JPH10313428A - 固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法と、固定パターンノイズ除去装置 - Google Patents
固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法と、固定パターンノイズ除去装置Info
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- JPH10313428A JPH10313428A JP9121838A JP12183897A JPH10313428A JP H10313428 A JPH10313428 A JP H10313428A JP 9121838 A JP9121838 A JP 9121838A JP 12183897 A JP12183897 A JP 12183897A JP H10313428 A JPH10313428 A JP H10313428A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子２の固定パターンノイズを
固体撮像素子の出力の信号処理により電気的に除去でき
るようにする。 【解決手段】 固体撮像素子２の一部（２ａ）乃至全部
の領域に光が入射しない状態をつくり上記領域の走査時
の出力を複数の水平ライン分取り出し、その複数の水平
ライン分の出力を垂直走査方向に加算してその平均値か
らなる１水平ライン分の補正用出力データを求めてそれ
を記憶しておき、通常の撮像時に各水平ライン毎に固体
撮像素子２の出力から上記補正用ラインデータを減算
し、該減算結果を以て固体撮像素子の補正された出力と
する。
固体撮像素子の出力の信号処理により電気的に除去でき
るようにする。 【解決手段】 固体撮像素子２の一部（２ａ）乃至全部
の領域に光が入射しない状態をつくり上記領域の走査時
の出力を複数の水平ライン分取り出し、その複数の水平
ライン分の出力を垂直走査方向に加算してその平均値か
らなる１水平ライン分の補正用出力データを求めてそれ
を記憶しておき、通常の撮像時に各水平ライン毎に固体
撮像素子２の出力から上記補正用ラインデータを減算
し、該減算結果を以て固体撮像素子の補正された出力と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の固
定パターンノイズ除去方法とそれに用いる固定パターン
ノイズ除去装置に関する。
定パターンノイズ除去方法とそれに用いる固定パターン
ノイズ除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子は、その出力を再生したと
きに特定の部分に縦方向の縞模様が現れることがある。
これは各固体撮像素子毎に固有のパターンを有し、固定
パターンノイズと称される。
きに特定の部分に縦方向の縞模様が現れることがある。
これは各固体撮像素子毎に固有のパターンを有し、固定
パターンノイズと称される。
【０００３】図３（Ａ）、（Ｂ）は固定パターンノイズ
の説明図であり、（Ａ）は光入力のないときの画像（固
定パターンノイズ）を示し、（Ｂ）は固体撮像素子の１
水平ライン分の出力図である。
の説明図であり、（Ａ）は光入力のないときの画像（固
定パターンノイズ）を示し、（Ｂ）は固体撮像素子の１
水平ライン分の出力図である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した図
３に示すような水平周期の固定パターンノイズは撮像画
像の品位を著しく低下させる要因になるので、取り除く
必要がある。しかし、固体撮像素子の製造プロセス上に
おいてそれをなくすことは少なくとも現在の技術では不
可能である。
３に示すような水平周期の固定パターンノイズは撮像画
像の品位を著しく低下させる要因になるので、取り除く
必要がある。しかし、固体撮像素子の製造プロセス上に
おいてそれをなくすことは少なくとも現在の技術では不
可能である。
【０００５】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、固体撮像素子の水平周期の固定パタ
ーンノイズを固体撮像素子の出力の信号処理により電気
的に除去できるようにすることを目的とする。
されたものであり、固体撮像素子の水平周期の固定パタ
ーンノイズを固体撮像素子の出力の信号処理により電気
的に除去できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の固定パターン
ノイズ除去方法は、固体撮像素子の一部乃至全部の領域
に光が入射しない状態ないしはそれと等価の状態をつく
り上記領域の走査時の出力を複数の水平ライン分取り出
し、その複数の水平ライン分の出力を垂直走査方向に加
算しこれをその水平ライン数で除算することにより平均
値を求めその平均値からなる１水平ライン分の補正用デ
ータを求めてそれを記憶しておき、通常の撮像時に各水
平ライン毎に固体撮像素子の出力から上記補正用データ
を減算し、該減算結果を以て固体撮像素子の出力とす
る。
ノイズ除去方法は、固体撮像素子の一部乃至全部の領域
に光が入射しない状態ないしはそれと等価の状態をつく
り上記領域の走査時の出力を複数の水平ライン分取り出
し、その複数の水平ライン分の出力を垂直走査方向に加
算しこれをその水平ライン数で除算することにより平均
値を求めその平均値からなる１水平ライン分の補正用デ
ータを求めてそれを記憶しておき、通常の撮像時に各水
平ライン毎に固体撮像素子の出力から上記補正用データ
を減算し、該減算結果を以て固体撮像素子の出力とす
る。
【０００７】従って、請求項１の固定パターンノイズ除
去方法によれば、固体撮像素子の一部乃至全部の領域に
