KR101252275B1 - 고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치 - Google Patents

고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101252275B1
KR101252275B1 KR1020050087088A KR20050087088A KR101252275B1 KR 101252275 B1 KR101252275 B1 KR 101252275B1 KR 1020050087088 A KR1020050087088 A KR 1020050087088A KR 20050087088 A KR20050087088 A KR 20050087088A KR 101252275 B1 KR101252275 B1 KR 101252275B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
error value
column
solid
image pickup
error
Prior art date
Application number
KR1020050087088A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060051412A (ko
Inventor
마나부 하라
히로마사 이케야마
가즈시게 다카하시
요시아키 니시데
Original Assignee
소니 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 주식회사 filed Critical 소니 주식회사
Publication of KR20060051412A publication Critical patent/KR20060051412A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101252275B1 publication Critical patent/KR101252275B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H04N25/677Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction for reducing the column or line fixed pattern noise
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array

Abstract

컬럼(column)앰프 방식의 C-MOS이미지센서에 있어서, 컬럼앰프의 리니어리티의 불균일이 있어도, 확실히 세로무늬 노이즈를 제거한다.
C-MOS이미지센서의 세로무늬 노이즈의 제거처리부(30)는, 이미지센서로부터 출력된 화상신호의 컬럼마다의 오차값을 격납하는 오차값 격납 메모리(32)와 오차값을 보정하는 보정부(45, 46)와, 이미지 센서로부터 출력된 화상신호로부터 보정부(45, 46)에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산회로(47)를 갖춘다. 오차값 격납 메모리(32)의 컬럼마다의 오차값은, 이미지 센서를 차광(遮光)하여 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 화소신호로부터 그 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 컬럼마다 누적한 것이다. 보정부(45, 46)는, 컬럼위치에 대응한 오차값을 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출하고, 화상신호의 레벨에 따라 보정게인(G)을 독출한 오차값에 승산하여, 오차값을 보정한다.

Description

고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치{The signal process apparatus and method of the solid-state image pickup device and imaging device}
도 1은, 본 발명이 적용된 비디오 카메라의 블록구성도이다.
도 2는, C-MOS이미지센서의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은, C-MOS이미지센서내의 단위화소의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는, A/D변환기가 내장된 타입의 C-MOS이미지센서의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부의 블록구성도이다.
도 6은, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부의 오차값 산출처리의 플로우차트이다.
도 7은, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부의 보정게인 산출의 플로우차트이다.
도 8은, 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부의 블록구성도이다.
도 9는, 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부의 보정게인 산출의 플로우차트이다.
도 10은, 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부의 블록구성도이다.
도 11은, 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부의 보정게인 산출의 플로우차트이다.
도 12는, 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부의 블록구성도이다.
도 13은, 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부의 보정게인 산출의 플로우차트이다.
*부호의 설명
10. 비디오 카메라 12. C-MOS이미지센서
17. 카메라 신호처리부 18. 시스템 제어기
30, 40, 50, 70. 세로무늬 노이즈제거처리부
본 발명은, C-MOS이미지센서등의 고체촬상장치로부터 출력된 화상신호에 대하여 신호처리를 행하는 고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 C-MOS이미지센서등의 고체촬상장치를 이용한 촬상장치에 관한 것이다.
근래, C―MOS형의 반도체 제조프로세스를 이용한 이미지 센서(이하, C-MOS이미지 센서라고 한다.)가 넓게 실용화되고 있다. C-MOS이미지센서에서는, 예를 들면, m열×n행의 매트릭스형으로 배치된 단위화소로부터 얻어지는 화소신호를, 1화소씩 차례차례 독출할 수 있다. 구체적으로는, C-MOS이미지센서는, 수직방향(컬럼방향이라고도 한다.)으로 늘어선 n개의 단위화소로부터 발생된 화소신호를 전송하는 m개의 컬럼 신호선과, 수평방향으로 늘어선 m개마다 동작시키는 단위화소를 선택하는 n개의 수평선택선이, 격자모양으로 배선되어 있고, 이들 컬럼신호선 및 수평선택선에 의해 n행×m열의 단위화소를 1개씩 순차로 래스터스캔(raster scan)하여 화상신호를 생성한다.
[특허문헌 1] 특개 2002-125155호 공보
C-MOS이미지센서안에, 컬럼 신호선 마다 증폭기(컬럼증폭기라고 한다.)가 설치된 C-MOS이미지센서가 알려져 있다. 이와 같은 C-MOS 이미지센서를, 컬럼앰프식 C-MOS이미지센서라고 한다.
컬럼앰프식 C-MOS이미지센서에서는, 컬럼증폭기마다의 증폭율의 오차에 의해, 화면의 수직방향의 줄무늬가 발생해 버린다. 이 줄무늬는, 촬상하는 피사체에 상관없이 고정패턴으로 정상적으로 발생하고, 화질을 열화시킨다. 이하, 이 줄무늬를 세로무늬 노이즈라고 한다.
이와 같은 세로무늬 노이즈는, 보다 적게 하는 것이 바람직하다. 세로무늬 노이즈를 제거하는 방법이 특허 문헌 1에 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 기술은, 어두운 상태에서 촬상한 화상신호를 검출하고, 검출한 화상신호를 노이즈 성분으로서 라인 버퍼에 기억해 두고, 촬상시에 상기 노이즈성분을 화상신호로부터 감산한다고 하는 것이다.
그렇지만, 이 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 입력된 화상신호의 레벨에 따라 생기는 컬럼앰프의 리니어리티(linearity)의 불균일, 온도격차, 색격차등이 존재하기 때문에, 세로무늬 노이즈를 완전하게는 제거할 수 없다.
본 발명은, 이와 같은 과제를 해결하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관계되는 고체촬상소자의 신호처리장치는, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어진 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서, 상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼마다의 오차값을 보정하는 보정수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단을 갖추고, 상기 오차산출수단은, 상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관계되는 고체촬상소자의 신호처리방법은, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 신호처리방법에 있어서, 상기 고체촬상소자를 이용한 촬상전에 미리, 상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대하여 포화광량의 빛을 조사하고, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어지는 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 라인 메모리를 이용하여, 감산하여 얻어진 오차값을 누적 가산하고, 가산의 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관계되는 촬상장치는, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자를 이용한 촬상장치에 있어서, 상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼마다의 오차값을 보정하는 보정수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단과, 상기 감산수단에 의해 오차값이 감산된 화상신호를 기록매체에 기록 또는 표시장치에 표시하는 기록 또는 표시수단을 갖추고, 상기 오차산출수단은, 상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관계되는 고체촬상소자의 신호처리장치는, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서, 상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값을 격납하는 오차값 격납 메모리와, 상기 오차값 격납 메모리에 격납된 오차값을, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 보정하는 보정수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단을 구비하며, 상기 오차산출수단은, 상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써, 컬럼 마다의 오차값을 산출하고, 상기 보정수단은, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 컬럼위치에 대응한 오차값을 보정하고, 보정한 오차값을 상기 감산수단에 공급하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 관계되는 고체촬상소자의 신호처리방법은, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 신호처리방법에 있어서, 상기 고체촬상소자를 이용한 촬상전에 미리, 상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대하여 일정광량의 빛을 조사한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어지는 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 라인 메모리를 이용하여, 감산하여 얻어진 오차값을 누적 가산하고, 가산의 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하고, 산출한 컬럼마다의 오차값을 오차값 격납 메모리에 격납해 두고, 상기 고체촬상소자를 이용한 촬상시에, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 컬럼위치에 대응한 오차값을, 상기 오차값 격납 메모리로부터 독출하고, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라, 독출한 상기 오차값을 보정하고, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 보정한 오차값을 감산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관계되는 촬상장치는, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자를 이용한 촬상장치에 있어서, 상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼마다의 오차값을 보정하는 보정수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단과, 상기 감산수단에 의해 오차값이 감산된 화상신호를 기록매체에 기록 또는 표시장치에 표시하는 기록 또는 표시수단을 갖추고, 상기 오차산출수단은, 상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하고, 상기 보정수단은, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 컬럼위치에 대응한 오차값을 보정하고, 보정한 오차값을 상기 감산수단에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고체촬상소자의 신호처리장치는, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서, 상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과, 상기 고체촬상소자의 온도를 검출하는 온도검출수단과, 상기 온도검출수단에 의해 검출된 온도가 제 1의 온도가 되는 경우에는, 제 1의 온도가 되는 저온시에, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값이 되는 저온시 오차값에 대하여, 상기 제 1의 온도에 대응히는 제 1의 게인을 승산하여 제 1의 보정 오차값을 출력하는 제 1의 보정 게인 승산수단과, 상기 온도검출수단에 의해 검출된 온도가 제 1의 온도보다 높은 제 2의 온도가 되는 경우에는, 제 2의 온도가 되는 고온시에, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값이 되는 저온시 오차값에 대하여, 상기 제 2의 온도에 대응히는 제 2의 게인을 승산하여 제 2의 보정 오차값을 출력하는 제 2의 보정 게인 승산수단과, 상기 제 1의 보정 게인 승산수단에 의해 얻어지느 제 1의 보정 오차값과, 상기 제 2의 보정 게인 승산수단에 의해 얻어진 제 2의 보정 오차값을 가산하는 오차값 가산수단과, 상기 오차값 가산수단에 의해 얻어진 보정된 오차값을, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터 감산하는 감산수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고체촬상소자의 신호처리장치는, 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서, 상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호에 포함된 각 화소의 색 성분에 대응하는 보정 게인을, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값에 승산하여 얻어지는 보정 오차값을, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터 감산하는 감산수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 적용된 전자식의 비디오 카메라(이하, 단순히 비디오 카메라라고 한다.)에 대하여 설명한다.
