号（ｅ）の水平および垂
直の相関により輝度信号の欠陥雑音信号を除去する雑音
除去回路、１１は雑音除去された信号（ｈ１〜ｈ３）よ
り水平方向の輪郭補正を行う水平アパーチャ回路と、さ
らに雑音除去された信号より垂直方向の輪郭補正を行う
垂直アパーチャ回路とを含む輝度信号処理回路、１２は
輝度信号雑音除去回路１１より出力された制御信号によ
り制御される色信号雑音除去回路、１３は色信号雑音除
去回路１２の出力信号（ｏ）により色信号の処理を行う
色信号処理回路である。
【００１３】図２は、本発明に使用する固体撮像素子の
色フィルター配列を示している。二次元に配された受光
素子上に設けた緑色光透過の第一の色フィルターと緑光
阻止の第二の色フィルターを水平方向に繰り返す第一の
色フィルター列と、黄色光透過の第三の色フィルターと
シアン色透過の第四の色フィルターとを水平方向に繰り
返す第二の色フィルター列と、第一，第二の色フィルタ
ーを第一の色フィルター列と反転させて繰り返す第三の
色フィルター列と、第二の色フィルター列と同一の繰り
返しの色フィルター列とを垂直方向に繰り返す色フィル
ターであり、一水平走査期間に第一から第四の色フィル
ターのうち、垂直方向に隣接する二列の色フィルター列
の信号を順次読み出す駆動構造である。
色フィルター配列を示している。二次元に配された受光
素子上に設けた緑色光透過の第一の色フィルターと緑光
阻止の第二の色フィルターを水平方向に繰り返す第一の
色フィルター列と、黄色光透過の第三の色フィルターと
シアン色透過の第四の色フィルターとを水平方向に繰り
返す第二の色フィルター列と、第一，第二の色フィルタ
ーを第一の色フィルター列と反転させて繰り返す第三の
色フィルター列と、第二の色フィルター列と同一の繰り
返しの色フィルター列とを垂直方向に繰り返す色フィル
ターであり、一水平走査期間に第一から第四の色フィル
ターのうち、垂直方向に隣接する二列の色フィルター列
の信号を順次読み出す駆動構造である。
【００１４】図３は、輝度信号雑音除去回路の構成を示
すブロック図である。ＡＤ変換された信号（ｃ）を遅延
させ、ＬＰＦ１４を通した後の信号（ｆ）を各々のライ
ンにおいて雑音を除去した信号（ｈ）を得る。各々のブ
ロックについては、以下図４〜図７の説明において行
う。
すブロック図である。ＡＤ変換された信号（ｃ）を遅延
させ、ＬＰＦ１４を通した後の信号（ｆ）を各々のライ
ンにおいて雑音を除去した信号（ｈ）を得る。各々のブ
ロックについては、以下図４〜図７の説明において行
う。
【００１５】図４は、画素遅延の構成図である。これ
は、走査線メモリの動作説明の中で、Ｍ＝Ｎ＝３とした
ときの構成例を示しており、２台のライン遅延器４，５
と、６台の画素遅延器２４〜２９により構成される。画
素遅延器は入力信号を一画素分の走査時間だけ遅延させ
た信号を出力するものであり、ライン遅延器４，５は入
力信号を一水平走査時間だけ遅延させた信号を出力する
ものである。また、図８〜図１０は走査線上の注目画素
と近傍画素群の配置例を示しており、ｆ１〜ｆ９の数字
を付してある。
は、走査線メモリの動作説明の中で、Ｍ＝Ｎ＝３とした
ときの構成例を示しており、２台のライン遅延器４，５
と、６台の画素遅延器２４〜２９により構成される。画
素遅延器は入力信号を一画素分の走査時間だけ遅延させ
た信号を出力するものであり、ライン遅延器４，５は入
力信号を一水平走査時間だけ遅延させた信号を出力する
ものである。また、図８〜図１０は走査線上の注目画素
と近傍画素群の配置例を示しており、ｆ１〜ｆ９の数字
を付してある。
【００１６】図４の入力端子より入力される画像信号ｃ
を、（１＋Ｚ-1）のＬＰＦを通すことにより得られる信
号（ｅ１）は、画素遅延器２４に接続され、画素遅延器
２４の出力は画素遅延器２５に接続される。画素遅延器
２４の入力端と画素遅延器２４の出力端と画素遅延器２
５の出力端の３箇所より信号を取り出せば、それぞれ図
８〜図１０のｆ１，ｆ２，ｆ３に相当する位置の画素値
が得られる。また、図４の入力端子より入力される画像
信号（ｃ）は、ライン遅延器４にも接続され、ライン遅
延器４の出力信号（ｄ２）を上記同様（１＋Ｚ-1）のＬ
ＰＦを通すことにより得られる信号（ｅ２）に画素遅延