光が入射しない状態ないしはそれと等価の状態をつくっ
てその領域を走査することにより複数の水平ライン分の
固定パターンノイズを得ることができる。そして、その
固定パターンノイズをそのライン数分縦方向に加算しそ
の加算結果をその水平ライン数で除算することによって
平均値を求めることにより固定パターンノイズを示す補
正用データを得ることができる。
去方法によれば、固体撮像素子の一部乃至全部の領域に
光が入射しない状態ないしはそれと等価の状態をつくっ
てその領域を走査することにより複数の水平ライン分の
固定パターンノイズを得ることができる。そして、その
固定パターンノイズをそのライン数分縦方向に加算しそ
の加算結果をその水平ライン数で除算することによって
平均値を求めることにより固定パターンノイズを示す補
正用データを得ることができる。
【０００８】そして、この固定パターンノイズを示す補
正用データは複数の水平ライン分の平均値から求めるの
で、一つの水平ラインに特有のノイズが固定パターンノ
イズに大きな誤差成分として混入するのを防止すること
ができる。即ち、一つの水平ラインから固定パターンノ
イズを求めた場合にはその水平ラインだけのノイズがあ
る場合それがもろに固定パターンノイズに加わるが、複
数の水平ライン分縦方向に加算してその平均値を求める
と一つの水平ラインに固有のノイズは複数分の１に低減
する。つまり、水平周期の固定パターンノイズ中に一つ
の水平ラインに固有なノイズが存在してもその平均値算
出に係る水平ライン数分の１にそのノイズが希釈される
ので水平周期の固定パターンノイズとしてきわめて正確
な固定パターンノイズを求めることができるのである。
正用データは複数の水平ライン分の平均値から求めるの
で、一つの水平ラインに特有のノイズが固定パターンノ
イズに大きな誤差成分として混入するのを防止すること
ができる。即ち、一つの水平ラインから固定パターンノ
イズを求めた場合にはその水平ラインだけのノイズがあ
る場合それがもろに固定パターンノイズに加わるが、複
数の水平ライン分縦方向に加算してその平均値を求める
と一つの水平ラインに固有のノイズは複数分の１に低減
する。つまり、水平周期の固定パターンノイズ中に一つ
の水平ラインに固有なノイズが存在してもその平均値算
出に係る水平ライン数分の１にそのノイズが希釈される
ので水平周期の固定パターンノイズとしてきわめて正確
な固定パターンノイズを求めることができるのである。
【０００９】そして、上述したようにして求めた固定パ
ターンノイズを補正用データとして記憶しておき、この
補正用データを通常撮像時における固体撮像素子の各水
平走査毎に出力から減算すれば固定パターンノイズを正
確に捨象した出力を得ることができ、水平周期固定パタ
ーンノイズのない画像を得ることができる。
ターンノイズを補正用データとして記憶しておき、この
補正用データを通常撮像時における固体撮像素子の各水
平走査毎に出力から減算すれば固定パターンノイズを正
確に捨象した出力を得ることができ、水平周期固定パタ
ーンノイズのない画像を得ることができる。
【００１０】尚、光の入射しない状態に等価な状態と
は、固体撮像素子として電子シャッター機能付きのもの
を使い、露光時間を例えば２００００分の１秒というよ
うにきわめて短くすることによりつくったところの撮像
素子の表面に光が入射しているが、実質的には光が入射
しない状態をいう。この状態の下で複数水平ライン分の
データの平均値を求めて補正用データを得ることができ
る。
は、固体撮像素子として電子シャッター機能付きのもの
を使い、露光時間を例えば２００００分の１秒というよ
うにきわめて短くすることによりつくったところの撮像
素子の表面に光が入射しているが、実質的には光が入射
しない状態をいう。この状態の下で複数水平ライン分の
データの平均値を求めて補正用データを得ることができ
る。
【００１１】請求項４の固定パターンノイズ除去装置
は、固体撮像素子の複数の水平ライン分の出力を垂直走
査方向に加算してその平均値を算出する演算回路と、該
演算回路により算出された上記平均値からなる１水平ラ
イン分の補正用データを保存するメモリと、通常撮像時
に固体撮像素子の出力から上記補正用データを減算する
減算回路とを有することを特徴とする。
は、固体撮像素子の複数の水平ライン分の出力を垂直走
査方向に加算してその平均値を算出する演算回路と、該
演算回路により算出された上記平均値からなる１水平ラ
イン分の補正用データを保存するメモリと、通常撮像時
に固体撮像素子の出力から上記補正用データを減算する
減算回路とを有することを特徴とする。
【００１２】従って、請求項４の固定パターンノイズ除
去装置によれば、演算回路により固体撮像素子の複数の
水平ライン分の出力を垂直走査方向に加算してその平均
値を算出してより正確な固定パターンノイズを求めるこ
とができる。そして、その固定パターンノイズを記憶す
るメモリを有し、更に通常の撮像時に固体撮像素子の出
力からメモリに記憶された固定パターンノイズからなる
補正用データを減算する減算回路を有するので、該減算
回路により固体撮像素子の出力から補正用データ減算す
ることにより固定パターンノイズを捨象した出力を得る
ことができる。依って、請求項１乃至３の固定パターン
ノイズ除去方法を実施することができる。
去装置によれば、演算回路により固体撮像素子の複数の
水平ライン分の出力を垂直走査方向に加算してその平均
値を算出してより正確な固定パターンノイズを求めるこ
とができる。そして、その固定パターンノイズを記憶す
るメモリを有し、更に通常の撮像時に固体撮像素子の出
力からメモリに記憶された固定パターンノイズからなる
補正用データを減算する減算回路を有するので、該減算
回路により固体撮像素子の出力から補正用データ減算す
ることにより固定パターンノイズを捨象した出力を得る