삭제
삭제
도 1에, 본 발명이 적용된 비디오 카메라(10)의 블록구성도를 나타낸다.
비디오 카메라(10)는, 렌즈 유닛(11)과 C-MOS(Complementary - Metal Oxide Semiconductor)이미지 센서(12)와, 타이밍 제네레이터(13)와 아날로그 신호처리부(14)와, 메모리제어기(15)와 메모리(16)와, 카메라 신호처리부(17)와, 시스템 제어 기(18)를 갖추고 있다.
렌즈 유닛(11)에는, 포커스 렌즈, 줌 렌즈 및 조리개 날개등 및 이들 렌즈등을 구동하는 구동부가 설치되어 있다. 렌즈 유닛(11)은, 피사체상을 수광하고 C-MOS이미지센서(12)의 수광면상에 결상시킨다.
C-MOS이미지센서(12)는, 수광면에 매트릭스형으로 배치된 단위화소를 가지고 있고, 각 단위화소가 조사된 빛을 광전변환한다. C-MOS이미지센서(12)는, 매트릭스형으로 배치된 단위화소를 스캔하고 전기신호를 독출하는 것으로, 화상신호를 출력한다. 또한, C-MOS이미지센서(12)는, 4개의 컬럼라인의 화상신호가 병렬로 출력되는 컬럼앰프 방식의 C-MOS이미지센서로 되어 있다.
C-MOS이미지센서(12)에 의해 독출된 화상신호는, 아날로그 신호처리부(14)에 공급된다.
타이밍 제네레이터(13)는, 신호 독출 타이밍이나 수직동기신호등의 각종 동기신호를 발생하고, 각 회로에 공급한다.
아날로그 신호처리부(14)는, C-MOS이미지센서(12)로부터 출력된 4개의 출력신호마다 샘플링 처리나 증폭처리등의 아날로그처리를 행하고, 4개의 출력신호마다 A/D변환을 행하여 디지털화한다. 디지털화된 화상신호는, 메모리제어기(14)에 의해 독출되며, 일단 메모리(16)에 격납된다.
메모리제어기(14)는, 일단 메모리(16)에 격납된 화상신호를 1화소열단위로 통상의 화소순서로 독출하고, 카메라 신호처리부(17)에 공급한다.
카메라 신호처리부(17)는, 입력된 화상신호에 대하여, 감마보정이나 화이트 밸런스등의 조정을 행한다. 또한, 카메라 신호처리부(17)는, 입력된 화상신호에 대하여, 세로줄 무늬 노이즈의 제거처리를 행한다. 카메라 신호처리부(17)는, 신호처리를 행한 후에, NTSC나 기록 미디어에 필요한 포맷의 비디오 신호로 변환한다.
또한, 세로무늬 노이즈의 제거처리부의 구성 및 처리 내용에 대해서는, 상세한 것을 후술한다.
시스템 제어기(18)는, 비디오 카메라(10)의 각부의 제어를 행한다.
이상과 같은 비디오 카메라(10)에서는, 피사체 화상을 촬상하고, 촬상한 신호를 비디오신호로서 출력할 수 있다. 출력된 비디오 신호는, 예를 들면 하드 디스크나 광디스크에 기록되며, 또, LCD 모니터등의 파인더에 표시된다.
다음에, C-MOS이미지센서(12)의 구성에 대해 설명한다.
컬럼앰프 방식의 C-MOS이미지센서(12)의 구성을 도 2에 나타낸다.
C-MOS이미지센서(12)는, m열×n행의 매트릭스형으로 배치된 복수개의 단위화소(21)와 각 단위화소(21)로부터 출력되는 전기신호를 전송하는 m개의 컬럼신호선(22)(22-1, 22-2,…, 22-m)을 갖추고 있다. 또, C-MOS이미지센서(12)는, 수평방향으로 늘어선 m개의 일군의 단위화소에 접속된 n개의 수평선택선(23)(23-1, 23-2,…, 23―n)과 n개의 수평선택선(23)에 선택신호를 공급하는 수평어드레스 선택회로(24)를 갖추고 있다.
단위화소(21)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 적어도 포토디텍터(21A)와, C-MOS스위치(21B)를 가지고 있다. 포토디텍터(21A)는, 조사된 빛을 수광하고, 광전변환을 행하고, 수광광량에 따른 전기신호를 발생한다. 수평 어드레스 선택회로(24)로부터 출력된 수평선택선(23)은, C―MOS스위치(21B)의 게이트에 접속되어 있다. C-MOS스위치(21B)는, 수평 어드레스 선택회로(24)로부터 수평선택선(23)을 거쳐서 공급되는 선택신호에 의해 온/오프 제어된다. 또, 수직방향으로 늘어선 n개의 일군의 단위화소(21)는, 어느 한 개의 컬럼신호선(22)에 접속되어 있다.
이와 같은 각 단위화소(21)에서는, 촬상시에, 포토디텍터(21A)로부터 조사 광량에 따른 전기신호가 발생한다. 각 단위화소(21)에서는, 수평 어드레스 선택회로(24)에 의해 C―MOS스위치(21B)가 온으로 되면, 포토디텍터(21A)가 발생한 전기신호가, 접속된 컬럼신호선(22)상에 출력된다.
C-MOS이미지센서(12)는, 4개의 컬럼증폭기(25)(제 1의 컬럼증폭기(25A), 제 2의 컬럼증폭기(25B), 제 3의 컬럼증폭기(25C), 제 4의 컬럼증폭기(25D))와 각 컬럼신호선(22)에 접속된 m개의 컬럼선택스위치(26)(26-1, 26-2,…, 26-m)와 수직어드레스 선택회로(27)를 갖추고 있다.
m개의 컬럼신호선(22)은, 컬럼증폭기(25)에 대응하는 갯수(4개)가 1세트로 되며, 그들이 각 컬럼증폭기(25)에 1개씩 컬럼선택스위치(26)를 거쳐서 접속되어 있다. 즉, 4개 세트 중, 1번째의 컬럼신호선(22)(22-1, 22-5,…, 22-(n-3))은 컬럼선택스위치(26)를 거쳐서 제 1의 컬럼증폭기(25A)에 접속되며, 2번째의 컬럼신호선(22)(22-2, 22-6,…, 22-(n-2))은 컬럼선택스위치(26)를 거쳐서 제 2의 컬럼증폭기(25B)에 접속되며, 3번째의 컬럼신호선(22)(22-3, 22-7,…, 22-(n-1))은 컬럼선택스위치(26)를 거쳐서 제 3의 컬럼증폭기(25C)에 접속되며, 4번째의 컬럼신호선(22)(22-4, 22-8,…, 22-n)은 컬럼선택스위치(26)를 거쳐서 제 4의 컬럼증폭기(25D)에 접속되어 있다.
