JPH0622227A - Defect correction device for solid-state image pickup element - Google Patents

Defect correction device for solid-state image pickup element

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JPH0622227A
JPH0622227A JP4196176A JP19617692A JPH0622227A JP H0622227 A JPH0622227 A JP H0622227A JP 4196176 A JP4196176 A JP 4196176A JP 19617692 A JP19617692 A JP 19617692A JP H0622227 A JPH0622227 A JP H0622227A
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defect
image pickup
solid
subtraction
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Masayuki Shimura
雅之 志村
Eiji Machijima
栄治 町島
Hiroshi Mori
浩史 森
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide the defect correction device for a solid-state image pickup element which is able to cope with a defect change attended with electrostatic breakdown or a secular change and does not require circulation form needing a solid-state image pickup element and defect data in pairs. CONSTITUTION:A subtractor 8 takes a difference between a CCD output (i) of a CCD image pickup element 1 and a CCD output (l) resulting from delaying the output (i) by a period equivalent to one picture element pitch at a 1-bit delay circuit 6, the difference signal (m) is triggered by detection levels Va, Vb to obtain defect object pulses (p), (q), a subtractor 17 takes a difference between the CCD output (i) and a 1H delay output (r) resulting from delaying the output (i) by a 1H delay circuit 18, the difference signal (s) is detected by detection levels Vc, Vd to obtain defect object pulses (t), (u) and a defect picture element is detected by ANDing the defect candidate pulses (p), (q) and the defect candidate pulses (t), (u) at NAND circuits 15, 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の欠陥補
正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect correction device for a solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD等の半導体で形成した固体撮像素
子では、半導体の局部的な結晶欠陥等によって感度が低
下する欠陥画素が生じることがあり、このような場合、
その欠陥画素に起因して画質劣化が生じることが知られ
ている。この欠陥画素に起因する画質劣化を信号処理に
よって補正するために、従来より、固体撮像素子に含ま
れる欠陥画素についての欠陥データを、全白又は全黒の
撮像状態において、その固体撮像素子を製造した半導体
工場で検出してROMに予め記憶させておき、通常の撮
像時に、このROMデータに基づいて欠陥画素を特定
し、その欠陥画素の撮像出力を例えば1画素前の撮像出
力で置換することによって欠陥補正が行われていた。
2. Description of the Related Art In a solid-state image pickup device formed of a semiconductor such as CCD, a defective pixel whose sensitivity is lowered due to a local crystal defect of the semiconductor may occur. In such a case,
It is known that the image quality is deteriorated due to the defective pixel. In order to correct the image quality deterioration due to this defective pixel by signal processing, conventionally, the defect data of the defective pixel included in the solid-state imaging device is manufactured in the all-white or all-black imaging state. Detected in a semiconductor factory and stored in ROM in advance, specify a defective pixel based on the ROM data during normal image pickup, and replace the image pickup output of the defective pixel with the image pickup output one pixel before, for example. The defect was corrected by.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
欠陥補正装置では、固体撮像素子の製造段階でROMに
記憶した欠陥データを用いて欠陥補正を行うようにして
いたので、半導体の局部的な結晶欠陥等に伴う画素欠陥
には対応できるものの、固体撮像素子のビデオカメラへ
の組込み時の静電破壊や、ビデオカメラへの搭載後の経
時変化に伴う欠陥変化には対応できなく、また固体撮像
素子と欠陥データを対にした流通形態が不可欠であると
いう問題点があった。そこで、本発明は、静電破壊や経
時変化に伴う欠陥変化にも対応できるとともに、固体撮
像素子と欠陥データを対とした流通形態が不要な固体撮
像素子の欠陥補正装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional defect correcting apparatus, the defect correction is performed by using the defect data stored in the ROM at the manufacturing stage of the solid-state image pickup device, so that the local crystal of the semiconductor is not corrected. Although it is possible to deal with pixel defects due to defects, it is not possible to deal with electrostatic damage when the solid-state image sensor is built into the video camera and defect change due to aging after mounting on the video camera, and solid-state imaging There has been a problem that a distribution form in which an element and defect data are paired is indispensable. Therefore, an object of the present invention is to provide a defect correction apparatus for a solid-state image sensor that can cope with a change in defects due to electrostatic breakdown or a change over time and that does not require a distribution mode in which the solid-state image sensor and defect data are paired. And

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子の欠陥補正装置は、固体撮像素子の撮像出力を1画素
ピッチに相当する期間だけ遅延する第1の遅延手段と、
この第1の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
1の減算手段と、この第1の減算手段の減算出力に基づ
いて欠陥画素を検出する第1の欠陥検出手段と、固体撮
像素子の撮像出力を1水平走査期間だけ遅延する第2の
遅延手段と、この第2の遅延手段の入力とその出力との
減算を行う第2の減算手段と、この第2の減算手段の減
算出力に基づいて欠陥画素を検出する第2の欠陥検出手
段と、第1及び第2の欠陥検出手段の双方によって検出
された欠陥画素に関する欠陥データを記憶保持する記憶
手段と、この記憶手段に記憶保持された欠陥データに基
づいて欠陥画素についての撮像出力を補正する補正手段
とを備えた構成となっている。
A defect correction apparatus for a solid-state image pickup device according to the present invention comprises a first delay means for delaying the image pickup output of the solid-state image pickup device by a period corresponding to one pixel pitch.
First subtraction means for performing subtraction between the input of the first delay means and the output thereof, first defect detection means for detecting defective pixels based on the subtraction output of the first subtraction means, and solid-state imaging Second delay means for delaying the image pickup output of the element by one horizontal scanning period, second subtraction means for subtracting the input of the second delay means and its output, and the subtraction of the second subtraction means Second defect detection means for detecting a defective pixel based on the output, storage means for storing and holding defect data relating to the defective pixel detected by both the first and second defect detection means, and the storage means. A correction unit that corrects the imaging output of the defective pixel based on the retained defect data is provided.