ことができる。依って、請求項１乃至３の固定パターン
ノイズ除去方法を実施することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、固体撮像
素子の一部乃至全部の領域に光が入射しない状態をつく
り上記領域の走査時の出力を複数の水平ライン分取り出
し、その複数の水平ライン分の出力を垂直走査方向に加
算しそれをその水平ライン数で除算してその平均値から
なる１水平ライン分の補正用データを求めてそれを記憶
しておき、通常の撮像時に各水平ライン毎に固体撮像素
子の出力から上記補正用ラインデータを減算し、該減算
結果を以て固体撮像素子の出力とするないしはするよう
にしてなる。
素子の一部乃至全部の領域に光が入射しない状態をつく
り上記領域の走査時の出力を複数の水平ライン分取り出
し、その複数の水平ライン分の出力を垂直走査方向に加
算しそれをその水平ライン数で除算してその平均値から
なる１水平ライン分の補正用データを求めてそれを記憶
しておき、通常の撮像時に各水平ライン毎に固体撮像素
子の出力から上記補正用ラインデータを減算し、該減算
結果を以て固体撮像素子の出力とするないしはするよう
にしてなる。
【００１４】固体撮像素子にはＭＯＳ型固体撮像素子の
ものも、ＣＣＤ型のものも含まれる。固体撮像素子に光
が入射しないようにする方法としては一定期間アイリス
を閉じる方法もあれば、固体撮像素子の上部乃至下部に
オプチカルブラック領域を設ける方法もある。前者の方
法の場合は固体撮像素子の全部の領域が光の入射されな
い領域となる。
ものも、ＣＣＤ型のものも含まれる。固体撮像素子に光
が入射しないようにする方法としては一定期間アイリス
を閉じる方法もあれば、固体撮像素子の上部乃至下部に
オプチカルブラック領域を設ける方法もある。前者の方
法の場合は固体撮像素子の全部の領域が光の入射されな
い領域となる。
【００１５】後者の方法の場合は複数の水平ライン分の
広さのオプチカルブラック領域を形成する必要がある。
広さのオプチカルブラック領域を形成する必要がある。
【００１６】また、電子シャッター機能を備えた固体撮
像素子の場合には、その電子シャッター機能を活かして
露光時間を略０にすることにより等価的にオプチカルブ
ラック領域を設けたと略同じ状態にすることができる。
例えば２００００分の１というような短い露光条件下で
撮像し、複数の水平ライン分の出力の平均値をとれば補
正用ラインデータが得られる。
像素子の場合には、その電子シャッター機能を活かして
露光時間を略０にすることにより等価的にオプチカルブ
ラック領域を設けたと略同じ状態にすることができる。
例えば２００００分の１というような短い露光条件下で
撮像し、複数の水平ライン分の出力の平均値をとれば補
正用ラインデータが得られる。
【００１７】補正用ラインデータの元となった水平ライ
ンの数は種々あり、２以上水平ライン全数以下の任意の
数であり、多い程正確なデータを得ることができるが、
その場合には演算回路の性能も高くしなければならな
い。
ンの数は種々あり、２以上水平ライン全数以下の任意の
数であり、多い程正確なデータを得ることができるが、
その場合には演算回路の性能も高くしなければならな
い。
【００１８】固体撮像素子の出力を演算するには固体撮
像素子の出力がアナログ信号であることから固定パター
ンノイズ除去のために演算回路、メモリの他に固体撮像
素子の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タとメモリの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータとが必要である。しかし、固体撮像素子の信号の
処理をすべてディジタルの信号で行うタイプの撮像装置
の場合は、補正のためのＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコン
バータは必要としない。
像素子の出力がアナログ信号であることから固定パター
ンノイズ除去のために演算回路、メモリの他に固体撮像
素子の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タとメモリの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータとが必要である。しかし、固体撮像素子の信号の
処理をすべてディジタルの信号で行うタイプの撮像装置
の場合は、補正のためのＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコン
バータは必要としない。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図示実施の形態に従って詳細
に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明固体撮像素子
の固定パターンノイズ除去装置の第１の実施例を示すも
ので、（Ａ）は回路構成図、（Ｂ）は減算に係る固体撮
像素子の出力と補正用データとの関係を示す関係図であ
る。
に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明固体撮像素子
の固定パターンノイズ除去装置の第１の実施例を示すも
ので、（Ａ）は回路構成図、（Ｂ）は減算に係る固体撮
像素子の出力と補正用データとの関係を示す関係図であ
る。
【００２０】図面において、１はレンズ、２は固体撮像
素子で、レンズ１により撮像面に結像された被写体像を
撮像する。２ａは固体撮像素子２の撮像領域の例えば上
部に形成されたオプチカルブラック領域で、複数の水平
ライン分の広さを有している。３は固体撮像素子２の出
力（アナログ出力）を増幅するアンプ、４は該アンプ３