器２６，２７を直列に接続すれば、同様に図８〜図１０
のｆ４，ｆ５，ｆ６の位置の画素値が得られる。さら
に、図４のライン遅延器４の出力端にはライン遅延器５
が接続され、ライン遅延器５の出力信号（ｄ３）を（１
＋Ｚ-1）のＬＰＦを通すことにより得られる信号を画素
遅延器２８，２９に直列に接続すれば、同様に図８〜図
１０のｆ７，ｆ８，ｆ９に相当する位置の画素値が得ら
れる。以上のような構成による走査線メモリであれば、
注目画素および近傍画素群を複数の出力端子より同時に
出力することができる。
を、（１＋Ｚ-1）のＬＰＦを通すことにより得られる信
号（ｅ１）は、画素遅延器２４に接続され、画素遅延器
２４の出力は画素遅延器２５に接続される。画素遅延器
２４の入力端と画素遅延器２４の出力端と画素遅延器２
５の出力端の３箇所より信号を取り出せば、それぞれ図
８〜図１０のｆ１，ｆ２，ｆ３に相当する位置の画素値
が得られる。また、図４の入力端子より入力される画像
信号（ｃ）は、ライン遅延器４にも接続され、ライン遅
延器４の出力信号（ｄ２）を上記同様（１＋Ｚ-1）のＬ
ＰＦを通すことにより得られる信号（ｅ２）に画素遅延
器２６，２７を直列に接続すれば、同様に図８〜図１０
のｆ４，ｆ５，ｆ６の位置の画素値が得られる。さら
に、図４のライン遅延器４の出力端にはライン遅延器５
が接続され、ライン遅延器５の出力信号（ｄ３）を（１
＋Ｚ-1）のＬＰＦを通すことにより得られる信号を画素
遅延器２８，２９に直列に接続すれば、同様に図８〜図
１０のｆ７，ｆ８，ｆ９に相当する位置の画素値が得ら
れる。以上のような構成による走査線メモリであれば、
注目画素および近傍画素群を複数の出力端子より同時に
出力することができる。
【００１７】図３において置換候補画素値検出器１８
は、走査線メモリより同時に出力される近傍画素群の画
素値群ｆ１〜ｆ３，ｆ７〜ｆ９より、ｆ４とｆ６のうち
画素値の小さなものと残りの近傍画素値群との中から最
大の画素値をＹmax、さらに、ｆ４とｆ６のうち画素値
の大きなものと残りの近傍画素値群との中から最小の画
素値をＹminとして出力する。このＹmaxとＹminが置換
候補画素値群となる。
は、走査線メモリより同時に出力される近傍画素群の画
素値群ｆ１〜ｆ３，ｆ７〜ｆ９より、ｆ４とｆ６のうち
画素値の小さなものと残りの近傍画素値群との中から最
大の画素値をＹmax、さらに、ｆ４とｆ６のうち画素値
の大きなものと残りの近傍画素値群との中から最小の画
素値をＹminとして出力する。このＹmaxとＹminが置換
候補画素値群となる。
【００１８】図５は置換候補画素値検出器の詳細な第１
の構成例である。図５においては走査線メモリの説明に
合わせ、注目画素をｆ５とし、近傍画素群が８画素（ｆ
１〜ｆ３，ｆ７〜ｆ９）で構成される場合の置換候補画
素値検出器の構成例を示しており、２個の入力端子群を
持つ大選択回路３０および小選択回路３１と、７個の入
力端子群を持つ最小値回路３２および最大値回路３３と
から構成される。小選択回路３１は入力される近傍画素
値群の中から注目画素の１画素前後に位置するｆ４およ
びｆ６のうち画素値の小さなものを出力し、最大値回路
３３は、残りの近傍画素値群ｆ１〜ｆ３，ｆ７〜ｆ９と
小選択回路３１の出力の中から最大の画素値（Ｙ
max（ｇ４））を抽出し出力する。大選択回路３０は入
力される近傍画素値群の中から注目画素の１画素前後に
位置するｆ４およびｆ６のうち画素値の大きなものを出
力し、最小値回路３２は、残りの近傍画素値群ｆ１〜ｆ
３，ｆ７〜ｆ９と大選択回路３０の出力の中から最小の
画素値（Ｙmin（ｇ３））を抽出し、出力する。
の構成例である。図５においては走査線メモリの説明に
合わせ、注目画素をｆ５とし、近傍画素群が８画素（ｆ
１〜ｆ３，ｆ７〜ｆ９）で構成される場合の置換候補画
素値検出器の構成例を示しており、２個の入力端子群を
持つ大選択回路３０および小選択回路３１と、７個の入
力端子群を持つ最小値回路３２および最大値回路３３と
から構成される。小選択回路３１は入力される近傍画素
値群の中から注目画素の１画素前後に位置するｆ４およ
びｆ６のうち画素値の小さなものを出力し、最大値回路