【0005】[0005]

【作用】固体撮像素子の撮像出力を1画素ピッチに相当
する期間だけ遅延することで、水平方向にて隣接する画
素間の信号の同時化を図るとともに、固体撮像素子の撮
像出力を1水平走査期間だけ遅延することで、垂直方向
にて隣接する画素間の信号の同時化を図る。そして、水
平及び垂直方向にて同時化された画素間において、信号
レベルを比較することによって欠陥画素を検出し、この
欠陥画素についての欠陥データをアドレスデータとして
RAM等に記憶保持する。通常の撮像時には、RAM等
に記憶保持されたアドレスデータに基づいて欠陥補正を
行い、画素欠陥による画質劣化を改善する。
By delaying the image pickup output of the solid-state image pickup device by a period corresponding to one pixel pitch, the signals of the pixels adjacent in the horizontal direction are synchronized, and the image pickup output of the solid-state image pickup device is horizontally scanned. By delaying by a period, signals of pixels adjacent in the vertical direction are synchronized. Then, defective pixels are detected by comparing the signal levels between the pixels that are synchronized in the horizontal and vertical directions, and defective data regarding the defective pixels is stored and held in a RAM or the like as address data. At the time of normal image pickup, defect correction is performed based on address data stored and held in the RAM or the like to improve image quality deterioration due to pixel defects.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。図1において、本発明に係る固体撮像装置
は、固体撮像素子として例えば白黒CCD撮像素子1を
用いている。このCCD撮像素子1は、電荷転送方式と
して例えばインターライン転送方式を採用している。C
CD撮像素子1の撮像出力(CCD出力)は、リセット
部とプリチャージ部とデータ部とからなっており、CD
S(相関二重サンプリング)回路2に供給されてリセッ
ト雑音等の低減が図られる。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the solid-state imaging device according to the present invention uses, for example, a monochrome CCD imaging device 1 as a solid-state imaging device. The CCD image pickup device 1 adopts, for example, an interline transfer system as a charge transfer system. C
The image pickup output (CCD output) of the CD image pickup device 1 includes a reset section, a precharge section, and a data section.
It is supplied to the S (correlated double sampling) circuit 2 to reduce reset noise and the like.

【0007】CDS回路2は、CCD出力のプリチャー
ジ部をサンプル/ホールドし、これを1画素ピッチに相
当する期間だけ遅延するS/H(サンプル/ホールド)
回路201〜203と、CCD出力のデータ部をサンプ
ル/ホールドし、これをプリチャージ部と同時化するS
/H回路204,205とを有している。S/H回路2
01,203,205はサンプリングパルスSHPによ
ってサンプル動作を行い、S/H回路202,204は
サンプリングパルスSHDによってサンプル動作を行
う。
The CDS circuit 2 samples / holds the precharge portion of the CCD output and delays it by a period corresponding to one pixel pitch S / H (sample / hold)
The circuits 201 to 203 and the data part of the CCD output are sampled / held, and this is synchronized with the precharge part S
/ H circuits 204 and 205. S / H circuit 2
01, 203 and 205 perform the sampling operation by the sampling pulse SHP, and the S / H circuits 202 and 204 perform the sampling operation by the sampling pulse SHD.

【0008】そして、同時化されたプリチャージ部及び
データ部には同一のノイズ成分が重畳されていることか
ら、S/H回路203,205の各S/H出力が、減算
器3で減算処理されることによってノイズ成分がキャン
セルされ、信号成分のみが抽出されてAGC(自動利得
制御)回路4を介して撮像出力(CDS出力)として導
出される。S/H回路203,205の各S/H出力を
減算する減算器5によっても、減算器3の減算出力と同
じ減算出力が得られる。
Since the same noise component is superimposed on the synchronized precharge section and data section, each S / H output of the S / H circuits 203 and 205 is subjected to subtraction processing by the subtractor 3. By doing so, the noise component is canceled and only the signal component is extracted and derived as an imaging output (CDS output) via the AGC (automatic gain control) circuit 4. The same subtraction output as the subtraction output of the subtracter 3 is also obtained by the subtracter 5 that subtracts the S / H outputs of the S / H circuits 203 and 205.