の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、
５は演算回路で、複数の水平ライン分の出力を垂直走査
方向に加算しその加算値をその水平ライン数で除算して
平均値を求めることによりその平均値からなる１水平ラ
イン分の補正用データを求める演算をする。
素子で、レンズ１により撮像面に結像された被写体像を
撮像する。２ａは固体撮像素子２の撮像領域の例えば上
部に形成されたオプチカルブラック領域で、複数の水平
ライン分の広さを有している。３は固体撮像素子２の出
力（アナログ出力）を増幅するアンプ、４は該アンプ３
の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、
５は演算回路で、複数の水平ライン分の出力を垂直走査
方向に加算しその加算値をその水平ライン数で除算して
平均値を求めることによりその平均値からなる１水平ラ
イン分の補正用データを求める演算をする。
【００２１】６は上記演算回路５の上記演算により求め
た補正用データを記憶するメモリで、水平方向の画素数
と同数のワード長を有する。該メモリ６は水平走査周期
で、固体撮像素子２の出力と同期して読み出し、書き込
み駆動される。７は上記演算回路５及びメモリ６を制御
するコントローラ、８は上記メモリ６に記憶されたとこ
ろの補正用データをアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータ、９は固体撮像素子２の出力から上記メモリ６に
記憶された補正用データを減算する減算回路である。こ
の減算回路９の出力が固体撮像素子２の出力から固定パ
ターンノイズを捨象した映像信号として後段に送出され
る。
た補正用データを記憶するメモリで、水平方向の画素数
と同数のワード長を有する。該メモリ６は水平走査周期
で、固体撮像素子２の出力と同期して読み出し、書き込
み駆動される。７は上記演算回路５及びメモリ６を制御
するコントローラ、８は上記メモリ６に記憶されたとこ
ろの補正用データをアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータ、９は固体撮像素子２の出力から上記メモリ６に
記憶された補正用データを減算する減算回路である。こ
の減算回路９の出力が固体撮像素子２の出力から固定パ
ターンノイズを捨象した映像信号として後段に送出され
る。
【００２２】次に、図１（Ａ）に示す固体撮像素子の固
定パターンノイズ除去装置の動作について説明する。こ
の動作には補正用データをつくる動作と、通常の撮像動
作とがあり、先ず補正用データをつくる動作について説
明する。
定パターンノイズ除去装置の動作について説明する。こ
の動作には補正用データをつくる動作と、通常の撮像動
作とがあり、先ず補正用データをつくる動作について説
明する。
【００２３】補正用データをつくるときは、上記オプチ
カルブラック領域２ａを走査して得た複数の水平ライン
分の固体撮像素子２の出力に対して、アンプ３による増
幅、該アンプ３の出力のＡ／Ｄコンバータ４によるディ
ジタル信号への変換及び演算回路５によるその複数の水
平ライン分の出力から補正用データを得る演算を行う。
カルブラック領域２ａを走査して得た複数の水平ライン
分の固体撮像素子２の出力に対して、アンプ３による増
幅、該アンプ３の出力のＡ／Ｄコンバータ４によるディ
ジタル信号への変換及び演算回路５によるその複数の水
平ライン分の出力から補正用データを得る演算を行う。
【００２４】その演算は、具体的には、メモリ６を一時
記憶に利用して次のように行う。固体撮像素子２の動作
と同期してメモり６を動作させ、固体撮像素子２からそ
のオプチカルブラック領域２ａを１水平ラインの信号が
出力されると、それに伴ってその信号をディジタル化し
たデータをメモり６に書き込む。次いで、次の水平ライ
ンの信号が出力されるとそれをディジタル化したデータ
とメモリ６に記憶済みのデータとの加算を演算回路５に
より行う。そして、加算後のデータをメモり６に書き込
む。書き込むアドレスは水平ラインの１番目の画素の出
力に関してはメモリ６の１番目のアドレスに、水平ライ
ンの２番目の画素の出力に関してはメモリ６の２番目の
アドレスというように水平ラインの画素と対応している
ことが必要である。
記憶に利用して次のように行う。固体撮像素子２の動作
と同期してメモり６を動作させ、固体撮像素子２からそ
のオプチカルブラック領域２ａを１水平ラインの信号が
出力されると、それに伴ってその信号をディジタル化し
たデータをメモり６に書き込む。次いで、次の水平ライ
ンの信号が出力されるとそれをディジタル化したデータ
とメモリ６に記憶済みのデータとの加算を演算回路５に
より行う。そして、加算後のデータをメモり６に書き込
む。書き込むアドレスは水平ラインの１番目の画素の出
力に関してはメモリ６の１番目のアドレスに、水平ライ
ンの２番目の画素の出力に関してはメモリ６の２番目の
アドレスというように水平ラインの画素と対応している
ことが必要である。
【００２５】このような動作をそのオプチカルブラック
領域２ａの水平ライン数と同数繰り返すと、メモリ６に
はその複数の水平ラインの出力を垂直方向に加算したデ
ータが記憶された状態になる。その後、演算回路５によ
りそのデータを水平ライン数で除算する。即ち、平均値
を求めるのである。補正用データの形成に供する水平ラ
イン数が例えば８（＝２3 ）とすると、メモリ６の各ア
ドレスのデータをその８で除算する演算を行う。
領域２ａの水平ライン数と同数繰り返すと、メモリ６に
はその複数の水平ラインの出力を垂直方向に加算したデ
ータが記憶された状態になる。その後、演算回路５によ
りそのデータを水平ライン数で除算する。即ち、平均値
を求めるのである。補正用データの形成に供する水平ラ