수직어드레스 선택회로(27)는, 컬럼선택스위치(26)를 온/오프하는 컬럼 선택신호를 발생한다. 수직어드레스 선택회로(27)는, 4개의 세트단위로 컬럼선택스위치(26)를 온/오프를 제어한다. 컬럼선택스위치(26)가 온으로 되면, 그 컬럼신호선(22)에 접속된 단위화소(21)로부터 출력된 전기신호가, 컬럼증폭기(25)에 증폭되어 외부에 출력된다.
이상과 같은 C-MOS이미지센서(12)에서는, 촬상시에, 각 단위화소(21)가 광전변환하여 발생하는 전기신호가, 수평어드레스 선택회로(24) 및 수직어드레스선택(27)에 의해 순차 주사되고, 외부에 출력된다. 이 때, C-MOS이미지센서(12)에서는, 수직방향(컬럼방향)으로 늘어선 일군의 단위화소(21)를, 4열 동시에 병렬 출력한다. 이 때문에, C-MOS이미지센서(12)에서는, 매우 고속으로 신호의 독출을 행할 수 있다.
또한, 본예에서는, 4열을 병렬로 독출하는 C-MOS이미지센서(12)를 나타내고 있지만, 본 발명은, 4열에 한정되지 않는다. 또, 내부에서 복수의 독출선을 가지며, 촬상소자로부터 출력되기 직전에 1출력에 멀티플렉스되는 경우도 포함한다.
또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 컬럼신호선(22)에, 아날로그/디지털(A/D)변환기(28)를 삽입하고, 디지털 출력을 하는 C-MOS이미지센서여도 상관없다. 이 경우, 후단의 아날로그 신호처리부(14)는 필요가 없어진다.
또한, 본예에서는, 이미지 센서로서 C-MOS이미지센서(12)를 이용하고 있지만, 본 발명에서는, C-MOS이미지센서에 한정하지 않고, CCD이미지센서를 이용해도 좋다.
세로무늬 노이즈제거처리
다음에, 카메라 신호처리부(17)내에 설치되는 세로무늬 노이즈의 제거처리부에 대하여 설명을 한다.
또한, 이하, 세로무늬 노이즈제거처리부의 구체적인 예로서 이하, 제 1에서 제 4의 세로무늬 노이즈 제거처리부를 설명한다. 카메라 신호처리부(17)에는, 제 1에서 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부의 어느 하나를 설치해도 좋고, 이들을 조합하여 설치해도 좋다.
제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부
도 5는, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)의 블록구성도이다.
제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 오차값 산출부(31)와, 오차값 격납 메모리(32)와, 노이즈제거부(33)를 갖추고 있다.
오차값 산출부(31)는, C-MOS이미지센서(12)의 컬럼증폭기(25)의 증폭율의 불균일등에 따라 발생하는 세로무늬 노이즈를 미리 검출하고, 검출한 세로무늬 노이즈 성분에 따른 컬럼마다의 오차값을 산출하고, 그 오차값을 오차값 격납 메모리(32)에 격납한다. 여기서, 미리 세로무늬 노이즈를 검출해 둔다는 것은, 촬상동작전까지 검출한다고 하는 의미이며, 예를 들면 공장출하시, 전원투입시 또는 리셋시에 검출하는 것이다. 즉, 이 오차값 산출부(31)는, 공장출하시, 전원투입시 또는 리셋시에 동작하는 회로이다. 또한 본예에서는, 오차값 산출부(31)를 카메라 신호처리 회로(17)의 내부에 설치된 하드웨어이지만, 시스템 제어기(18)가 소프트웨어에 의해 상기 오차값 산출부(31)와 동등한 처리를 해도 좋다.
오차값 격납메모리(32)는, 오차값 산출부(31)에 의해 산출된 오차값을 보관해 두는 메모리이며, 예를 들면, 플래쉬 메모리등의 불휘발성 메모리이다. 또한, 전원투입시나 오토 블랙중에 노이즈를 산출하는 경우에는, 오차값 격납 메모리(32)는 불휘발성 메모리일 필요는 없다. 오차값 격납 메모리(32)에는, 컬럼어드레스에 대응시켜 오차값이 격납되어 있고, 외부로부터 컬럼어드레스를 지정함으로써 오차값이 독출되도록 되어 있다.
노이즈제거부(33)는, 본 비디오 카메라(10)에서의 촬상동작중에, 촬상하여 얻어진 화상신호로부터, 오차값 격납 메모리(32)에 격납된 오차값을 이용하여 세로무늬 노이즈를 제거하는 처리를 행한다.
오차값 산출부(31)에 대하여 또한 상세하게 설명을 한다.
오차값 산출부(31)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 화상신호의 흑레벨을 격납하는 메모리(41)와, 입력된 화상신호로부터 메모리(41)에 격납된 흑레벨을 감산하는 감상기(42)와 가상기(43)와, 가상기(43)의 출력결과를 1수평라인만큼 지연시키는 라인메모리(44)를 구비하고 있다. 또한, 가상기(43)는, 감상기(42)의 출력값과 라인메모리(44)의 출력값을 가산한다. 즉, 가상기(43)와 라인메모리(44)에서, 수직라인(컬럼 라인)방향으로 차분치(差分値)를 누적 가산하는 누적가산회로를 구성하고 있다.
이와 같은 구성의 오차값 산출부(31)는, 시스템 제어기(18)에 의해 동작제어된다. 시스템 제어기(18)는, 공장출하시, 전원투입시 또는 리셋트시 등에, 오차값 산출부(31)를 이용하고 도 6의 플로차트에 나타낸 오차값 산출처리를 행한다.
오차값 검출처리가 개시되면, 시스템 제어기(18)는, 렌즈 유닛(11)등을 제어하고, C-MOS이미지센서(12)에 조사되는 빛을 차단한다(단계 S1).
계속하여, 시스템 제어기(18)는, 차광상태에서 촬상을 행하고, C-MOS이미지센서(12)로부터 얻어진 예를 들면 1화면만큼의 화상신호를 메모리(16)에 격납한다. 시스템제어기(18)는, 메모리(16)에 격납된 1화면만큼의 화상신호의 화면 소정 영역의 평균값을 산출한다. 여기서 얻어진 평균값은, 화상신호의 흑레벨(즉, 0레벨)이라고 상정할 수 있다. 시스템 제어기(18)는, 산출한 흑레벨을 메모리(41)에 격납한다(단계 S2).
계속하여, 시스템 제어기(18)는, 메모리(16)에 격납되어 있는 차광상태로 촬상된 1화면만큼의 화상신호를 1화소마다 순차로 독출하여, 감상기(42)에 공급한다. 감상기(42)는, 입력된 화상신호의 각 화소값으로부터, 메모리(41)에 격납되어 있는 흑레벨을 감산한다(단계 S3). 이 결과, 각 화소값에 포함되어 있는 오차성분이 출력되는 것으로 된다.
계속하여, 감상기(42)로부터 출력된 오차성분은, 라인메모리(44)로부터 출력된 값과 가산되어 재차 라인메모리(44)에 격납된다(단계 S4). 라인메모리(44)는, 입력된 신호를 1수평라인만큼 지연시켜 출력한다(단계 S5). 또, 라인메모리(44)의 초기값은 0으로 되어 있다.
즉, 가상기(43) 및 라인메모리(44)는, 화상신호의 오차성분을, 수직방향(컬럼방향)으로 누적 가산한다.