【0009】S/H回路203,205の各S/H出力
はさらに、1ビット遅延回路6を介して減算器7の2入
力となる。すなわち、S/H回路203のS/H出力は
S/H回路601,602を経て減算器7の減算入力と
なり、S/H回路205のS/H出力はS/H回路60
3,604を経て減算器7の被減算入力となる。これに
より、減算器7の減算出力として、減算器5の減算出力
に対して1ビット、即ち1画素ピッチに相当する期間だ
け遅れた撮像出力が導出され、水平方向において隣接す
る画素情報の同時化が行われる。
The respective S / H outputs of the S / H circuits 203 and 205 are further input to the subtractor 7 via the 1-bit delay circuit 6. That is, the S / H output of the S / H circuit 203 becomes the subtraction input of the subtractor 7 via the S / H circuits 601, 602, and the S / H output of the S / H circuit 205 is the S / H circuit 60.
It becomes a subtracted input of the subtractor 7 via 3,604. Thus, as the subtraction output of the subtractor 7, an imaging output delayed by 1 bit, that is, a period corresponding to one pixel pitch, is derived from the subtraction output of the subtractor 5, and the pixel information of adjacent pixels in the horizontal direction is synchronized. Is done.

【0010】減算器5の減算出力は減算器8の被減算入
力となり、減算器7の減算出力は減算器8の減算入力と
なる。すなわち、減算器8は、同時化された水平方向に
おいて隣接する2つの画素についての各撮像出力間で減
算処理を行うことになる。減算器8の減算出力は、正負
の検出レベルVa,Vbを有するシュミット回路9,1
0に供給される。シュミット回路9,10は、レベル比
較回路としての作用をなし、減算器8の減算出力が正負
の検出レベルVa,Vbを越えたとき検出出力を発生
し、ラッチ回路11,12に供給する。なお、正負の検
出レベルVa,Vbは、可変抵抗器VR1,VR2の調
整によって可変となっている。
The subtraction output of the subtractor 5 becomes the subtracted input of the subtractor 8, and the subtraction output of the subtractor 7 becomes the subtraction input of the subtractor 8. That is, the subtractor 8 performs the subtraction process between the image pickup outputs of the two pixels that are adjacent in the horizontal direction and are synchronized with each other. The subtracted output of the subtractor 8 is a Schmitt circuit 9 or 1 having positive and negative detection levels Va and Vb.
Supplied to zero. The Schmitt circuits 9 and 10 function as a level comparison circuit, generate a detection output when the subtraction output of the subtracter 8 exceeds the positive and negative detection levels Va and Vb, and supply it to the latch circuits 11 and 12. The positive and negative detection levels Va and Vb are variable by adjusting the variable resistors VR1 and VR2.

【0011】ラッチ回路11,12は、シュミット回路
9,10の各検出出力を1画素ピッチに相当する期間だ
けラッチする。ラッチ回路11,12の各出力は、AN
D回路13,14の各一入力となる。また、ラッチ回路
11,12の各入力は、AND回路13,14の各他入
力となる。AND回路13,14の各出力は、NAND
回路15,16の各一入力となる。
The latch circuits 11 and 12 latch the detection outputs of the Schmitt circuits 9 and 10 for a period corresponding to one pixel pitch. The outputs of the latch circuits 11 and 12 are AN
It becomes one input for each of the D circuits 13 and 14. Further, the respective inputs of the latch circuits 11 and 12 become the respective other inputs of the AND circuits 13 and 14. The outputs of the AND circuits 13 and 14 are NAND
It becomes one input of each of the circuits 15 and 16.

【0012】一方、減算器3の減算出力は、減算器17
の被減算入力となるとともに、1H遅延回路18で1水
平走査期間(1H)だけ遅延される。これにより、垂直
方向において隣接する画素情報の同時化が行われる。1
H遅延出力は、CDS回路19で再度ノイズ低減が図ら
れた後減算器17の減算入力となる。減算器17の減算
出力は、正負の検出レベルVc,Vdを有するシュミッ
ト回路20,21に供給される。シュミット回路20,
21は、レベル比較回路としての作用をなし、減算器1
7の減算出力が正負の検出レベルVc,Vdを越えたと
き検出出力を発生し、ラッチ回路22,23に供給す
る。なお、正負の検出レベルVc,Vdは、可変抵抗器
VR3,VR4の調整によって可変となっている。
On the other hand, the subtraction output of the subtractor 3 is the subtractor 17
And the 1H delay circuit 18 delays it by one horizontal scanning period (1H). As a result, the pixel information adjacent in the vertical direction is synchronized. 1
The H-delayed output becomes the subtraction input of the subtractor 17 after the noise is reduced again by the CDS circuit 19. The subtraction output of the subtractor 17 is supplied to Schmitt circuits 20 and 21 having positive and negative detection levels Vc and Vd. Schmitt circuit 20,
21 serves as a level comparison circuit, and the subtractor 1
When the subtraction output of 7 exceeds the positive and negative detection levels Vc and Vd, a detection output is generated and supplied to the latch circuits 22 and 23. The positive and negative detection levels Vc and Vd are variable by adjusting the variable resistors VR3 and VR4.