イン数が例えば８（＝２3 ）とすると、メモリ６の各ア
ドレスのデータをその８で除算する演算を行う。
【００２６】尚、本例では除数（割る方）が２の整数乗
（この例では３乗）であるのでその演算は容易である。
というのは、各アドレスのデータの下位ビットを２の整
数乗におけるその整数分（この例では３ビット）捨象
し、残り上位ビットをとればそれが除算結果になるから
である。勿論、垂直方向に加算する水平ライン数は２の
整数乗であることは必ずしも必要ではないが、その方が
除算が容易であるという大きな利点がある。
（この例では３乗）であるのでその演算は容易である。
というのは、各アドレスのデータの下位ビットを２の整
数乗におけるその整数分（この例では３ビット）捨象
し、残り上位ビットをとればそれが除算結果になるから
である。勿論、垂直方向に加算する水平ライン数は２の
整数乗であることは必ずしも必要ではないが、その方が
除算が容易であるという大きな利点がある。
【００２７】そして、その除算結果をそのメモリ６に書
き込んで、それを以て補正用データとする。このような
補正用データをつくる動作は工場出荷前に行うようにし
ても良いし、ユーザーが例えば電源をオンして使用を開
始するとき毎に自動的に行うようにしても良い。前者の
場合には、メモリ６として不揮発性のものを使用する必
要があるが、後者の場合には、必ずしもそのようにする
必要はない。
き込んで、それを以て補正用データとする。このような
補正用データをつくる動作は工場出荷前に行うようにし
ても良いし、ユーザーが例えば電源をオンして使用を開
始するとき毎に自動的に行うようにしても良い。前者の
場合には、メモリ６として不揮発性のものを使用する必
要があるが、後者の場合には、必ずしもそのようにする
必要はない。
【００２８】次に、通常の撮像動作について説明する。
通常の撮像時においては、固体撮像素子２の出力から、
上記メモリ６に記憶された上記補正用データをＤ／Ａコ
ンバータ８によりアナログ信号に変換した信号を、減算
回路９により減算する。図１（Ｂ）はその減算動作を説
明するものである。この減算により固体撮像素子２の出
力から固定パターンノイズが捨象される。そして、この
固定パターンノイズが捨象された信号を以て固体撮像素
子２の出力として外部へ送出する。
通常の撮像時においては、固体撮像素子２の出力から、
上記メモリ６に記憶された上記補正用データをＤ／Ａコ
ンバータ８によりアナログ信号に変換した信号を、減算
回路９により減算する。図１（Ｂ）はその減算動作を説
明するものである。この減算により固体撮像素子２の出
力から固定パターンノイズが捨象される。そして、この
固定パターンノイズが捨象された信号を以て固体撮像素
子２の出力として外部へ送出する。
【００２９】このように固体撮像素子２の出力から固定
パターンノイズを捨象できるので、画像の品位の向上を
図ることができる。図２（Ａ）、（Ｂ）は光入力がない
状態のときの再生画像と、固体撮像素子２の出力（厳密
には減算する減算回路の出力）レベルを示す。このよう
に、固定パターンノイズを略完全に除去できる。
パターンノイズを捨象できるので、画像の品位の向上を
図ることができる。図２（Ａ）、（Ｂ）は光入力がない
状態のときの再生画像と、固体撮像素子２の出力（厳密
には減算する減算回路の出力）レベルを示す。このよう
に、固定パターンノイズを略完全に除去できる。
【００３０】特に、この固定パターンノイズは複数の水
平ライン分の出力の平均値から求めるので、一つの水平
ラインに特有のノイズが固定パターンノイズに大きな誤
差成分として混入するのを防止することができる。即
ち、一つの水平ラインから固定パターンノイズを求めた
場合にはその水平ラインだけのノイズが固定パターンノ
イズに入るが、複数の水平ライン分縦方向に加算してそ
の平均値を求めると一つの水平ラインに固有のノイズは
複数分の１に低減する。つまり、水平周期の固定パター
ンノイズ中に一つの水平ラインに固有なノイズが存在し
てもその平均値算出に係る水平ライン数分の１にそのノ
イズが希釈され、水平周期の固定パターンノイズとして
きわめて正確な固定パターンノイズを求めることができ
るのである。
平ライン分の出力の平均値から求めるので、一つの水平
ラインに特有のノイズが固定パターンノイズに大きな誤
差成分として混入するのを防止することができる。即
ち、一つの水平ラインから固定パターンノイズを求めた
場合にはその水平ラインだけのノイズが固定パターンノ
イズに入るが、複数の水平ライン分縦方向に加算してそ
の平均値を求めると一つの水平ラインに固有のノイズは
複数分の１に低減する。つまり、水平周期の固定パター
ンノイズ中に一つの水平ラインに固有なノイズが存在し
てもその平均値算出に係る水平ライン数分の１にそのノ
イズが希釈され、水平周期の固定パターンノイズとして
きわめて正確な固定パターンノイズを求めることができ
るのである。
【００３１】尚、補正用データをつくるために固体撮像
素子２に光が全くない状態をつくる必要があるが、それ
は図１に示した実施例におけるように例えば固体撮像素
子２にオプチカルブラック領域２ａを形成しておくとい
う方法で行うことができる。
素子２に光が全くない状態をつくる必要があるが、それ
は図１に示した実施例におけるように例えば固体撮像素
子２にオプチカルブラック領域２ａを形成しておくとい
う方法で行うことができる。
【００３２】また、オプチカルブラック領域は固体撮像
素子２上部に形成しても良いが、下部に形成するように
しても良い。また、アイリスを閉じることによっても行
うことができる。この場合には、固体撮像素子２の全撮
像領域が光の入射しない領域となる。
素子２上部に形成しても良いが、下部に形成するように
しても良い。また、アイリスを閉じることによっても行
うことができる。この場合には、固体撮像素子２の全撮