３３は、残りの近傍画素値群ｆ１〜ｆ３，ｆ７〜ｆ９と
小選択回路３１の出力の中から最大の画素値（Ｙ
max（ｇ４））を抽出し出力する。大選択回路３０は入
力される近傍画素値群の中から注目画素の１画素前後に
位置するｆ４およびｆ６のうち画素値の大きなものを出
力し、最小値回路３２は、残りの近傍画素値群ｆ１〜ｆ
３，ｆ７〜ｆ９と大選択回路３０の出力の中から最小の
画素値（Ｙmin（ｇ３））を抽出し、出力する。
【００１９】図３においてノイズ検出器１９は、走査線
メモリより出力される注目画素の画素値ｆ５と、置換候
補画素値検出器１８より出力されるＹmax（ｇ４）およ
びＹm in（ｇ３）とから、注目画素にノイズが含まれて
いるか否かを判定し判定結果を制御信号として出力す
る。制御信号はＹmaxを選択する信号であるＳＥＬmaxと
Ｙ minを選択する信号であるＳＥＬminより構成される。
メモリより出力される注目画素の画素値ｆ５と、置換候
補画素値検出器１８より出力されるＹmax（ｇ４）およ
びＹm in（ｇ３）とから、注目画素にノイズが含まれて
いるか否かを判定し判定結果を制御信号として出力す
る。制御信号はＹmaxを選択する信号であるＳＥＬmaxと
Ｙ minを選択する信号であるＳＥＬminより構成される。
【００２０】図７はノイズ検出器２と画素値選択器２０
の詳細な構成例であり、ノイズ検出器２は、２台の減算
器３８，４１と、２台の比較器４０，４３と、２台の或
値設定器３９，４２から構成される。減算器３８はＹ
min（ｇ３）から注目画素（ｆ５）の画素値を減じ、そ
の差（以下ＤＩＦminとする）を生成する。比較器４０
はＤＩＦminと或値生成器３９より出力される或値（以
下ＴＨminとする）とを比較し、条件１としてＤＩＦmin
＞ＴＨminであればＹminを選択する信号ＳＥＬmin（１
１）をアクティブにし、条件１が成立しない場合にはＳ
ＥＬmin（１１）をインアクティブにし出力する。ま
た、減算器４１は注目画素（ｆ５）の画素値からＹmax
（ｇ４）を減じ、その差（以下ＤＩＦmaxとする）を生
成する。比較器４３はＤＩＦmaxと或値生成器４２より
出力される或値（以下ＴＨmaxとする）とを比較し、条
件２としてＤＩＦmax＞ＴＨmaxであればＹmaxを選択す
る信号ＳＥＬm ax１２をアクティブにし、条件２が成立
しない場合にはＳＥＬmax（１２）をインアクティブに
し出力する。一般的に、レンズ系および光電変換部の開
口率等による空間的ローパスフィルター効果により、光
電変換素子の出力である画像信号の高域成分（ディテー
ル）の振幅は小さくなるため、注目画素にパルスノイズ
が含まれていなければ、注目画素に対する近傍画素群の
差分も小さくなると言える。従って、ＴＨmaxおよびＴ
Ｈminは、画素値の最大値に対して過剰に小さく設定す
ると画像信号のディテール成分が失われるおそれがあ
り、過剰に大きく設定するとキズそのものが検出できな
くなるため、適切な値に設定する必要がある。
の詳細な構成例であり、ノイズ検出器２は、２台の減算
器３８，４１と、２台の比較器４０，４３と、２台の或
値設定器３９，４２から構成される。減算器３８はＹ
min（ｇ３）から注目画素（ｆ５）の画素値を減じ、そ
の差（以下ＤＩＦminとする）を生成する。比較器４０
はＤＩＦminと或値生成器３９より出力される或値（以
下ＴＨminとする）とを比較し、条件１としてＤＩＦmin
＞ＴＨminであればＹminを選択する信号ＳＥＬmin（１
１）をアクティブにし、条件１が成立しない場合にはＳ
ＥＬmin（１１）をインアクティブにし出力する。ま
た、減算器４１は注目画素（ｆ５）の画素値からＹmax
（ｇ４）を減じ、その差（以下ＤＩＦmaxとする）を生
成する。比較器４３はＤＩＦmaxと或値生成器４２より
出力される或値（以下ＴＨmaxとする）とを比較し、条
件２としてＤＩＦmax＞ＴＨmaxであればＹmaxを選択す
る信号ＳＥＬm ax１２をアクティブにし、条件２が成立
しない場合にはＳＥＬmax（１２）をインアクティブに
し出力する。一般的に、レンズ系および光電変換部の開
口率等による空間的ローパスフィルター効果により、光
電変換素子の出力である画像信号の高域成分（ディテー