【0013】ラッチ回路22,23は、シュミット回路
20,21の各検出出力を1画素ピッチに相当する期間
だけラッチする。ラッチ回路22,23の各出力は、N
AND回路15,16の各他入力となる。NAND回路
15,16の各出力は、欠陥情報としてアドレスカウン
タ24に供給される。アドレスカウンタ24は、CCD
撮像素子1の水平走査に同期してカウント動作を行い、
NAND回路15又は16から欠陥情報が供給された時
点のカウント値をアドレス変換回路25に供給する。
The latch circuits 22 and 23 latch the respective detection outputs of the Schmitt circuits 20 and 21 for a period corresponding to one pixel pitch. Each output of the latch circuits 22 and 23 is N
It becomes the other inputs of the AND circuits 15 and 16. The outputs of the NAND circuits 15 and 16 are supplied to the address counter 24 as defect information. The address counter 24 is a CCD
The counting operation is performed in synchronization with the horizontal scanning of the image sensor 1,
The count value at the time when the defect information is supplied from the NAND circuit 15 or 16 is supplied to the address conversion circuit 25.

【0014】アドレス変換回路25は、アドレスカウン
タ24から供給されるカウント値に基づいて欠陥画素の
位置を特定し、その位置を示すアドレスデータに変換す
る。このアドレスデータは、RAM26に記憶保持され
る。欠陥画素の位置を示すアドレスは、絶対アドレス及
び相対アドレスのいずれであっても良い。RAM26に
記憶保持された欠陥画素に関するアドレスデータは、通
常の撮像時における欠陥補正に用いられる。
The address conversion circuit 25 specifies the position of the defective pixel based on the count value supplied from the address counter 24 and converts it into address data indicating the position. This address data is stored and held in the RAM 26. The address indicating the position of the defective pixel may be either an absolute address or a relative address. The address data regarding the defective pixel stored and held in the RAM 26 is used for defect correction during normal imaging.

【0015】すなわち、補正パルス生成回路27におい
て、RAM26に格納されているアドレスデータに基づ
いて欠陥画素を特定し、毎フィールド、その欠陥画素に
対応したタイミングで欠陥補正パルスを生成する。この
欠陥補正パルスは、サンプリングパルスSHP,SHD
を生成するサンプリングパルス生成回路28に供給され
る。サンプリングパルス生成回路28は、欠陥補正パル
スが供給されると、欠陥画素の1画素前のサンプリング
パルスSHPの生成を停止する。これにより、欠陥画素
についてのCCD出力(撮像出力)を、1画素前のCC
D出力で置換する前置補間によって欠陥補正が行われ
る。
That is, in the correction pulse generation circuit 27, the defective pixel is specified based on the address data stored in the RAM 26, and the defect correction pulse is generated in each field at a timing corresponding to the defective pixel. The defect correction pulses are sampling pulses SHP and SHD.
Is supplied to a sampling pulse generation circuit 28 that generates When the defect correction pulse is supplied, the sampling pulse generation circuit 28 stops the generation of the sampling pulse SHP one pixel before the defective pixel. As a result, the CCD output (imaging output) for the defective pixel is changed to the CC one pixel before.
Defect correction is performed by pre-interpolation that replaces the D output.

【0016】次に、上記構成の欠陥補正装置における欠
陥検出及び欠陥補正について、図2乃至図4のタイミン
グ波形図を参照しつつ説明する。なお、図2乃至図4の
各波形(a)〜(u)は、図1中の各部(a)〜(u)
の波形を表している。先ず、欠陥検出の際の動作につい
て説明するに、CCD出力(a)は、図2から明らかな
ように、リセット部、プリチャージ部及びデータ部から
なり、そのプリチャージ部がS/H回路201でサンプ
リングパルスSHP(b)によってサンプル/ホールド
される一方、データ部がS/H回路204でサンプリン
グパルスSHD(c)によってサンプル/ホールドされ
る。
Next, defect detection and defect correction in the defect correction device having the above-mentioned structure will be described with reference to the timing waveform charts of FIGS. Note that the waveforms (a) to (u) in FIGS. 2 to 4 correspond to the portions (a) to (u) in FIG.
Represents the waveform of. First, the operation at the time of defect detection will be described. The CCD output (a) is composed of a reset section, a precharge section and a data section, and the precharge section is the S / H circuit 201, as is clear from FIG. In S / H circuit 204, the data portion is sampled / held by the sampling pulse SHD (c) while being sampled / held by the sampling pulse SHP (b).

【0017】S/H回路201のS/H出力(d)は、
S/H回路202でサンプリングパルスSHD(c)に
よってサンプル/ホールドされ、そのS/H出力(e)
はさらにS/H回路203でサンプリングパルスSHP
(b)によってサンプル/ホールドされる。一方、S/
H回路204のS/H出力(g)は、S/H回路205
でサンプリングパルスSHP(b)によってサンプル/
ホールドされる。その結果、CCD出力(a)のプリチ
ャージ部とデータ部が同時化される。そして、減算器5
において、S/H回路25のS/H出力(h)からS/
H回路23のS/H出力(f)が減算されることによ
り、減算器5の減算出力(i)として、ノイズ成分が除
去されたCCD出力が得られる。
The S / H output (d) of the S / H circuit 201 is
The S / H circuit 202 samples / holds by the sampling pulse SHD (c) and outputs the S / H (e)
Is the sampling pulse SHP in the S / H circuit 203.
Sampled / held by (b). On the other hand, S /
The S / H output (g) of the H circuit 204 is the S / H circuit 205.
At the sampling pulse SHP (b)
To be held. As a result, the precharge part and the data part of the CCD output (a) are synchronized. And the subtractor 5
At S / H output (h) of the S / H circuit 25,
By subtracting the S / H output (f) of the H circuit 23, the CCD output from which the noise component is removed is obtained as the subtraction output (i) of the subtractor 5.