像領域が光の入射しない領域となる。
【００３３】また、電子シャッター機能を備えた固体撮
像素子の場合には、その電子シャッター機能を活かして
露光時間を略０にすることにより等価的にオプチカルブ
ラック領域を設けたと略同じ状態にすることができる。
例えば２００００分の１というような短い露光条件下で
撮像し、複数の水平ライン分の出力の平均値をとれば補
正用ラインデータが得られる。
像素子の場合には、その電子シャッター機能を活かして
露光時間を略０にすることにより等価的にオプチカルブ
ラック領域を設けたと略同じ状態にすることができる。
例えば２００００分の１というような短い露光条件下で
撮像し、複数の水平ライン分の出力の平均値をとれば補
正用ラインデータが得られる。
【００３４】補正用ラインデータの元となった水平ライ
ンの数は種々あり、２以上水平ライン全数以下の任意の
数であり、多い程正確なデータを得ることができるが、
その場合には演算回路の性能も高くしなければならな
い。
ンの数は種々あり、２以上水平ライン全数以下の任意の
数であり、多い程正確なデータを得ることができるが、
その場合には演算回路の性能も高くしなければならな
い。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の固体撮像素子の固定パターン
ノイズ除去方法によれば、固体撮像素子の一部乃至全部
の領域に光が入射しない状態をつくってその領域を走査
することにより複数の水平ライン分の固定パターンノイ
ズを得ることができる。そして、その固定パターンノイ
ズをそのライン数分縦方向に加算しその加算値を水平ラ
イン数で除算してその平均値を求めることにより固定パ
ターンノイズを得ることができる。
ノイズ除去方法によれば、固体撮像素子の一部乃至全部
の領域に光が入射しない状態をつくってその領域を走査
することにより複数の水平ライン分の固定パターンノイ
ズを得ることができる。そして、その固定パターンノイ
ズをそのライン数分縦方向に加算しその加算値を水平ラ
イン数で除算してその平均値を求めることにより固定パ
ターンノイズを得ることができる。
【００３６】そして、この固定パターンノイズは複数の
水平ライン分の平均値から求めるので、一つの水平ライ
ンに特有のノイズが固定パターンノイズに大きな誤差成
分として混入するのを防止することができる。即ち、水
平周期の固定パターンノイズ中に一つの水平ラインに固
有なノイズが存在してもその平均値算出に係る水平ライ
ン数分の１にそのノイズが希釈され、水平周期の固定パ
ターンノイズとしてきわめて正確な固定パターンノイズ
を求めることができるのである。
水平ライン分の平均値から求めるので、一つの水平ライ
ンに特有のノイズが固定パターンノイズに大きな誤差成
分として混入するのを防止することができる。即ち、水
平周期の固定パターンノイズ中に一つの水平ラインに固
有なノイズが存在してもその平均値算出に係る水平ライ
ン数分の１にそのノイズが希釈され、水平周期の固定パ
ターンノイズとしてきわめて正確な固定パターンノイズ
を求めることができるのである。
【００３７】そして、上述したようにして求めた固定パ
ターンノイズを補正用データとして記憶しておき、この
補正用データを通常撮像時における固体撮像素子の各水
平走査毎に出力から減算すれば固定パターンノイズを正
確に捨象した出力を得ることができ、固定パターンノイ
ズのない画像を得ることができる。
ターンノイズを補正用データとして記憶しておき、この
補正用データを通常撮像時における固体撮像素子の各水
平走査毎に出力から減算すれば固定パターンノイズを正
確に捨象した出力を得ることができ、固定パターンノイ
ズのない画像を得ることができる。
【００３８】請求項２の固定パターンノイズ除去方法に
よれば、固体撮像素子の上又は下の一部領域を複数の水
平ライン分のオプチカルブラック領域としておくので、
アイリスで光を遮断しなくても固体撮像素子の一部の領
域に光が入射しない状態をつくることができる。
よれば、固体撮像素子の上又は下の一部領域を複数の水
平ライン分のオプチカルブラック領域としておくので、
アイリスで光を遮断しなくても固体撮像素子の一部の領
域に光が入射しない状態をつくることができる。
【００３９】従って、上記オプチカルブラック領域の走
査時の複数の水平ライン分の出力により補正用ラインデ
ータをつくることができる。
査時の複数の水平ライン分の出力により補正用ラインデ
ータをつくることができる。
【００４０】請求項３の固定パターンノイズ除去方法に
よれば、電子シャッター機能付きの固体撮像素子を用
い、露光時間を短くした状態で撮像することにより、実
質的に撮像領域に光が入射しない状態と略同じ（等価
な）状態をつくることができる。そして、その状態の下
で複数の水平ライン分の信号を取り出してそれに基づい
て補正用ラインデータを得ることができる。
よれば、電子シャッター機能付きの固体撮像素子を用
い、露光時間を短くした状態で撮像することにより、実
質的に撮像領域に光が入射しない状態と略同じ（等価
な）状態をつくることができる。そして、その状態の下
で複数の水平ライン分の信号を取り出してそれに基づい
て補正用ラインデータを得ることができる。
【００４１】請求項４の固体撮像素子の固定パターンノ
イズ除去装置によれば、演算回路により固体撮像素子の
複数の水平ライン分の出力を垂直走査方向に加算してそ
の平均値を算出してより正確な固定パターンノイズを求
めることができる。そして、その固定パターンノイズを
記憶するメモリを有し、更に通常の撮像時に固体撮像素
子の出力からメモリに記憶された固定パターンノイズか
らなる補正用データを減算する減算回路を有するので、
該減算回路により固体撮像素子の出力から補正用データ
を減算することにより固定パターンノイズを捨象した出