계속하여, 시스템 제어기(18)는, 화면내의 최하 라인까지 누적 가산 처리를 행하였는지 아닌지를 판단한다(단계 S6). 최하 라인까지 누적 가산 처리가 되면, 라인메모리(44)에 격납되어 있는 값을 한층 더 가산한 라인수로 제산한 값은, 수직열마다(컬럼마다)의 흑레벨로부터의 오차값으로 된다. 이 값이, 세로무늬 노이즈를 나타내고 있다.
시스템 제어기(18)는, 최하 라인까지 누적 가산 처리가 되었다고 판단하면, 라인메모리(44)에 격납되어 있는 수직열 마다의 오차값을, 오차값 격납 메모리(32)에 격납한다(단계 S7). 이 때, 컬럼어드레스에 대응시켜 각 오차값을 격납하고, 컬럼어드레스를 지정함으로써 오차값이 독출되도록 해 둔다.
단계(S7)의 처리가 종료하면, 오차값 검출처리가 종료한다.
다음으로, 노이즈제거부(33)에 있어서 설명을 한다.
노이즈제거부(33)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 화상신호의 레벨에 따른 보정게인(G)을 발생하는 보정게인 발생부(45)와 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출된 오차값에 보정게인(G)을 승산하는 승상기(46)와 입력된 화상신호로부터 승상기(46)에 의해 보정된 오차값(보정 오차값)을 감산하는 감상기(47)를 갖추고 있다.
이와 같은 노이즈제거부(33)는, 비디오 카메라(10)가 촬상동작을 한참 하고 있을 때 처리를 실행한다.
비디오 카메라(10)가 촬상동작을 하고 있으면, 촬상된 화상신호가 상기 노이즈제거부(33)에 입력된다. 이 화상신호는, 1화소마다 감상기(47)에 입력된다.
오차값 격납 메모리(32)는, 감상기(47)에 입력된 화소의 컬럼어드레스가 입력된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 입력된 컬럼어드레스에 대응하여 오차값을 출력한다. 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 오차값은, 승상기(46)에 입력된다.
보정게인 발생부(45)는, 감상기(47)에 입력된 화소가 동시에 입력된다. 보정게인 발생부(45)는, 입력된 화소의 레벨에 따른 보정게인(G)을 발생한다.
노이즈제거부(33)에서는, 이상과 같이 보정게인 발생부(45)에 의해 산출된 보정게인(G)이, 승상기(46)에 공급된다.
승상기(46)에서는, 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 오차값에, 보정게인(G)을 승산하여, 감상기(47)에 공급한다.
감상기(47)에서는, 보정게인(G)이 승산되어 보정된 오차값(보정오차값)을, 입력된 화소신호로부터 감산한다.
이와 같이 처리가 이루어짐으로써, 세로무늬 노이즈가 제거된 화상신호가, 감상기(47)로부터 출력된다.
보정게인 발생부(45)의 보정게인(G)의 산출플로우를 도 7에 나타낸다.
화상신호의 최대 레벨을 Vm로 하고, 입력된 화소의 레벨을 Vt로 하면, 보정게인 발생부(45)는, 예를 들면 다음과 같이 보정게인(G)을 산출한다.
보정게인 발생부(45)는, 입력된 화소의 레벨(Vt)이, Vm이하이며, 또한, (3/4×Vm) 보다 크면(단계 S11), 보정게인(G)의 값을 1.75로 한다(단계 S14).
보정게인 발생부(45)는, 입력된 화소의 레벨(Vt)이, (3/4×Vm)이하이며, 또한, (2/4×Vm) 보다 크면(단계 S12), 보정게인(G)의 값을 1.50으로 한다(단계 S15).
보정게인 발생부(45)는, 입력된 화소의 레벨(Vt)이, (2/4×Vm)이하이며, 또한, (1/4×Vm) 보다 크면(단계 S13), 보정게인(G)의 값을 1.25로 한다(단계 S16).
보정게인 발생부(45)는, 입력된 화소의 레벨(Vt)이, (1/4×Vm)이하이면 (단계 S13), 보정게인(G)의 값을 1.00으로 한다(단계 S17).
이상과 같이 보정게인 발생부(45)는, 입력된 화상신호의 레벨이 크면, 상기 화상신호로부터 감산하는 보정 오차값이 작아지도록, 보정게인(G)을 변화시키고 있다. 이와 같이 변화시킨 것은, 컬럼증폭기의 게인 불균일은, 입력된 화상신호의 크기에 따라, 커진다고 하는 특성을 고려한 것이다.
이상과 같이 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)에서는, 흑레벨에서의 차로 나타낸 오차값을 컬럼증폭기마다 산출하여 두고, 입력된 화소의 레벨에 따라 그 오차값을 보정한다. 이 때문에, 신호레벨에 의존하고 있지 않는 오차값이 보존된다. 그리고, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)에서는, 그 보정한 오차값을 화상신호로부터 감산함으로써, 세로무늬 노이즈의 제거를 행하고 있다.
제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)에서는, 이와 같은 처리를 행하기 위해, 화상신호의 레벨에 따라 세로무늬 노이즈에 불균일이 생겨 버리고 있어도, 확실히 제거할 수 있다.
또한 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)에서는, C-MOS이미지센서(12)를 차광하여 흑레벨에서 오차값을 산출하고 있지만, C-MOS이미지센서(12)의 각 단위화소(21)의 포토디텍터(21A)가 기준으로 되는 임의의 빛의 광량(일정광량)을 조사하고, 임의의 기준 레벨로부터의 오차값을 산출해도 좋다.
제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부
다음에, 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부에 대하여 설명을 한다. 또한, 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부를 설명하는 것에 있어서, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)와 동일 구성요소에는 도면중에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 8은, 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부(50)의 블록구성도이다.
제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부(50)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 오차값 산출부(31)와 오차값 격납 메모리(32)와 노이즈제거부(51)를 갖추고 있다.
오차값 산출부(31)는, 내부구성은, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)의 것과 동일하다. 다만, 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부(50)에서는, 오차값 산출부(31)를 이용한 오차값 검출처리를, C-MOS이미지센서(12)의 온도가 저온일 때 및 C-MOS이미지센서(12)의 온도가 고온시 일때에 2회 행한다.
오차값 격납 메모리(32)에는, 저온시에 검출한 컬럼마다의 오차값(저온시 오차값)과, 고온시에 검출한 컬럼마다의 오차값(고온시 오차값)이 격납된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 컬럼어드레스에 대응시켜 저온시 오차값 및 고온시 오차값을 격납하고 있고, 외부에서 컬럼어드레스를 지정함으로써 2개의 오차값이 독출되게 되어 있다.
노이즈제거부(51)는, 본 비디오 카메라(10)에서의 촬상동작중에, 촬상하여 얻어진 화상신호로부터, 오차값 격납 메모리(32)에 격납된 오차값을 이용하여 세로무늬 노이즈를 제거하는 처리를 행한다.
노이즈제거부(51)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, C-MOS이미지센서(12)의 온도를 검출하는 온도센서(52)와 온도센서(52)에 의해 검출된 온도에 따른 저온용 보정게인(GL) 및 고온용 보정게인(GH)을 발생하는 보정게인 발생부(53)와 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출된 저온시 오차값에 저온용 보정게인(GL)을 승산하는 제 1의 승상기(54)와, 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출된 고온시 오차값에 고온용 보정게인(GH)을 승산하는 제 2의 승상기(55)와, 제 1의 승상기(54)의 출력값과 제 2의 승상기(55)의 출력값을 가산하는 가상기(56)와 가상기(56)로부터 출력된 보정 오차값을 입력된 화상신호로부터 감산하는 감상기(57)을 갖추고 있다.
이와 같은 노이즈제거부(51)는, 비디오 카메라(10)가 촬상동작을 한참 하고 있을 때 처리를 행한다.
비디오 카메라(10)가 촬상동작을 하고 있으면, 촬상된 화상신호가 상기 노이즈제거부(51)에 입력된다.
화상신호는, 1화소마다 감상기(57)에 입력된다.