【0018】また、S/H回路203のS/H出力
(f)はS/H回路601でサンプリングパルスSHD
(c)によってサンプル/ホールドされ、そのS/H出
力はさらにS/H回路602でサンプリングパルスSH
P(b)によってサンプル/ホールドされる。一方、S
/H回路205のS/H出力(h)はS/H回路603
でサンプリングパルスSHD(c)によってサンプル/
ホールドされ、そのS/H出力はさらにS/H回路60
4でサンプリングパルスSHP(b)によってサンプル
/ホールドされる。そして、減算器7において、S/H
回路604のS/H出力(k)からS/H回路602の
S/H出力(j)が減算されることで、減算器6の減算
出力(l)として、減算器5の減算出力(i)に対して
1画素ピッチに相当する期間だけ遅れたCCD出力が得
られる。
The S / H output (f) of the S / H circuit 203 is output to the sampling pulse SHD by the S / H circuit 601.
(C) is sampled / held, and the S / H output is further sampled by the S / H circuit 602 to generate a sampling pulse SH.
Sampled / held by P (b). On the other hand, S
The S / H output (h) of the / H circuit 205 is the S / H circuit 603.
At the sampling pulse SHD (c)
It is held and its S / H output is further S / H circuit 60.
At 4, the sampling / holding is performed by the sampling pulse SHP (b). Then, in the subtractor 7, S / H
By subtracting the S / H output (j) of the S / H circuit 602 from the S / H output (k) of the circuit 604, the subtraction output (i) of the subtractor 5 is obtained as the subtraction output (l) of the subtractor 6. ), A CCD output delayed by a period corresponding to one pixel pitch is obtained.

【0019】続いて、減算器8において、減算器5の減
算出力(i)から減算器7の減算出力(l)を減ずる、
即ち水平方向において隣接する2つの画素の各信号間の
差をとることにより、減算器8の減算出力(m)とし
て、ある画素に白点欠陥がある場合には2ビット(画
素)単位で正と負、黒点欠陥がある場合には負と正の微
分状波形が得られる。そして、シュミット回路9,10
において、この微分状波形出力(m)をある検出レベル
Va,Vbでトリガリングすることにより、欠陥候補パ
ルス(n),(o)が得られる。これら欠陥候補パルス
(n),(o)は、ラッチ回路11,12でラッチされ
た後、他の欠陥候補パルス(o),(n)とAND回路
13,14で論理積をとられることにより、白点欠陥候
補パルス(p)又は黒点欠陥候補パルス(q)となる。
Subsequently, in the subtractor 8, the subtraction output (l) of the subtractor 7 is subtracted from the subtraction output (i) of the subtractor 5,
That is, by taking the difference between the signals of two pixels that are adjacent in the horizontal direction, the subtraction output (m) of the subtracter 8 is positive in units of 2 bits (pixels) when a pixel has a white spot defect. When there is a black spot defect, negative and positive differential waveforms are obtained. And the Schmitt circuits 9 and 10
At, the defect candidate pulses (n) and (o) are obtained by triggering the differential waveform output (m) at certain detection levels Va and Vb. These defect candidate pulses (n) and (o) are latched by the latch circuits 11 and 12, and then ANDed with the other defect candidate pulses (o) and (n) by the AND circuits 13 and 14. , White spot defect candidate pulse (p) or black spot defect candidate pulse (q).

【0020】また、減算器17において、減算器3の減
算出力(i)から、これを1H遅延回路18で1H期間
だけ遅延して得られる1H遅延出力(r)を減ずる、即
ち垂直方向において隣接する2つの画素の各信号間の差
をとることにより、減算出力(s)が得られる。この減
算出力(s)を基にして、シュミット回路20,21に
おいて、ある検出レベルVc,Vdで検出し、さらにラ
ッチ回路22,23で1画素ピッチに相当する期間だけ
ラッチする。これにより、画面上の1ライン下の画素情
報との差信号から独立に欠陥が検出され、ラッチ回路2
2,23の各出力として、欠陥候補パルス(t),
(u)が得られる。
Further, in the subtractor 17, the 1H delay output (r) obtained by delaying the subtraction output (i) of the subtractor 3 by the 1H delay circuit 18 for 1H period is subtracted, that is, adjacent in the vertical direction. The subtraction output (s) is obtained by taking the difference between the respective signals of the two pixels. Based on this subtraction output (s), the Schmitt circuits 20 and 21 detect at certain detection levels Vc and Vd, and the latch circuits 22 and 23 latch for a period corresponding to one pixel pitch. As a result, the defect is detected independently from the difference signal from the pixel information of one line below on the screen, and the latch circuit 2
2 and 23, the defect candidate pulse (t),
(U) is obtained.