ル）の振幅は小さくなるため、注目画素にパルスノイズ
が含まれていなければ、注目画素に対する近傍画素群の
差分も小さくなると言える。従って、ＴＨmaxおよびＴ
Ｈminは、画素値の最大値に対して過剰に小さく設定す
ると画像信号のディテール成分が失われるおそれがあ
り、過剰に大きく設定するとキズそのものが検出できな
くなるため、適切な値に設定する必要がある。
【００２１】画素値選択器２０は、１台のマルチプレク
サ４４から構成される。マルチプレクサ４４は注目画素
の画素値、Ｙmax，Ｙminの３信号を入力し、ＳＥＬmax
とＳＥＬminが共にインアクティブであれば注目画素の
画素値を出力端子（ｈ２）に出力し、ＳＥＬmaxがアク
ティブでＳＥＬminがインアクティブであればＹmaxを出
力端子（ｈ２）に出力し、ＳＥＬmaxがインアクティブ
でＳＥＬminがアクティブであればＹminを出力端子（ｈ
２）に出力する。ここで、ノイズ検出器２の説明から解
かるように、ＳＥＬmaxおよびＳＥＬminを出力する条件
から、ＳＥＬma xとＳＥＬminが共にアクティブとなるこ
とは有り得ない。
サ４４から構成される。マルチプレクサ４４は注目画素
の画素値、Ｙmax，Ｙminの３信号を入力し、ＳＥＬmax
とＳＥＬminが共にインアクティブであれば注目画素の
画素値を出力端子（ｈ２）に出力し、ＳＥＬmaxがアク
ティブでＳＥＬminがインアクティブであればＹmaxを出
力端子（ｈ２）に出力し、ＳＥＬmaxがインアクティブ
でＳＥＬminがアクティブであればＹminを出力端子（ｈ
２）に出力する。ここで、ノイズ検出器２の説明から解
かるように、ＳＥＬmaxおよびＳＥＬminを出力する条件
から、ＳＥＬma xとＳＥＬminが共にアクティブとなるこ
とは有り得ない。
【００２２】図３において、出力信号（ｈ１）は、垂直
アパーチャ回路への入力信号である。置換候補画素値検
出器１５は、走査線メモリより同時に出力される近傍画
素群の画素値群ｆ１，ｆ３〜ｆ６より、ｆ１とｆ３のう
ち画素値の小さなものと残りの近傍画素値群との中から
最大の画素値をＹmax、さらにｆ１とｆ３のうち画素値
の大きなものと残りの近傍画素値群との中から最小の画
素値をＹminとして出力する。このＹmaxとＹminが置換
候補画素値群となる。
アパーチャ回路への入力信号である。置換候補画素値検
出器１５は、走査線メモリより同時に出力される近傍画
素群の画素値群ｆ１，ｆ３〜ｆ６より、ｆ１とｆ３のう
ち画素値の小さなものと残りの近傍画素値群との中から
最大の画素値をＹmax、さらにｆ１とｆ３のうち画素値
の大きなものと残りの近傍画素値群との中から最小の画
素値をＹminとして出力する。このＹmaxとＹminが置換
候補画素値群となる。
【００２３】図６は置換候補画素値検出器の詳細な第２
の構成例である。図６においては走査線メモリの説明に
合わせ、注目画素をｆ２とし、近傍画素群が５画素（ｆ
１，ｆ３〜ｆ６）で構成される場合（図９参照）の置換
候補画素値検出器の構成例を示しており、２個の入力端
子群を持つ大選択回路３４および小選択回路３５と、７
個の入力端子群を持つ最小値回路３６および最大値回路
３７とから構成される。小選択回路３５は入力される近
傍画素値群の中から注目画素の１画素前後に位置するｆ
１およびｆ３のうち画素値の小さなものを出力し、最大
値回路３７は、残りの近傍画素値群ｆ４〜ｆ６と小選択
回路３５の出力の中から最大の画素値（Ｙmax（ｇ
２））を抽出し出力する。大選択回路３４は入力される
近傍画素値群の中から注目画素の１画素前後に位置する
ｆ１およびｆ３のうち画素値の大きなものを出力し、最
小値回路３６は、残りの近傍画素値群ｆ４〜ｆ６と大選
択回路３４の出力の中から最小の画素値（Ｙmin（ｇ
１））を抽出し出力する。
の構成例である。図６においては走査線メモリの説明に
合わせ、注目画素をｆ２とし、近傍画素群が５画素（ｆ
１，ｆ３〜ｆ６）で構成される場合（図９参照）の置換
候補画素値検出器の構成例を示しており、２個の入力端
子群を持つ大選択回路３４および小選択回路３５と、７
個の入力端子群を持つ最小値回路３６および最大値回路
３７とから構成される。小選択回路３５は入力される近