오차값 격납 메모리(32)는, 감상기(57)에 입력된 화소의 컬럼어드레스가 입력된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 입력된 컬럼어드레스에 대응한 2개의 오차값(저온시 오차값, 고온시 오차값)을 출력한다. 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 저온시 오차값은, 제 1의 승상기(54)에 입력되며, 고온시 오차값은 제 2의 승상기(55)에 입력된다.
보정게인 발생부(53)는, 온도센서(52)에 의해 검출된 온도가 입력된다. 보정게인 발생부(53)는, 입력된 온도에 따라 2개의 보정게인(저온용 보정게인(GL) 및 고온용 보정게인(GH))을 발생한다.
오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 저온시 오차값은, 제 1의 승상기(54)에 의해 저온용 보정게인(GL)이 승산되며, 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 고온시 오차값은, 제 2의 승상기(55)에 의해 고온용 보정게인(GH)이 승산된다. 그리고, 보정게인이 승산된 2개의 오차값은, 가상기(56)에 의해 가산된 후, 감상기(57)에 공급된다.
감상기(57)에서는, 보정게인이 승산되어 보정이 된 오차값(보정 오차값)을, 입력된 화소신호로부터 감산한다.
이와 같이 처리됨으로써, 세로무늬 노이즈가 제거된 화상신호가, 감상기(57)로부터 출력된다.
여기서, 보정게인 발생부(53)에 의해 발생되는 저온용 보정게인(GL) 및 고온용 보정게인(GH)은, 저온시 오차값과 고온시 오차값을 보간(補間)하고, C-MOS이미지센서(12)의 온도에서의 오차값이 출력되는 게인으로 되어 있다.
구체적으로는, 보정게인 발생부(53)는, 도 9에 나타내는 플로우에 근거하여, 저온용 보정게인(GL) 및 고온용 보정게인(GH)을 산출하고 있다.
우선, 보정게인 산출부(53)는, 온도센서(52)에 의해 검출된 온도에 따른 변수(b)를 산출한다(단계 S21). 이 변수(b)는, 온도에 대한 1차함수로 주어지는 값이며, 또한, 저온시 오차값을 검출했을 때의 온도에 대한 값이 0, 고온시 오차값을 검출했을 때의 온도에 대한 값이 1이다.
계속되어, 보정게인 산출부(53)는, 저온용 보정게인(GL)=b로 하고, 고온용 보정게인(GH)=(1-b)를 산출한다(단계 S22).
계속하여, 보정게인 산출부(53)는, 산출한 저온용 보정게인(GL) 및 고온용 보정게인(GH)을 제 1 및 제 2의 승상기(54, 55)에 공급한다.
그리고, 저온시 오차값에 저온용 보정게인(GL)이 승산되며(단계 S23), 고온시 오차값에 고온용 보정게인(GH)이 승산되며(단계 S24), 승산결과가 가산되며(단계 S25), 화상신호로부터 감산된다(단계 S26).
이상과 같이 제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부(50)에서는, 저온시 및 고온시의 오차값을 컬럼 증폭기마다 산출해 두고, C-MOS이미지센서(12)의 온도에 따라 2개의 오차값을 보간하고 있다. 이 때문에, 온도특정에 의존하고 있지 않는 오차값을 생성할 수 있다.
제 2의 세로무늬 노이즈제거처리부(50)에서는, 이와 같은 처리를 행하기 위 해, 온도에 따라 세로무늬 노이즈에 불균형이 생겨 버려도, 확실히 그것을 제거할 수 있다.
제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부
다음에, 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부에 대하여 설명을 한다. 또한 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부를 설명하는 것에 있어서, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)와 동일 구성요소에는 도면중에 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 10은, 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부(60)의 블록구성도이다.
제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부(60)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 오차값 산출부(31)와 오차값 격납 메모리(32)와, 노이즈제거부(61)를 갖추고 있다.
오차값 산출부(31)는, 내부구성은, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)의 것과 동일하다. 다만, 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부(60)에서는, 오차값 산출부(31)를 이용한 오차값 검출처리로서 C-MOS이미지센서(12)를 차광하고 흑레벨로부터의 오차값을 산출하는 처리와, C-MOS이미지센서(12)에 일정광량의 빛을 조사하고 임의의 기준 레벨에서의 오차값을 산출하는 2개의 처리를 행하고 있다.
오차값 격납 메모리(32)에는, 흑레벨을 기준으로 검출한 컬럼마다의 오차값(흑레벨 오차값)과 임의의 기준레벨을 기준으로 검출한 컬럼마다의 오차값(기준레벨 오차값)이 격납된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 컬럼어드레스에 대응시켜 흑레벨 오차값 및 기준레벨 오차값을 격납하고 있고, 외부로부터 컬럼어드레스를 지정함으로써 2개의 오차값이 독출되게 되어 있다.
노이즈제거부(61)는, 본비디오 카메라(10)에서의 촬상동작중에, 촬상하여 얻어진 화상신호로부터, 오차값 격납 메모리(32)에 격납된 오차값을 이용하여 세로무늬 노이즈를 제거하는 처리를 행한다.
노이즈제거부(61)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 화상신호의 레벨에 따른 흑레벨용 보정게인(GB) 및 기준 레벨용 보정게인(GW)을 발생하는 보정게인 발생부(63)와, 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출되어진 흑레벨 오차값에 흑레벨용 보정게인(GB)을 승산하는 제 1의 승상기(64)와 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출된 기준 레벨 오차값에 기준레벨용 보정게인(GW)을 승산하는 제 2의 승상기(65)와 제 1의 승상기(64)의 출력값과 제 2의 승상기(65)의 출력값을 가산하는 가상기(66)와 가상기(66)로부터 출력된 보정 오차값을 입력된 화상신호로부터 감산하는 감상기(67)를 갖추고 있다.
이와 같은 노이즈제거부(61)는, 비디오 카메라(10)가 촬상동작을 한참하고 있을 때에 처리를 실행한다.
비디오 카메라(10)가 촬상동작을 하고 있으면, 촬상된 화상신호가 상기 노이즈제거부(61)에 입력된다.
화상신호는, 1화소마다 감상기(67)에 입력된다.
오차값 격납 메모리(32)는, 감상기(67)에 입력된 화소의 컬럼어드레스가 입력된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 입력된 컬럼어드레스에 대응한 2개의 오차값(흑레벨 오차값, 기준레벨 오차값)을 출력한다. 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 흑레벨 오차값은, 제 1의 승상기(64)에 입력되며, 기준레벨 오차값은 제 2의 승상기(65)에 입력된다.
보정게인 발생부(63)는, 감상기(67)에 입력된 화소가 동시에 입력된다. 보정게인 발생부(63)는, 입력된 화소 레벨에 따라 2개의 보정게인(흑레벨용 보정게인(GB) 및 기준레벨용 보정게인(GW)을 발생한다.
오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 흑레벨 오차값은, 제 1의 승상기(64)에 의해 흑레벨용 보정게인(GB)이 승산되어 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 기준레벨 오차값은, 제 2의 승상기(65)에 의해 기준 레벨용 보정게인(GW)이 승산된다. 그리고, 보정게인이 승산된 2개의 오차값은, 가상기(66)에 의해 가산된 후, 감상기(67)에 공급된다.
감상기(67)에서는, 보정게인이 승산되어 보정이 된 오차값(보정 오차값)을, 입력된 화소신호로부터 감산한다.
이와 같이 처리됨으로써, 세로무늬 노이즈가 제거된 화상신호가, 감상기(67)로부터 출력된다.
여기서, 보정게인 발생부(63)에 의해 발생되는 흑레벨용 보정게인(GB) 및 기준레벨용 보정게인(GW)은, 흑레벨 오차값과 기준레벨 오차값을 보간하고, 입력된 화상신호의 레벨에 따른 오차값이 출력되는 게인으로 되고 있다.
구체적으로는, 보정게인 발생부(63)는, 도 11에 나타내는 바와 같은 플로우 에 근거하고, 흑레벨용 보정게인(GB) 및 기준레벨용 보정게인(GW)을 산출하고 있다.