【0021】そして、NAND回路15,16におい
て、AND回路13,14の各出力である欠陥候補パル
ス(p),(q)とラッチ回路22,23の各出力であ
る欠陥候補パルス(t),(u)との論理積をとること
により、白点欠陥パルス(v)又は黒点欠陥パルス
(w)が得られる。アドレスカウンタ24においては、
この白点欠陥パルス(v)又は黒点欠陥パルス(w)を
アドレスカウントすることによって欠陥画素の位置を特
定する。そして、アドレスカウンタ24のカウント値を
アドレス変換回路25でアドレスデータに変換し、RA
M26に記憶する。
In the NAND circuits 15 and 16, the defect candidate pulses (p) and (q) which are the outputs of the AND circuits 13 and 14 and the defect candidate pulses (t) which are the outputs of the latch circuits 22 and 23, respectively. By taking the logical product with (u), the white spot defect pulse (v) or the black spot defect pulse (w) can be obtained. In the address counter 24,
The position of the defective pixel is specified by address counting the white spot defect pulse (v) or the black spot defect pulse (w). Then, the count value of the address counter 24 is converted into address data by the address conversion circuit 25, and RA
Store in M26.

【0022】次に、欠陥補正の際の動作について説明す
るに、先ず、補正パルス生成回路27では、RAM26
に記憶保持されているアドレスデータに基づいて欠陥補
正パルスを生成し、サンプリングパルス生成回路28に
供給する。これにより、欠陥画素の1画素前のサンプリ
ングパルスSHPがブランキングされる。その結果、欠
陥画素についてのCCD出力(撮像出力)が、1画素前
のCCD出力で置換され、欠陥補正が行われる。
Next, to explain the operation at the time of defect correction, first, in the correction pulse generation circuit 27, the RAM 26 is used.
A defect correction pulse is generated based on the address data stored and stored in the sampling pulse generation circuit 28. As a result, the sampling pulse SHP one pixel before the defective pixel is blanked. As a result, the CCD output (imaging output) of the defective pixel is replaced with the CCD output of the previous pixel, and the defect correction is performed.

【0023】上述した欠陥検出の処理を換言すれば、S
DC後のCCD出力(i)とこれを1画素ピッチに相当
する期間だけ遅延したCCD出力(l)との差をとり、
その差信号(m)をある検出レベルVa,Vbでそれぞ
れトリガリングして欠陥候補パルス(p),(q)を得
るとともに、SDC後のCCD出力(i)とその1H遅
延出力(r)との差をとり、その差信号(s)をある検
出レベルVc,Vdで検出して欠陥候補パルス(t),
(u)を得、欠陥候補パルス(p),(q)と欠陥候補
パルス(t),(u)との論理積をとることによって欠
陥画素の検出が行われることになる。これによれば、図
5に示すように、ある画素Bに関しその前後の画素A,
C及び画面上の下の画素Dの3方向の画素A,C,Dと
の相関によって欠陥画素Bを検出できるので、欠陥画素
の検出精度を向上できる。
In other words, the above-described defect detection processing is S
Taking the difference between the CCD output (i) after DC and the CCD output (l) delayed by a period corresponding to one pixel pitch,
The difference signal (m) is triggered by detection levels Va and Vb respectively to obtain defect candidate pulses (p) and (q), and the CCD output (i) after SDC and its 1H delay output (r) are obtained. And the difference signal (s) is detected at a certain detection level Vc, Vd to detect a defect candidate pulse (t),
The defective pixel is detected by obtaining (u) and taking the logical product of the defect candidate pulses (p) and (q) and the defect candidate pulses (t) and (u). According to this, as shown in FIG. 5, with respect to a certain pixel B, the pixels A before and after it,
Since the defective pixel B can be detected by the correlation between C and the lower pixel D on the screen in the three directions A, C, and D, the defective pixel detection accuracy can be improved.

【0024】すなわち、図5に斜線で示す如き像が投射
された状態を想定すると、前後の画素の相関のみによっ
て欠陥画素を検出するとした場合、そのエッジ画像に相
当する画素Bを欠陥画素と誤検出する虞れがあるが、画
面上の下の画素との相関によっても欠陥画素を検出する
ようにしたことにより、特に上記エッジ画像による誤検
出を防止でき、検出精度を向上できるのである。
That is, assuming that an image is projected as indicated by the diagonal lines in FIG. 5, if a defective pixel is detected only by the correlation of the pixels before and after, the pixel B corresponding to the edge image is mistaken as a defective pixel. Although it may be detected, the defective pixel is also detected by the correlation with the lower pixel on the screen, so that erroneous detection due to the edge image can be prevented, and the detection accuracy can be improved.

【0025】また、図1におけるアドレス変換回路24
の後段に、アドレスデータを時間軸上(毎フレーム)で
比較して一致した場合に検出した画素が確かに欠陥画素
であると判定し、その時点で初めてその欠陥画素につい
てのアドレスデータをRAM25に記憶する判定回路
(図示せず)を設けることにより、例えば動画の場合、
上記エッジ画像が同一の画素上に静止する確率は低いこ
とから、このエッジ画像による誤検出をさらに精度良く
避けることができる。
The address conversion circuit 24 shown in FIG.
In the subsequent stage, when the address data are compared on the time axis (every frame) and they match, it is determined that the detected pixel is indeed a defective pixel, and at that time, the address data for the defective pixel is stored in the RAM 25. By providing a determination circuit (not shown) for storing, for example, in the case of a moving image,
Since the edge image has a low probability of resting on the same pixel, erroneous detection due to the edge image can be more accurately avoided.