傍画素値群の中から注目画素の１画素前後に位置するｆ
１およびｆ３のうち画素値の小さなものを出力し、最大
値回路３７は、残りの近傍画素値群ｆ４〜ｆ６と小選択
回路３５の出力の中から最大の画素値（Ｙmax（ｇ
２））を抽出し出力する。大選択回路３４は入力される
近傍画素値群の中から注目画素の１画素前後に位置する
ｆ１およびｆ３のうち画素値の大きなものを出力し、最
小値回路３６は、残りの近傍画素値群ｆ４〜ｆ６と大選
択回路３４の出力の中から最小の画素値（Ｙmin（ｇ
１））を抽出し出力する。
【００２４】図３においてノイズ検出器１６は、走査線
メモリより出力される注目画素の画素値ｆ２と、置換候
補画素値検出器１５より出力されるＹmax（ｇ２）およ
びＹm in（ｇ１）とから、注目画素にノイズが含まれて
いるか否かを判定し判定結果を制御信号として出力す
る。制御信号はＹmaxを選択する信号であるＳＥＬmaxと
Ｙ minを選択する信号であるＳＥＬminより構成される。
メモリより出力される注目画素の画素値ｆ２と、置換候
補画素値検出器１５より出力されるＹmax（ｇ２）およ
びＹm in（ｇ１）とから、注目画素にノイズが含まれて
いるか否かを判定し判定結果を制御信号として出力す
る。制御信号はＹmaxを選択する信号であるＳＥＬmaxと
Ｙ minを選択する信号であるＳＥＬminより構成される。
【００２５】図３において画素選択器１７は、画素選択
器２０と同様に構成され出力信号（ｈ１）を得る。出力
信号（ｈ３）もｈ１と同様に、垂直アパーチャ回路への
入力信号である。置換候補画素値検出器２１は、走査線
メモリより同時に出力される信号のｆ８を注目画素と
し、近傍画素群の画素値群ｆ４〜ｆ７，ｆ９より、ｆ７
とｆ９のうち画素値の小さなものと残りの近傍画素値群
との中から最大の画素値をＹmax、さらに、ｆ７とｆ９
のうち画素値の大きなものと残りの近傍画素値群との中
から最小の画素値をＹminとして出力する。このＹmaxと
Ｙminが図１０に示すがごとく置換候補画素値群とな
る。ノイズ検出器２２，画素値選択器２３は、ノイズ検
出器１６，画素選択器１７と同様に構成され出力信号
（ｈ３）を得る。
器２０と同様に構成され出力信号（ｈ１）を得る。出力
信号（ｈ３）もｈ１と同様に、垂直アパーチャ回路への
入力信号である。置換候補画素値検出器２１は、走査線
メモリより同時に出力される信号のｆ８を注目画素と
し、近傍画素群の画素値群ｆ４〜ｆ７，ｆ９より、ｆ７
とｆ９のうち画素値の小さなものと残りの近傍画素値群
との中から最大の画素値をＹmax、さらに、ｆ７とｆ９
のうち画素値の大きなものと残りの近傍画素値群との中
から最小の画素値をＹminとして出力する。このＹmaxと
Ｙminが図１０に示すがごとく置換候補画素値群とな
る。ノイズ検出器２２，画素値選択器２３は、ノイズ検
出器１６，画素選択器１７と同様に構成され出力信号
（ｈ３）を得る。
【００２６】図１１は、色信号雑音除去回路の構成図の
一部である。輝度雑音除去回路により出力されるＳＥＬ
minまたは、ＳＥＬmaxのどちらかがアクティブであれ
ば、そのエッジを検出するエッジ検出器４９，入力信号
（ｄ）を４画素遅延させる画素遅延器４５〜４８，入力
信号（ｄ）と入力信号を４画素遅延させた信号（ｓ）の
平均をとる加算器５０、およびエッジ検出器４９より出
力された信号により制御されるセレクタ５１により構成
される。
一部である。輝度雑音除去回路により出力されるＳＥＬ
minまたは、ＳＥＬmaxのどちらかがアクティブであれ
ば、そのエッジを検出するエッジ検出器４９，入力信号
（ｄ）を４画素遅延させる画素遅延器４５〜４８，入力
信号（ｄ）と入力信号を４画素遅延させた信号（ｓ）の
平均をとる加算器５０、およびエッジ検出器４９より出
力された信号により制御されるセレクタ５１により構成
される。
【００２７】図１２に、その動作を説明した。ＳＥＬ
minまたは、ＳＥＬmaxのどちらかがアクティブであった
とき、エッジ検出器４９により検出された信号（ｕ）が
一画素期間アクティブになり、入力信号より２画素遅延
させた信号（ｒ）を、入力信号（ｄ）と４画素遅延させ
た信号（ｓ）を加算器５０において平均した値（ｔ）と