우선, 보정게인 산출부(53)는, 입력된 신호의 레벨에 따른 변수(c)를 산출한다(단계 S31). 이 변수(c)는, 신호레벨에 대한 1차함수로 주어지는 값이며, 또한, 흑레벨에 대한 값이 0, 임의의 기준레벨에 대한 값이 1이다.
계속하여, 보정게인 산출부(53)는, 흑레벨용 보정게인(GB)=c로 하고, 기준 레벨용 보정게인(GW)=(1-c)을 산출한다(단계 S32).
계속하여, 보정게인 산출부(53)는, 산출한 흑레벨용 보정게인(GB) 및 기준 레벨용 보정게인(GW)을 제 1 및 제 2의 승상기(64, 65)에 공급한다.
그리고, 흑레벨 오차값에 흑레벨용 보정게인(GB)이 승산되며(단계 S33), 기준레벨 오차값에 기준레벨용 보정게인(GW)이 승산되며(단계 S34), 승산결과가 가산되며(단계 S35), 화상신호로부터 감산된다(단계 S36).
이상과 같이 제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부(60)에서는, 흑레벨 및 임의의 기준레벨의 오차값을 컬럼증폭기마다 산출해 두고, 화상신호의 레벨에 따라 2개의 오차값을 보간하고 있다. 이 때문에, 신호레벨에 의존하고 있지 않는 오차값을 생성할 수 있다.
제 3의 세로무늬 노이즈제거처리부(60)에서는, 이와 같은 처리를 행하기 위해, 신호레벨에 따라 세로무늬 노이즈에 불균일이 생겨 버려도, 확실히 그것을 제거할 수 있다.
제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부
다음에, 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부에 대하여 설명을 한다. 또한, 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부를 설명하는 것에 있어서, 제 1의 세로무늬 노이즈제거부(30)와 동일 구성요소에는 도면중에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 12는, 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부(70)의 블록구성도이다.
제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부(70)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 오차값 산출부(31)와, 오차값 격납 메모리(32)와 노이즈제거부(71)를 갖추고 있다.
오차값 산출부(31)는, 내부구성은, 제 1의 세로무늬 노이즈제거처리부(30)의 것과 동일하다.
오차값 격납 메모리(32)에는, 흑레벨을 기준으로 검출한 컬럼마다의 오차값이 격납된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 컬럼어드레스에 대응시켜 오차값을 격납하고 있고, 외부로부터 컬럼어드레스를 지정함으로써 이 오차값이 독출되게 되어 있다.
노이즈제거부(71)는, 본비디오 카메라(10)에서의 촬상동작중에, 촬상하여 얻어진 화상신호로부터, 오차값 격납 메모리(32)에 격납된 오차값을 이용하여 세로무늬 노이즈를 제거하는 처리를 행한다.
노이즈제거부(71)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 화소의 색성분에 따른 보정게인(G)을 발생하는 보정게인 발생부(72)와 오차값 격납 메모리(32)로부터 독출된 오차값에 보정게인(G)을 승산하는 승상기(73)와 승상기(73)로부터 출력된 보정 오차값이 입력된 화상신호로부터 감산하는 감상기(74)를 갖추고 있다.
이와 같은 노이즈제거부(71)는, 비디오 카메라(10)가 촬상동작을 한참 하고 있을 때에 처리를 행한다.
비디오 카메라(10)가 촬상동작을 하고 있으면, 촬상된 화상신호가 상기 노이즈제거부(71)에 입력된다.
화상신호는, 1화소마다 감상기(74)에 입력된다.
오차값 격납 메모리(32)는, 감상기(74)에 입력된 화소의 컬럼어드레스가 입력된다. 오차값 격납 메모리(32)는, 입력된 컬럼어드레스에 대응한 오차값을 출력한다. 오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 오차값은, 승상기(73)에 입력된다.
보정게인 발생부(72)에는, 감상기(74)에 입력된 화소의 색정보가 입력된다. 또, 보정게인 발생부(72)에는, 화소의 색성분마다, 보정용의 게인이 등록되어 있다. 예를 들면, C-MOS이미지센서(12)의 컬러필터의 색(R, Gr, Gb, B)마다 게인이 등록되어 있다. 또한, C-MOS이미지센서(12)가 원색 필터를 이용하고 있으면, 원색마다 게인이 등록되어 있지만, 보색 필터이면 보색의 색마다 등록된다. 보정게인 발생부(72)는, 입력된 화소의 색정보가 입력된다. 보정게인 발생부(72)는, 등록되어 있는 복수의 게인중, 그 색정보에 대응한 게인을 선택하고, 보정게인(G)으로서 출력한다.
오차값 격납 메모리(32)로부터 출력된 오차값은, 승상기(73)에 의해 보정게인(G)이 승산된다. 그리고, 보정게인이 승산된 오차값은 감상기(74)에 공급된다.
감상기(74)에서는, 보정게인이 승산되어 보정이 된 오차값(보정 오차값)을, 입력된 화소신호로부터 감산한다.
이와 같이 처리됨으로써, 세로무늬 노이즈가 제거된 화상신호가, 감상기(74)로부터 출력된다.
구체적으로, 노이즈제거부(71)의 처리 플로우를 도 13에 나타낸다.
노이즈제거부(71)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 입력된 화상신호는 색성분을 가지고 있는지 아닌지를 판단한다(단계 S41). 색성분을 가지고 있으면, 노이즈제거부(71)는, 색정보에 근거하여, 보정게인(G)을 선택한다(단계 S42). 색성분을 가지고 있지 않으면, 보정게인(G)을 1로 설정한다(단계 S43).
그리고, 노이즈제거부(71)는, 오차값에 보정게인(G)을 승산하고(단계 S44), 화상신호로부터 승산결과(보정된 오차값)를 감산한다(단계 S45).
이상과 같이 제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부(70)에서는, 오차값을 컬럼증폭기마다 산출해 두고, 화상신호의 색성분에 따라 오차값을 보정하고 있다. 이 때문에, 예를 들면, 색성분마다에 의존하지 않는, 예를 들면, 색성분마다 존재하는 레벨차에 의존하지 않는 오차값을 생성할 수 있다.
제 4의 세로무늬 노이즈제거처리부(70)에서는, 이와 같은 처리를 행하기 때문에, 색성분마다 세로무늬 노이즈에 불균일이 생겨 버렸다 하더라도, 확실히 그것을 제거할 수 있다.
본 발명은, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자에 대한 신호처리장치 및 방법과 이 고체촬상장치를 이용한 촬상장치이다. 본 발명에서는, 상기 고체촬상소자를 차광 또는 일정광량의 빛을 조사함으로써 상기 고체촬상소자로부터 화상신호를 얻고, 그 화상신호로부터 흑레벨 또는 임의의 기준레벨을 감산하고, 컬럼마다의 오차값을 구한다.
그리고, 본 발명에서는, 촬상시에, 이 오차값에 근거하는 값을 화상신호로부터 감산하고, 고체촬상장치의 컬럼증폭기에 기인하는 줄무늬 모양의 노이즈를 제거한다.
이것에 의해, 본 발명에서는, 컬럼앰프의 리니어리티의 불균일, 온도격차, 색격차등이 존재해도, 확실히 고체촬상장치의 컬럼증폭기에 기인하는 줄무늬 모양의 노이즈를 제거할 수 있다. 또, 오차값은, 흑레벨 또는 임의의 기준레벨에서의 차분(差分)으로 나타낸 값이므로, 컬럼마다의 레벨의 절대치를 보존하는 경우와 비교하여, 데이터량을 적게 할 수 있다.
또, 본 발명에서는, 화상신호의 레벨에 따라 상기 오차값을 보정하고, 보정한 오차값을 화상신호로부터 감산하고, 고체촬상장치의 컬럼증폭기에 기인하는 줄무늬 모양의 노이즈를 제거한다.
이것에 의해, 본 발명에서는, 컬럼앰프의 리니어리티의 불균일이 존재해도, 확실히 고체촬상장치의 컬럼증폭기에 기인하는 줄무늬 모양의 노이즈를 제거할 수 있다.