【0026】なお、上記実施例では、固体撮像素子とし
て白黒CCD撮像素子を用いた固体撮像装置に適用した
場合について説明したが、固体撮像装置としてカラーC
CD撮像素子を用いた固体撮像装置には、色分離S/H
後に、白黒の場合と同様の処理を色分離後の信号に対し
て行うことにより、同様に実現できる。但し、カラーフ
ィルタが例えば補色市松方式のときには、カラーコーデ
ィングがいわゆる水平2繰返しであることから、遅延回
路6においては、画素ピッチの2倍に相当する期間だけ
CCD出力を遅延し、さらに遅延回路18では2H期間
だけCCD出力を遅延する必要がある。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a solid-state image pickup device using a monochrome CCD image pickup device as a solid-state image pickup device has been described.
A solid-state image pickup device using a CD image pickup element has a color separation S / H.
After that, the same processing as in the case of black and white is performed on the signal after color separation, so that the same can be realized. However, when the color filter is, for example, the complementary color checkered system, the color coding is so-called horizontal 2-repetition. Therefore, the delay circuit 6 delays the CCD output by a period corresponding to twice the pixel pitch, and further the delay circuit 18 Then, it is necessary to delay the CCD output by the 2H period.

【0027】また、上記実施例においては、1ビット遅
延回路6をS/H回路を用いて構成したが、S/H回路
構成に限定されるものではなく、要は、1画素ピッチに
相当する期間(カラーの場合には、その2倍)だけCC
D出力を遅延できる構成のものであれば良い。さらに、
上記実施例では、S/H回路を用いて欠陥画素について
のCCD出力を1画素前のCCD出力で置換する前置補
間によって欠陥補正を行うとしたが、ディジタル信号処
理を用いた適応型の補間システムにおいては、欠陥画素
についてのCCD出力をその前後の画素についてのCC
D出力の平均値で置換する平均値補間を用いて欠陥補正
を行うことも可能である。
Further, although the 1-bit delay circuit 6 is constructed by using the S / H circuit in the above-mentioned embodiment, it is not limited to the S / H circuit configuration, and the point corresponds to one pixel pitch. CC for the period (double that for color)
Any configuration that can delay the D output may be used. further,
In the above embodiment, the defect correction is performed by the pre-interpolation in which the CCD output of the defective pixel is replaced by the CCD output of the previous pixel using the S / H circuit, but the adaptive interpolation using the digital signal processing is performed. In the system, the CCD output for the defective pixel is replaced with the CC output for the pixels before and after it.
It is also possible to perform defect correction using average value interpolation in which the average value of D output is replaced.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子の撮像出力とこれを1画素ピッチに相当す
る期間だけ遅延した撮像出力との差をとり、その差信号
に基づいて欠陥画素を検出するとともに、撮像出力とそ
の1H遅延出力との差をとり、その差信号に基づいて欠
陥画素を検出し、両検出出力の論理積によって最終的に
欠陥画素を検出することにより、ある画素に関しその前
後の画素及び画面上の下の画素の3方向の画素との相関
によって欠陥画素を検出できるので、欠陥画素の検出精
度を向上できる効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
The difference between the image pickup output of the solid-state image pickup device and the image pickup output delayed by a period corresponding to one pixel pitch is detected, and a defective pixel is detected based on the difference signal, and the difference between the image pickup output and its 1H delay output is obtained. The defective pixel is detected on the basis of the difference signal, and the defective pixel is finally detected by the logical product of both detection outputs. Since the defective pixel can be detected by the correlation with the pixel of, the effect of improving the detection accuracy of the defective pixel can be obtained.

【0029】また、画像点欠陥の検出機能をカメラ自体
に搭載したので、通常の撮像状態でも欠陥検出をリアル
タイムで行うことができるとともに、静電破壊や経時変
化に伴う欠陥変化にも対応でき、しかも固体撮像素子と
欠陥データを対とした流通形態が不要となる効果も得ら
れる。
Further, since the image point defect detection function is incorporated in the camera itself, it is possible to detect a defect in real time even in a normal image pickup state, and it is also possible to cope with a defect change due to electrostatic breakdown or aging. Moreover, there is an effect that a distribution form in which the solid-state image sensor and the defect data are paired is unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】欠陥検出及び欠陥補正の動作を説明するための
タイミング波形図(その1)である。
FIG. 2 is a timing waveform diagram (No. 1) for explaining the operation of defect detection and defect correction.

【図3】欠陥検出及び欠陥補正の動作を説明するための
タイミング波形図(その2)である。
FIG. 3 is a timing waveform chart (No. 2) for explaining the operation of defect detection and defect correction.

【図4】欠陥検出及び欠陥補正の動作を説明するための
タイミング波形図(その3)である。
FIG. 4 is a timing waveform diagram (No. 3) for explaining operations of defect detection and defect correction.