を置き換えることにより、一水平走査期間内の信号で色
信号の雑音除去を行う。同様の回路を各ライン毎に制御
することにより色信号の雑音を除去する。
minまたは、ＳＥＬmaxのどちらかがアクティブであった
とき、エッジ検出器４９により検出された信号（ｕ）が
一画素期間アクティブになり、入力信号より２画素遅延
させた信号（ｒ）を、入力信号（ｄ）と４画素遅延させ
た信号（ｓ）を加算器５０において平均した値（ｔ）と
を置き換えることにより、一水平走査期間内の信号で色
信号の雑音除去を行う。同様の回路を各ライン毎に制御
することにより色信号の雑音を除去する。
【００２８】図１において、上記輝度信号雑音除去回路
により雑音除去された信号により水平方向の輪郭補正を
行う水平アパーチャ回路と、さらに雑音除去された信号
により垂直方向の輪郭補正を行う垂直アパーチャ回路と
を含む輝度信号処理回路１１、および、上記色信号雑音
除去回路１２より出力された信号を色信号処理回路１３
を通すことにより構成され、固体撮像素子１の受光素子
の欠陥あるいは受光特性の不均一性によって生じる画像
欠陥を、画像の水平および垂直方向の相関特性により検
出し、欠陥画素信号を水平および垂直信号により自動的
に補正する。
により雑音除去された信号により水平方向の輪郭補正を
行う水平アパーチャ回路と、さらに雑音除去された信号
により垂直方向の輪郭補正を行う垂直アパーチャ回路と
を含む輝度信号処理回路１１、および、上記色信号雑音
除去回路１２より出力された信号を色信号処理回路１３
を通すことにより構成され、固体撮像素子１の受光素子
の欠陥あるいは受光特性の不均一性によって生じる画像
欠陥を、画像の水平および垂直方向の相関特性により検
出し、欠陥画素信号を水平および垂直信号により自動的
に補正する。
【００２９】また、本発明においては、画像の二次元的
または疑似的な二次元的な相関性のみに着目して処理を
行い時間軸は関知しないため、被写体の動きによる影響
を受けることはない。
または疑似的な二次元的な相関性のみに着目して処理を
行い時間軸は関知しないため、被写体の動きによる影響
を受けることはない。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、被写体の動きに無関係に、有意な画像情報を
損なうことなく、従来の技術では困難であったフィルタ
ーにより拡散された画像欠陥を良好に除去することが可
能となり、その実用的効果は大きい。
によれば、被写体の動きに無関係に、有意な画像情報を
損なうことなく、従来の技術では困難であったフィルタ
ーにより拡散された画像欠陥を良好に除去することが可
能となり、その実用的効果は大きい。
【図１】本発明の実施例の概略ブロック図
【図２】本発明の実施例に使用する色フィルターの配置
図
図
【図３】本発明の実施例の輝度信号雑音除去回路の構成
例
例
【図４】本発明の実施例の画素遅延の構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図５】本発明の実施例の置換候補画素値検出器の第１
の構成例を示すブロック図
の構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施例の置換候補画素値検出器の第２
の構成例を示すブロック図
の構成例を示すブロック図
【図７】本発明の実施例の画素値選択器の構成を示すブ
ロック図
ロック図
【図８】本発明の実施例の注目画素と近傍画素群の第１
の配置例を示す配置図
の配置例を示す配置図
【図９】本発明の実施例の注目画素と近傍画素群の第２
の配置例を示す配置図
の配置例を示す配置図
【図１０】本発明の実施例の注目画素と近傍画素群の第
３の配置例を示す配置図
３の配置例を示す配置図
【図１１】本発明の実施例の色信号雑音除去回路のブロ
ック図
ック図
【図１２】本発明の実施例の色信号雑音除去回路の動作
説明図
説明図
【符号の説明】 １ ＣＣＤ ２ 自動利得制御回路 ３ ＡＤ変換器 ４ １ライン遅延器 ５ １ライン遅延器 ６ デジタルローパスフィルター ７ デジタルローパスフィルター ８ デジタルローパスフィルター ９ 輝度信号雑音除去回路 １１ 輝度信号処理回路 １２ 色信号雑音除去回路 １３ 色信号処理回路 １４ 画素遅延器 １５ 置換候補画素値検出器 １６ ノイズ検出器 １７ 画素値選択器 １８ 置換候補画素値検出器 １９ ノイズ検出器 ２０ 画素値選択器 ２１ 置換候補画素値検出器 ２２ ノイズ検出器 ２３ 画素値選択器 ２４ 画素遅延器 ２５ 画素遅延器 ２６ 画素遅延器 ２７ 画素遅延器 ２８ 画素遅延器 ２９ 画素遅延器 ３０ 大選択回路 ３１ 小選択回路 ３２ 最大値選択回路 ３３ 最小値選択回路 ３４ 大選択回路 ３５ 小選択回路 ３６ 最大値選択回路 ３７ 最小値選択回路 ３８ 減算器 ３９ 或値設定器 ４０ 比較器 ４１ 減算器 ４２ 或値設定器 ４３ 比較器 ４４ マルチプレクサ ４５ 画素遅延回路 ４６ 画素遅延回路 ４７ 画素遅延回路 ４８ 画素遅延回路 ４９ エッジ検出器 ５０ 加算器 ５１ セレクタ
Claims (2)
- 【請求項１】 二次元に配された受光素子上に設けた緑
色光透過の第一の色フィルターと緑色光阻止の第二の色
フィルターを水平方向に繰り返す第一の色フィルター列
と、黄色光透過の第三の色フィルターとシアン色光透過
の第四の色フィルターとを水平方向に繰り返す第二の色
フィルター列と、前記第一，前記第二の色フィルターを
前記第一の色フィルター列と反転させて繰り返す第三の
色フィルター列と、前記第二の色フィルター列と同一の
繰り返しの色フィルター列とを垂直方向に繰り返す色フ
ィルターを有し、一水平走査期間に前記第一から第四の
色フィルター列のうち、垂直方向に隣接する二列の色フ
ィルター列の信号を順次読み出す駆動構造の固体撮像素
子と、前記固体撮像素子より出力された信号レベルを一
定にするための自動利得制御回路と、前記自動利得制御
回路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ
変換器と、デジタル信号を一水平走査期間遅延させる第
１，第２の遅延回路と、デジタル信号のクロック周波数
の１／２を極周波数とする第一，第二，第三のローパス
フィルターと、前記ローパスフィルターから出力される
信号の水平および垂直方向の相関により輝度信号の欠陥
雑音信号を除去する輝度信号雑音除去回路と、前述の第
１，第２の水平走査期間遅延回路および第１のローパス
フィルター出力信号とが入力されるとともに、前記輝度
信号雑音除去回路から入力される制御信号により、色信
号の欠陥雑音信号を除去する色信号雑音除去回路とによ
り構成し、前記固体撮像素子の受光素子の欠陥あるいは
受光特性の不均一性によって生じる色信号の画像欠陥
を、輝度信号の水平および垂直方向の相関特性により検
出し、欠陥画素色信号を隣接する水平および垂直画素信
号により自動的に補正することを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項２】 色信号雑音除去回路は、水平方向に信号
を２画素遅延させる第１の画素遅延回路および、さらに
２画素遅延させる第２の画素遅延回路と、画素遅延しな
い信号と前記第１，第２の画素遅延回路を通った４画素
遅延信号とを加算する加算器と、前記加算信号と２画素
遅延信号とを入力するセレクタと、輝度信号により検出
した欠陥雑音信号から前記セレクタ制御信号を発生させ
るエッジ検出回路とによって構成し、前記セレクタによ
って欠陥雑音信号を除去することを特徴とする請求項１
記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19640991A JP3156281B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19640991A JP3156281B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541867A true JPH0541867A (ja) | 1993-02-19 |
| JP3156281B2 JP3156281B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=16357382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19640991A Expired - Fee Related JP3156281B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3156281B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104537A1 (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-03 | Olympus Corporation | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
| JP2008042707A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像信号処理装置 |
| JP2008252558A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 撮像装置 |
| JP2009081893A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-04-16 | Omron Corp | 画像処理装置、画像処理方法、そのプログラム、およびそのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 |
| US7684617B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-03-23 | Omron Corporation | Apparatus and methods for processing images |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP19640991A patent/JP3156281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104537A1 (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-03 | Olympus Corporation | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
| US7916187B2 (en) | 2004-04-27 | 2011-03-29 | Olympus Corporation | Image processing apparatus, image processing method, and program |
| US7684617B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-03-23 | Omron Corporation | Apparatus and methods for processing images |
| JP2008042707A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像信号処理装置 |
| JP2008252558A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 撮像装置 |
| JP4686496B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2011-05-25 | 株式会社東芝 | 撮像装置 |
| JP2009081893A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-04-16 | Omron Corp | 画像処理装置、画像処理方法、そのプログラム、およびそのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3156281B2 (ja) | 2001-04-16 |
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