Claims (15)

  1. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어진 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서,
    상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼마다의 오차값을 보정하는 보정수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단을 갖추고,
    상기 오차산출수단은,
    상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고체촬상소자는,
    적어도 포토디텍터와 MOS스위치를 가지고, 메트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소와, 
    컬럼방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 각 포토디텍터에 의해 검출된 검출신호를 전송하는 복수의 컬럼신호선과,
    행(行)방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 상기 MOS스위치를 제어하여 상기 검출신호를 독출하는 단위화소를 선택하는 수평선택선과,
    상기 컬럼신호선에 전송되는 검출신호를 증폭하는 복수의 컬럼증폭기를 가지고,
    매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소가 순차 선택됨으로써 화상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리장치.
  3. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어진 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 신호처리방법에 있어서,
    상기 고체촬상소자를 이용한 촬상전에 미리,
    상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대하여 포화광량의 빛을 조사하고, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어지는 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 라인 메모리를 이용하여, 감산하여 얻어진 오차값을 누적 가산하고, 가산의 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고체촬상소자는,
    적어도 포토디텍터와 MOS스위치를 가지고, 매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소와,
    컬럼방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 각 포토디텍터에 의해 검출된 검출신호를 전송하는 복수의 컬럼 신호선과,
    행방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 상기 MOS스위치를 제어하고 상기 검출신호를 독출하는 단위화소를 선택하는 수평선택선과,
    상기 컬럼신호선에 전송되는 검출신호를 증폭하는 복수의 컬럼증폭기를 가지고,
    매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소가 순차 선택됨으로써 화상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리방법.
  5. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자를 이용한 촬상장치에 있어서,
    상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼마다의 오차값을 보정하는 보정수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단과,
    상기 감산수단에 의해 오차값이 감산된 화상신호를 기록매체에 기록 또는 표시장치에 표시하는 기록 또는 표시수단을 갖추고,
    상기 오차산출수단은,
    상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 고체촬상소자는,
    적어도 포토디텍터와 MOS스위치를 가지고, 매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소와,
    컬럼방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 각 포토디텍터에 의해 검출된 검출신호를 전송하는 복수의 컬럼 신호선과,
    행방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 상기 MOS스위치를 제어하고 상기 검출신호를 독출하는 단위화소를 선택하는 수평선택선과,
    상기 컬럼 신호선에 전송되는 검출신호를 증폭하는 복수의 컬럼증폭기를 가지고,
    매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소가 순차 선택됨으로써 화상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  7. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서,
    상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과,
    상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값을 격납하는 오차값 격납 메모리와,
    상기 오차값 격납 메모리에 격납된 오차값을, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 보정하는 보정수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단을 구비하며,
    상기 오차산출수단은,
    상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써, 컬럼 마다의 오차값을 산출하고,
    상기 보정수단은,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 컬럼위치에 대응한 오차값을 보정하고,
    보정한 오차값을 상기 감산수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보정수단은,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라 게인을 산출하고,
    산출한 게인을 상기 오차값에 승산함으로써, 상기 오차값의 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 고체촬상소자는,
    적어도 포토디텍터와 MOS스위치를 가지고, 매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소와,
    컬럼방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 각 포토디텍터에 의해 검출된 검출신호를 전송하는 복수의 컬럼 신호선과,
    행방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 상기 MOS스위치를 제어하고 상기 검출신호를 독출하는 단위화소를 선택하는 수평선택선과,
    상기 컬럼 신호선에 전송되는 검출신호를 증폭하는 복수의 컬럼증폭기를 가지고,
    매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소가 차례차례 선택됨으로써 화상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리장치.
  10. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 신호처리방법에 있어서,
    상기 고체촬상소자를 이용한 촬상전에 미리,
    상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대하여 일정광량의 빛을 조사한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어지는 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 라인 메모리를 이용하여, 감산하여 얻어진 오차값을 누적 가산하고, 가산의 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하고, 산출한 컬럼마다의 오차값을 오차값 격납 메모리에 격납해 두고,
    상기 고체촬상소자를 이용한 촬상시에,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 컬럼위치에 대응한 오차값을, 상기 오차값 격납 메모리로부터 독출하고,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라, 독출한 상기 오차값을 보정하고,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 보정한 오차값을 감산하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고체촬상소자는,
    적어도 포토디텍터와 MOS스위치를 가지고, 매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소와,
    컬럼방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 각 포토디텍터에 의해 검출된 검출신호를 전송하는 복수의 컬럼 신호선과,
    행방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 상기 MOS스위치를 제어하고 상기 검출신호를 독출하는 단위화소를 선택하는 수평선택선과,
    상기 컬럼 신호선에 전송되는 검출신호를 증폭하는 복수의 컬럼증폭기를 가지고,
    매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소가 차례차례 선택됨으로써 화상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 신호처리방법.
  12. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자를 이용한 촬상장치에 있어서,
    상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 응답하여 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼마다의 오차값을 보정하는 보정수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터, 상기 보정수단에 의해 보정된 오차값을 감산하는 감산수단과,
    상기 감산수단에 의해 오차값이 감산된 화상신호를 기록매체에 기록 또는 표시장치에 표시하는 기록 또는 표시수단을 갖추고,
    상기 오차산출수단은,
    상기 고체촬상소자를 차광한 경우 또는 상기 고체촬상소자에 대해서 일정광량의 빛을 조사(照射)한 경우에, 상기 고체촬상소자의 소정 영역의 화소로부터 얻어진 화소신호의 평균값을 산출하고, 상기 고체촬상소자의 각 화소로부터 얻어지는 화소신호로부터 상기 평균값을 감산하고, 감산하여 얻어진 값을 상기 컬럼마다 누적하는 처리를, 촬상전에 미리 행함으로써 컬럼 마다의 오차값을 산출하고,
    상기 보정수단은,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 레벨에 따라, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호의 컬럼위치에 대응한 오차값을 보정하고,
    보정한 오차값을 상기 감산수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 고체촬상소자는,
    적어도 포토디텍터와 MOS스위치를 가지고, 매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소와,
    컬럼방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 각 포토디텍터에 의해 검출된 검출신호를 전송하는 복수의 컬럼 신호선과,
    행방향으로 늘어선 단위화소군마다 설치되어 있고, 상기 MOS스위치를 제어하여 상기 검출신호를 독출하는 단위화소를 선택하는 수평선택선과,
    상기 컬럼 신호선에 전송되는 검출신호를 증폭하는 복수의 컬럼증폭기를 포함하며,
    매트릭스형으로 배치된 복수의 단위화소가 차례차례 선택됨으로써 화상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  14. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서,
    상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과,
    상기 고체촬상소자의 온도를 검출하는 온도검출수단과,
    상기 온도검출수단에 의해 검출된 온도가 제 1의 온도가 되는 경우에는, 제 1의 온도가 되는 저온시에, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값이 되는 저온시 오차값에 대하여, 상기 제 1의 온도에 대응히는 제 1의 게인을 승산하여 제 1의 보정 오차값을 출력하는 제 1의 보정 게인 승산수단과,
    상기 온도검출수단에 의해 검출된 온도가 제 1의 온도보다 높은 제 2의 온도가 되는 경우에는, 제 2의 온도다 되는 고온시에, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값이 되는 저온시 오차값에 대하여, 상기 제 2의 온도에 대응히는 제 2의 게인을 승산하여 제 2의 보정 오차값을 출력하는 제 2의 보정 게인 승산수단과,
    상기 제 1의 보정 게인 승산수단에 의해 얻어지느 제 1의 보정 오차값과, 상기 제 2의 보정 게인 승산수단에 의해 얻어진 제 2의 보정 오차값을 가산하는 오차값 가산수단과,
    상기 오차값 가산수단에 의해 얻어진 보정된 오차값을, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터 감산하는 감산수단을 구비하는 신호처리장치.