【図5】欠陥画素と周辺画素の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between defective pixels and peripheral pixels.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CCD撮像素子 2,19 CDS(相関二重サンプリング)回路 3,5,7,8,17 減算器 4 AGC(自動利得制御)回路 6 1ビット遅延回路 11,12,22,23 ラッチ回路 18 1H遅延回路 24 アドレスカウンタ 25 アドレス変換回路 26 RAM 27 補正パルス生成回路 28 サンプリングパルス生成回路 1 CCD image sensor 2, 19 CDS (correlated double sampling) circuit 3, 5, 7, 8, 17 Subtractor 4 AGC (automatic gain control) circuit 6 1-bit delay circuit 11, 12, 22, 23 Latch circuit 18 1H Delay circuit 24 Address counter 25 Address conversion circuit 26 RAM 27 Correction pulse generation circuit 28 Sampling pulse generation circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子の撮像出力を1画素ピッチ
に相当する期間だけ遅延する第1の遅延手段と、 前記第1の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
1の減算手段と、 前記第1の減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検
出する第1の欠陥検出手段と、 前記撮像出力を1水平走査期間だけ遅延する第2の遅延
手段と、 前記第2の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
2の減算手段と、 前記第2の減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検
出する第2の欠陥検出手段と、 前記第1及び第2の欠陥検出手段の双方によって検出さ
れた欠陥画素に関する欠陥データを記憶保持する記憶手
段と、 前記記憶手段に記憶保持された欠陥データに基づいて欠
陥画素についての撮像出力を補正する補正手段とを備え
たことを特徴とする固体撮像素子の欠陥補正装置。
1. A first delay means for delaying an image pickup output of a solid-state image pickup element by a period corresponding to one pixel pitch, and a first subtraction means for subtracting an input of the first delay means and its output. A first defect detecting means for detecting a defective pixel based on the subtraction output of the first subtracting means; a second delay means for delaying the image pickup output by one horizontal scanning period; and a second delay Second subtraction means for performing subtraction between the input of the means and the output thereof, second defect detection means for detecting a defective pixel based on the subtraction output of the second subtraction means, and the first and second A storage unit that stores and holds defect data relating to a defective pixel detected by both of the defect detection units, and a correction unit that corrects the imaging output of the defective pixel based on the defect data stored and held in the storage unit are provided. Characterized by Defect correction apparatus of the solid-state imaging device.
【請求項2】 前記第1の遅延手段は、前記撮像出力を
サンプル/ホールドするサンプル/ホールド回路からな
ることを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の欠陥
補正装置。
2. The defect correction apparatus for a solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the first delay means comprises a sample / hold circuit for sampling / holding the image pickup output.
【請求項3】 前記第1及び第2の欠陥検出手段は各
々、前記減算出力のレベルを正負の2つの検出レベルと
比較する一対のレベル比較回路を有し、前記2つの検出
レベルが可変であることを特徴とする請求項1記載の固
体撮像素子の欠陥補正装置。
3. The first and second defect detection means each include a pair of level comparison circuits for comparing the level of the subtraction output with two positive and negative detection levels, and the two detection levels are variable. The defect correction apparatus for a solid-state image pickup device according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記第1の欠陥検出手段は、前記一対の
レベル比較回路の各比較出力を1画素ピッチに相当する
期間だけラッチする一対のラッチ回路と、前記一対のラ
ッチ回路の一方の入力と他方の出力との論理積をとる一
対の論理積回路とを有し、前記一対の論理積回路の各出
力に基づいて前記欠陥データを得ることを特徴とする請
求項3記載の固体撮像素子の欠陥補正装置。
4. A pair of latch circuits for latching each comparison output of the pair of level comparison circuits for a period corresponding to one pixel pitch, and one input of the pair of latch circuits. 4. The solid-state imaging device according to claim 3, further comprising a pair of logical product circuits that take a logical product of the output and the other output, and the defect data is obtained based on each output of the pair of logical product circuits. Defect correction device.
【請求項5】 前記欠陥データをアドレスデータに変換
して前記記憶手段に記憶するアドレス変換手段を有する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の欠陥補
正装置。
5. The defect correction apparatus for a solid-state image pickup device according to claim 1, further comprising an address conversion unit that converts the defect data into address data and stores the address data in the storage unit.
【請求項6】 前記補正手段は、前記欠陥画素について
の撮像出力を1画素前の撮像出力で置換する前置補間、
又は前記欠陥画素についての撮像出力をその前後の画素
についての撮像出力の平均値で置換する平均値補間によ
って補正を行うことを特徴とする請求項1記載の固体撮
像素子の欠陥補正装置。
6. The pre-interpolation for replacing the image pickup output for the defective pixel with the image pickup output one pixel before,
2. The defect correction apparatus for a solid-state image pickup device according to claim 1, wherein correction is performed by average value interpolation in which an image pickup output of the defective pixel is replaced with an average value of image pickup outputs of pixels before and after the defective pixel.
【請求項7】 前記アドレスデータを時間軸上で比較す
ることによって画素欠陥の判定を行う判定手段を有する
ことを特徴とする請求項5記載の固体撮像素子の欠陥補
正装置。
7. The defect correcting apparatus for a solid-state image pickup device according to claim 5, further comprising a judging unit for judging a pixel defect by comparing the address data on a time axis.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7375749B2 (en) 2003-08-08 2008-05-20 Canon Kabushiki Kaisha Method of correcting pixel defect in image sensing element, and image sensing apparatus using the same

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