力を得ることができる。
イズ除去装置によれば、演算回路により固体撮像素子の
複数の水平ライン分の出力を垂直走査方向に加算してそ
の平均値を算出してより正確な固定パターンノイズを求
めることができる。そして、その固定パターンノイズを
記憶するメモリを有し、更に通常の撮像時に固体撮像素
子の出力からメモリに記憶された固定パターンノイズか
らなる補正用データを減算する減算回路を有するので、
該減算回路により固体撮像素子の出力から補正用データ
を減算することにより固定パターンノイズを捨象した出
力を得ることができる。
【００４２】依って、請求項１乃至２の固定パターンノ
イズ除去方法を実施することができる。
イズ除去方法を実施することができる。
【００４３】請求項５の固体撮像素子の固定パターンノ
イズ除去装置によれば、固体撮像素子の出力信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有するので、
固体撮像素子のアナログ出力をディジタル信号に変換で
きる。従って、その固体撮像素子の出力から複数の水平
ライン分の平均値を求める演算がディジタルの演算回路
によりできる。
イズ除去装置によれば、固体撮像素子の出力信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有するので、
固体撮像素子のアナログ出力をディジタル信号に変換で
きる。従って、その固体撮像素子の出力から複数の水平
ライン分の平均値を求める演算がディジタルの演算回路
によりできる。
【００４４】そして、メモリの出力をアナログ信号に変
換するＤ／Ａコンバータを有するので、メモリに記憶さ
れたディジタルデータをアナロ信号に変換できる。従っ
て、固体撮像素子のアナログ出力から固定パターンノイ
ズを示す補正用データの減算をアナログ減算回路により
為すことができる。
換するＤ／Ａコンバータを有するので、メモリに記憶さ
れたディジタルデータをアナロ信号に変換できる。従っ
て、固体撮像素子のアナログ出力から固定パターンノイ
ズを示す補正用データの減算をアナログ減算回路により
為すことができる。
【００４５】請求項６の固体撮像素子の固定パターンノ
イズ除去装置によれば、固体撮像素子の上部又は下部に
オプチカルブラック領域を有するので、アイリスを閉じ
るということを行わなくても固体撮像素子の一部領域に
光が入射しない状態ができ、補正用データをつくること
ができる。
イズ除去装置によれば、固体撮像素子の上部又は下部に
オプチカルブラック領域を有するので、アイリスを閉じ
るということを行わなくても固体撮像素子の一部領域に
光が入射しない状態ができ、補正用データをつくること
ができる。
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明固体撮像素子の固定パ
ターンノイズ除去装置の第１の実施例を説明するための
もので、（Ａ）は回路構成図、（Ｂ）は固体撮像素子の
出力から補正用データの減算の説明図である。
ターンノイズ除去装置の第１の実施例を説明するための
もので、（Ａ）は回路構成図、（Ｂ）は固体撮像素子の
出力から補正用データの減算の説明図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は上記第１の実施例における光
入力がないときの状態を示すもので、（Ａ）は画像、
（Ｂ）は出力レベル分布図である。
入力がないときの状態を示すもので、（Ａ）は画像、
（Ｂ）は出力レベル分布図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は従来の問題点である水平周期
の固定パターンノイズの説明図で、（Ａ）は光入力がな
いときの画像、（Ｂ）はそのときの出力レベル分布図で
ある。
の固定パターンノイズの説明図で、（Ａ）は光入力がな
いときの画像、（Ｂ）はそのときの出力レベル分布図で
ある。
２・・・固体撮像素子、２ａ・・・オプチカルブラック
領域、４・・・Ａ／Ｄコンバータ、５・・・演算回路、
６・・・メモリ、８・・・Ｄ／Ａコンバータ、９・・・
減算回路。
領域、４・・・Ａ／Ｄコンバータ、５・・・演算回路、
６・・・メモリ、８・・・Ｄ／Ａコンバータ、９・・・
減算回路。
Claims (6)
- 【請求項１】 固体撮像素子の一部乃至全部の領域に光
が入射しない状態ないしはそれと等価の状態をつくりそ
の状態での固体撮像素子の上記領域の走査時の出力を複
数の水平ライン分取り出し、 上記固体撮像素子の複数の水平ライン分の出力を垂直走
査方向に加算しその加算結果をその水平ライン数で除算
することにより平均値を求めその平均値からなる１水平
ライン分の補正用データを求めてそれを記憶しておき、 その後、通常の撮像時に各水平ライン毎に固体撮像素子
の出力から上記補正用ラインデータを減算し、 上記減算結果を固体撮像素子の出力とすることを特徴と
する固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法 - 【請求項２】 固体撮像素子の上又は下の一部領域を複
数の水平ライン分のオプチカルブラック領域としてお
き、 上記オプチカルブラック領域の走査時の複数の水平ライ
ン分の出力により補正用データをつくることを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像素子の固定パターンノイズ除
去方法 - 【請求項３】 固体撮像素子として電子シャッター機能
付きのものを用い、 露光時間をきわめて短くした状態で得た複数の水平ライ
ン分の出力により補正データをつくることを特徴とする
請求項１記載の固体撮像素子の固定パターンノイズ除去
方法 - 【請求項４】 固体撮像素子の複数の水平ライン分の出
力を垂直走査方向に加算しその加算結果をその水平ライ
ン数で除算することにより平均値を求めてその平均値を
算出する演算回路と、 上記演算回路により算出された上記平均値からなる１水
平ライン分の補正用データを記憶するメモリと、 上記固体撮像素子の出力から上記メモリに記憶された補
正用データを減算する減算回路と、 を少なくとも備えたことを特徴とする固体撮像素子の固
定パターンノイズ除去装置 - 【請求項５】 固体撮像素子の出力信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄコンバータと、 メモリの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバー
タと、 を有することを特徴とする請求項４記載の固体撮像素子
の固定パターンノイズ除去装置 - 【請求項６】 固体撮像素子の上部又は下部にオプチカ
ルブラック領域を有することを特徴とする請求項４又は
５記載の固体撮像素子の固定パターンノイズ除去装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9121838A JPH10313428A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法と、固定パターンノイズ除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9121838A JPH10313428A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法と、固定パターンノイズ除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10313428A true JPH10313428A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14821192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9121838A Pending JPH10313428A (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 固体撮像素子の固定パターンノイズ除去方法と、固定パターンノイズ除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10313428A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460057B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2004-12-04 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 이미지 센서 |
| JP2006121521A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Nikon Corp | 撮像装置および画像処理プログラム |
| WO2007111264A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Nikon Corporation | 信号処理方法、信号処理システム、係数生成装置、およびデジタルカメラ |
| US7679661B2 (en) | 2005-06-28 | 2010-03-16 | Olympus Corporation | Imaging apparatus having a correction section for correcting a vertical stripe-like noise and a dark shading in the horizontal direction |
| US7692698B2 (en) | 2004-11-02 | 2010-04-06 | Sony Corporation | Signal processing apparatus and signal processing method for solid-state image pickup element and image pickup apparatus |
| US7701620B2 (en) | 2004-07-07 | 2010-04-20 | Sony Corporation | Image pickup device and signal processing method |
| JP2010161663A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Hoya Corp | 固定パターンノイズ除去ユニット、撮像ユニット、および電子内視鏡システム |
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| US9123247B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Surrounding area monitoring apparatus for vehicle |
| CN106506999A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-03-15 | 天津大学 | 基于矩匹配的tdi‑cmos图像传感器fpn校正方法 |
-
1997
- 1997-05-13 JP JP9121838A patent/JPH10313428A/ja active Pending
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