  15. 수광면에 매트릭스 형태로 배치된 화소중에서, 컬럼방향으로 늘어선 화소로부터 얻어지는 화상신호를 출력하는 출력계통을, 내부에 복수 가지는 고체촬상소자의 신호처리장치에 있어서,
    상기 고체촬상소자로부터 컬럼 마다 출력된 화상 신호의 오차값을 누적 가산하고, 가산 결과 얻어진 오차값의 합계치를 가산한 라인수 만큼 제하며, 컬럼 마다의 오차값을 산출하기 위한 라인 메모리를 구비하는 오차산출수단과,
    상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호에 포함된 각 화소의 색 성분에 대응하는 보정 게인을, 상기 오차산출수단에 의해 산출된 컬럼 마다의 오차값에 승산하여 얻어지는 보정 오차값을, 상기 고체촬상소자로부터 출력된 화상신호로부터 감산하는 감산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.
KR1020050087088A 2004-11-02 2005-09-16 고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치 KR101252275B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00319556 2004-11-02
JP2004319556A JP4363308B2 (ja) 2004-11-02 2004-11-02 固体撮像素子の信号処理装置及び方法並びに撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060051412A KR20060051412A (ko) 2006-05-19
KR101252275B1 true KR101252275B1 (ko) 2013-04-08

Family

ID=35694059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050087088A KR101252275B1 (ko) 2004-11-02 2005-09-16 고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7773130B2 (ko)
EP (2) EP2271071B1 (ko)
JP (1) JP4363308B2 (ko)
KR (1) KR101252275B1 (ko)
CN (1) CN100394778C (ko)
TW (1) TWI280789B (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4827627B2 (ja) 2006-06-16 2011-11-30 キヤノン株式会社 撮像装置及びその処理方法
JP2008048277A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Pentax Corp 撮像装置
KR20080064031A (ko) 2007-01-03 2008-07-08 삼성전자주식회사 온도센서를 구비한 이미지 센서 및 그것의 구동 방법
JP4329833B2 (ja) * 2007-03-20 2009-09-09 ソニー株式会社 ストリーキング補正信号生成回路、ストリーキング補正信号生成方法、プログラム、ストリーキング補正回路および撮像装置
JP4285555B2 (ja) 2007-03-28 2009-06-24 ソニー株式会社 固定パターンノイズ除去回路、固定パターンノイズ除去方法、プログラムおよび撮像装置
JP4396757B2 (ja) 2007-10-22 2010-01-13 ソニー株式会社 ノイズ補正回路、撮像装置及びノイズ補正方法
JP5538684B2 (ja) 2008-03-13 2014-07-02 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体
US8275213B2 (en) * 2008-05-08 2012-09-25 Altasens, Inc. Apparatus and method for gain correction
JP5335385B2 (ja) * 2008-11-20 2013-11-06 キヤノン株式会社 放射線検出器、半導体撮像素子アレイおよび制御方法
JP5301302B2 (ja) * 2009-01-30 2013-09-25 株式会社日立国際電気 撮像装置
JP5827868B2 (ja) * 2011-10-25 2015-12-02 富士フイルム株式会社 電子内視鏡及び固定パターンノイズ除去方法
CN104125420B (zh) * 2013-04-26 2019-01-04 联咏科技股份有限公司 固定样式噪声移除方法
JP2016027932A (ja) * 2015-11-26 2016-02-25 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体
CN107730454B (zh) * 2016-08-10 2021-02-05 苏州中科天启遥感科技有限公司 一种基于线追踪的线阵影像中横条纹噪声去除的方法
WO2018168571A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 ソニー株式会社 撮像装置、映像信号処理装置および映像信号処理方法
JP6570667B2 (ja) * 2018-01-11 2019-09-04 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理システム
CN110827252A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 西安工程大学 基于计算机视觉的纺纱管颜色识别方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10313428A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Sony Corp 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
JP2003018475A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Sharp Corp 固体撮像装置の固定パターンノイズ抑制方法及び固体撮像装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2755691B2 (ja) * 1989-06-16 1998-05-20 株式会社東芝 固体撮像装置
JPH0385972A (ja) 1989-08-30 1991-04-11 Toshiba Corp ディジタル撮像方法及びその装置
US5943094A (en) 1991-09-04 1999-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup device with noise data generation
JPH0767038A (ja) 1993-08-24 1995-03-10 Sony Corp 固体撮像装置
US6515285B1 (en) * 1995-10-24 2003-02-04 Lockheed-Martin Ir Imaging Systems, Inc. Method and apparatus for compensating a radiation sensor for ambient temperature variations
JPH09307792A (ja) * 1996-05-14 1997-11-28 Sony Corp ノイズリデューサ
US7304670B1 (en) * 1997-03-28 2007-12-04 Hand Held Products, Inc. Method and apparatus for compensating for fixed pattern noise in an imaging system
US6230108B1 (en) * 1997-10-23 2001-05-08 Fujitsu Limited Realtime sensitivity correction method and infrared imaging system
US6476864B1 (en) * 1998-05-11 2002-11-05 Agilent Technologies, Inc. Pixel sensor column amplifier architecture
JP2000261730A (ja) 1999-03-10 2000-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ
US6654054B1 (en) * 1999-11-02 2003-11-25 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for canceling the effects of noise in an electronic signal
EP1143706A3 (en) * 2000-03-28 2007-08-01 Fujitsu Limited Image sensor with black level control and low power consumption
JP2002330349A (ja) * 2001-04-26 2002-11-15 Fujitsu Ltd Xyアドレス型固体撮像装置
US6476392B1 (en) * 2001-05-11 2002-11-05 Irvine Sensors Corporation Method and apparatus for temperature compensation of an uncooled focal plane array
JP3796421B2 (ja) 2001-08-10 2006-07-12 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
US7092017B2 (en) * 2002-09-13 2006-08-15 Eastman Kodak Company Fixed pattern noise removal in CMOS imagers across various operational conditions
US6903670B1 (en) * 2002-10-04 2005-06-07 Smal Camera Technologies Circuit and method for cancellation of column pattern noise in CMOS imagers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10313428A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Sony Corp 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
JP2003018475A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Sharp Corp 固体撮像装置の固定パターンノイズ抑制方法及び固体撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1770829A (zh) 2006-05-10
TW200627940A (en) 2006-08-01
EP2271071B1 (en) 2014-07-23
TWI280789B (en) 2007-05-01
EP2271071A1 (en) 2011-01-05
EP1653728A1 (en) 2006-05-03
JP2006135423A (ja) 2006-05-25
US7773130B2 (en) 2010-08-10
JP4363308B2 (ja) 2009-11-11
KR20060051412A (ko) 2006-05-19
EP1653728B1 (en) 2013-08-07
US20060092287A1 (en) 2006-05-04
CN100394778C (zh) 2008-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101252275B1 (ko) 고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치
KR101211117B1 (ko) 고체촬상소자의 신호처리장치 및 방법과 촬상장치
KR101464750B1 (ko) 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 신호 처리 장치 및 신호처리 방법과 촬상 장치
JP4742652B2 (ja) 撮像装置
JP5852324B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法、プログラム
US7952621B2 (en) Imaging apparatus having temperature sensor within image sensor wherin apparatus outputs an image whose quality does not degrade if temperature increases within image sensor
US7355638B2 (en) Image pickup apparatus having function of suppressing fixed pattern noise
JP5520833B2 (ja) 撮像方法および撮像装置
JP2009065642A (ja) 撮像装置
JP5207926B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP2008177709A (ja) 撮像装置およびその雑音低減方法
JP4661168B2 (ja) 固体撮像素子の信号処理装置及び方法並びに撮像装置
JP2013150144A (ja) 撮像方法および撮像装置
JP4252045B2 (ja) 画素欠陥補正方法
JP5271201B2 (ja) 画像信号処理装置及び撮像装置
JP2010166479A (ja) 撮像装置及び撮像画像の補正方法
JP5421703B2 (ja) 画像信号処理装置および撮像装置
JP2010141392A (ja) 固体撮像装置
JP2006157341A (ja) 固体撮像素子のスミア補正方法、固体撮像素子の信号処理装置および撮像装置
JP2006229308A (ja) 撮像装置および撮像方法
JP2016015611A (ja) 撮像装置及びその駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee