KR20070056982A - 촬상장치 및 그 잡음저감방법 - Google Patents

촬상장치 및 그 잡음저감방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 촬상장치는, 전자 증배형 촬상 소자의 전자 증배율 제어부와, 전자 증배형 촬상 소자의 차광한 화소로부터 출력되는 신호를 취득하는 취득부와, 취득부에서 취득한 신호의 라인간 평균을 행하는 평균화부와, 평균화부에서 평균화된 신호에 전자 증배율 제어부의 전자 증배율에 따라 소정의 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 실시하는 서프레스부와, 전자 증배형 촬상 소자의 차광되어 있지 않은 화소로부터 출력되는 화상신호를 취득하는 취득부와, 취득부에서 취득한 화상신호로부터 서프레스부에서 서프레스된 신호를 감산하는 감산부를 가지는 것이다.

Description

촬상장치 및 그 잡음저감방법{IMAGE PICKUP DEVICE AND NOISE REDUCTION METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예의 촬상장치를 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예의 스미어 보정부(smear correction unit)을 나타내는 블록도,
도 3은 고체 촬상 소자의 화소 배열을 설명하기 위한 도,
도 4는 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상신호와 스미어신호의 관계를 설명하기 위한 도,
도 5는 전자 증배형 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상신호와 스미어신호의 관계를 설명하기 위한 도,
도 6은 본 발명의 일 실시예인 스미어 보정신호의 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 설명하기 위한 도,
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예인 스미어 보정신호의 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 설명하기 위한 도,
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예인 스미어신호의 검출 및 스미어 보정의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명은 2005년 11월 29일자로 출원된 일본국 출원(JP2005-342973)의 우선권을 주장하며, 그것에 기재된 내용은 본 출원에 인용 참조되어 있다.
본 발명은 고체 촬상 소자를 가지는 텔레비전 카메라 등의 촬상장치에 관한 것으로, 특히 전자 증배형 촬상 소자(Electron Multiplying Charge Coupled Device)로부터 출력되는 화상신호에 포함되는 스미어(smear) 등의 잡음을 저감하는 방법에 관한 것이다.
종래, 빛을 전기신호로 변환하는 촬상 소자 위에 렌즈로 광학상(optical image)을 결상시키도록 구성된 촬상장치에 있어서, 촬상 소자의 최소 블록마다 대응한 광학로에 투과 광량을 조절하는 조정장치를 설치하고, 상기 조정장치는, 촬상 소자의 각각의 광전 변환부의 수광량이 소자 고유의 다이내믹 레인지를 일탈하지 않도록 1/α(α는 1 이상의 정수)로 감광하는 제어기능과, 촬상 소자의 후단에 상기 블록마다 대응한 출력을 α배로 증폭하는 기능을 가지는 촬상장치가 있다[예를 들면, 일본국 특개평07-023283호 공보(F-A-7-023283)를 참조.].
상기한 종래기술에서는 스미어 등의 잡음을 저감하기 위하여 촬상 소자의 최소 블록마다 대응한 광학로에 투과 광량을 조절하는 장치를 설치할 필요가 있다.
본 발명의 목적의 하나는, 특수한 광량 조절장치를 설치하지 않고 고체 촬상 소자로부터 출력되는 스미어 등의 잡음을 저감하는 것에 있다.
본 발명의 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 촬상장치는, 전자 증배형 촬상 소자의 전자 증배율 제어부와, 전자 증배형 촬상 소자의 차광한 화소로부터 출력되는 신호를 취득하는 취득부와, 취득부에서 취득한 신호의 라인간 평균을 행하는 평균화부와, 평균화부에서 평균화된 신호에 전자 증배율 제어부의 전자 증배율에 따라 소정의 저레벨 서프레스(low-level suppression)와 고레벨 서프레스(high-level suppression)를 실시하는 서프레스부(suppression unit)와, 전자 증배형 촬상 소자의 차광되어 있지 않은 화소로부터 출력되는 화상신호를 취득하는 취득부와, 취득부에서 취득한 화상신호로부터 서프레스부에서 서프레스된 신호를 감산하는 감산부를 가진다.
또, 상기한 촬상장치는 또한 평균화부에서 평균화된 신호와 소정의 레벨을 비교하는 비교부와, 서프레스부의 출력을 비교부의 비교결과에 따라 절단하는 변환부를 가진다.
또한 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 촬상장치의 잡음 저감방법은, 전자 증배형 촬상 소자의 전자 증배율을 제어하여 전자 증배형 촬상 소자의 차광한 화소로부터 출력되는 신호를 취득하고, 취득한 신호의 라인간 평균화를 행하여 평균화된 신호에 전자 증배율에 따라 소정의 저레벨과 고레벨의 서프레스를 실시하고, 전자 증배형 촬상 소자의 차광되어 있지 않은 화소로부터 출력되는 화상신호를 취득하여 취득한 화상신호로부터 서프레스된 신호를 감산한다.
또한 상기한 잡음 저감방법은, 더욱 평균화된 신호는 소정의 레벨과 비교하고 비교결과에 따라 화상신호로부터 서프레스된 신호를 감산한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부하는 도면과 함께 하기에 설명하는 본 발명의 실시예에 의하여 명백할 것이다.
이하, 본 발명에 의한 촬상장치의 일 실시예에 대하여 도 1과 도 2를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 촬상장치를 나타내는 블록도이다.
도 1에 있어서 1은 촬상장치, 2는 입사광을 결상하는 렌즈부, 3은 렌즈부(2)로부터 입사한 광을 전기신호로 변환하는 EM-CCD(Electron Multiplying-ChargeCoupledDevice, 전자 증배형 고체 촬상 소자), 4는 EM-CCD(3)에서 출력된 신호로부터 잡음을 제거하는 CDS(Correlated Double Sampling)부, 5는 CDS부(4)로부터 출력된 신호의 이득을 조정하는 앰플리파이어부, 6은 앰플리파이어부(5)로부터 출력된 아날로그신호를 디지털신호의 신호(A)로 변환하는 A/D 변환부, 7은 EM-CCD(3)로부터 출력된 스미어 등의 잡음 신호의 검출과 보정을 행하는 스미어 보정부, 8은 스미어 보정부(7)로부터 출력된 신호(L)에 여러가지의 화상처리를 실시하는 영상 신호 처리부, 9는 영상 신호 처리부(8)로부터 출력된 신호를 소정 방식의 영상 신호로 변환하여 출력하는 영상 신호 출력부, 10은 EM-CCD(3)의 구동 및 전자 증배의 이득제어를 행하기 위한 CCD 구동부, 11은 촬상장치(1) 내의 각 부를 제어하는 CPU 이다. 또 CPU (11)는 신호(H)에서 스미어 보정부(7)의 제어를 행한다.
영상 신호 출력부(9)로부터 출력되는 소정 방식의 영상 신호란, 예를 들면 NTSC(National Television System Committee)방식, PAL(Phase Alternating by Line)방식 또는 HDTV(High Definition Television)방식 등의 동작 화상 또는 정지 화상이다.
도 2는 도 1의 스미어 보정부(7)의 상세내용을 나타내는 블록도이다.
도 2에서, 701-1∼701-n(n은 자연수)은 주사선 1개분(1H)의 디지털신호를 기억시키기 위한 메모리부이다. 702는 메모리부(701-1∼701-n)의 출력신호를 가산하는 가산부, 703은 가산부(702)의 출력신호를 n분의 1배로 하는 1/n부, 704와 705는 화소1개분의 시간을 지연시키기 위한 지연부, 706∼708은 입력된 신호를 소정의 배율로 하는 계수부, 709는 계수부(706∼708)의 출력신호를 가산하는 가산부, 710은 가산부(709)로부터 출력되는 제 1 소정 레벨 이상의 신호에 대하여 제 1 소정의 억압을 가하는 고레벨 서프레스부, 711은 고레벨 서프레스부(710)로부터 출력되는 제 2 소정 레벨 이하의 신호에 대하여 제 2 소정의 억압을 가하는 저레벨 서프레스부, 713은 가산부(709)로부터 출력되는 신호 레벨과 제어부(715)로부터 출력되는 소정의 신호 레벨을 비교하는 비교부, 712는 비교부(713)로부터 출력되는 비교결과에 따라 출력하는 신호를 변환하는 변환부, 714는 신호 A에서 신호 g를 감산하는 감산부이다. 715는 입력되는 신호에 따라 신호 a, 신호 b, 신호 c, 신호 d, 신호 e, 신호 f를 출력하는 제어부이다.
다음에 본 발명의 일 실시예의 동작을 도 1에서 설명한다.
촬상장치(1)의 EM-CCD(3)는 렌즈부(2)에서 광전 변환부 내에 결상된 입사광을 광전 변환하여 CDS부(4)에 출력한다. CDS부(4)는 EM-CCD(3)로부터 출력된 신호 로부터 잡음을 제거하여 앰플리파이어부(5)에 출력한다. 앰플리파이어부(5)는 CDS(4)로부터 출력된 신호를 CPU(11)로부터 출력되는 이득제어신호에 따라 증폭하여 A/D 변환부(6)에 출력한다. A/D 변환부(6)는 앰플리파이어부(5)로부터 출력된 아날로그신호를, 예를 들면 10 비트의 디지털신호로 변환하여 스미어 보정부(7)에 신호(A)를 출력한다. 스미어 보정부(7)는 EM-CCD(3)로부터 출력되는 스미어신호의 검출과 보정을 행하여 영상 신호 처리부(8)에 신호(L)를 출력한다. 영상 신호 처리부(8)는 스미어 보정부(7)로부터 출력된 신호(L)에 여러가지의 화상처리를 실시하여 영상 신호 출력부(9)에 출력한다. 영상 신호 출력부(9)는 영상 신호 처리부(8)에서 출력된 신호를 소정 방식의 영상 신호로 변환하여 출력한다. CCD 구동부(10)는 CPU(11)로부터 출력되는 제어신호에 따라 EM-CCD(3)를 구동하기 위한 신호를 출력한다. 또 CPU(11)는 스미어 보정부(7)를 제어하기 위한 신호(H)를 출력한다.
CCD 구동부(10)는 CPU(11)에, EM-CCD(3)로부터 판독하는 화소의 위치정보를 전송한다. 또는 CPU(11)는 CCD 구동부(10)에, EM-CCD(3)로부터 출력하는 영상 신호의 판독 개시점을 지시하여도 좋다. CPU(11)는 앰플리파이어부(5)에 영상 신호 처리부(8)로부터 출력되는 화상신호에 따라 증폭율을 제어하는 신호를 출력하고, 또 CCD 구동부(10)에 EM-CCD(3)의 전자 증배의 이득제어를 행하기 위한 신호를 출력한다. 또 CPU(11)는 출력하는 신호(H)에 EM-CCD(3)로부터 판독하는 화소의 위치정보 및 EM-CCD(3)의 전자 증배의 이득율의 정보를 중첩하여 제어부(715)에 전송한다. 이 신호 (H)에 의거하여 제어부(715)로부터 신호 a, 신호 b, 신호 c, 신호 d, 신호 e, 신호 f가 출력된다.
다음에 스미어에 대하여 설명한다. 스미어란 스폿광과 같은 고휘도 피사체를 고체 촬상 소자로 촬상한 경우에, 스폿광의 상하에 나타나는 빛의 번짐현상으로 고체 촬상 소자의 포화 조도 이하에서도 발생하고, 촬상하는 빛의 조도에 비례한다. 스미어는 스폿광을 촬상한 화소와 동일한 수직방향의 화소 전부에 영향을 미치게 한다.
도 4는 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상신호와 스미어신호의 관계를 설명하기 위한 일례이다. 이 고체 촬상 소자의 화상신호는, 입사 광량이 100룩스에서 포화하고, 이때의 포화 레벨은 1.0V 이고, 스미어신호는 화상신호에 대하여 10% 이나, 스미어신호는 화상신호가 포화하여도 증가한다.
도 5는 도 4의 고체 촬상 소자가 전자 증배형이고, 전자 증배의 증배율을 1000배로 한 경우의 전자 증배형 고체 촬상 소자로부터 출력되는 화상신호와 스미어신호와의 관계를 설명하기 위한 일례이다. 이 전자 증배형 고체 촬상 소자의 화상신호는 입사 광량이 0.1 룩스에서 포화하고, 이때의 포화 레벨은 1.0V 이고, 스미어신호는 화상신호에 대하여 10% 이나, 스미어신호는 화상신호가 포화하여도 증가하고, 1.0 룩스에서 스미어신호도 포화한다.
본 발명은 상기한 스미어의 특징에 의거하여 스미어신호를 차광한 화소로부터 검출하고, 입사광을 광전 변환하여 얻어진 화상신호로부터 스미어신호를 감산함으로써 스미어 보정하는 것이다.
다음에 도 2 내지 도 6을 사용하여 본 발명의 일 실시예인 EM-CCD(3)로부터 출력되는 스미어신호의 검출과 보정의 동작에 대하여 설명한다.
도 3은 고체 촬상 소자의 화소 배열을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예인 스미어 보정신호의 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 고체 촬상 소자의 화소 배열을 나타낸 도면이고, 1개의 사각(四角)이 1화소를 나타내고, 사각 안에 쓰여진 숫자는 화소의 배치이며, 십의 자리 숫자가 행을 나타내고, 일의 자리 숫자가 열을 나타내고 있다. 본 화소 배열은 2개의 영역으로 나뉘어져 있고, 화소를 차광한 영역(옵티컬 블랙영역)과, 화소를 차광하지 않은 영역, 즉 입사광을 촬상하는 촬상영역으로 나뉘어져 있다. 옵티컬 블랙영역은 1 라인째가 B11, B12, B13, B14, B15, …, B1M의 순으로, 2 라인째가 B21, B22, B23, B24, B25, …, B2M의 순으로, 3 라인째가 B31, B32, B33, B34, B35, …, B3M의 순으로, n라인째가 Bn1, Bn2, Bn3, Bn4, Bn5, …, BnM의 순이다. 촬상영역은 1라인째가 S11, S12, S13, S14, S15, …, S1M의 순으로, 2라인째가 S21, S22, S23, S24, S25, …, S2M의 순으로, 3라인째가 S31, S32, S33, S34, S35, …, S3M의 순으로, N라인째가 SN1, SN2, SN3, SN4, SN5, …, SNM의 순이다. n과 M 및 N은 자연수이다. 또 영상 신호를 판독하는 화소의 순서도 상기한 화소 배열의 순서와 동일하다. 즉 B11, B12, B13, …, BNM의 순으로 영상 신호를 판독한다.
본 발명에서는 도 3에 나타내는 고체 촬상 소자로부터 필드(field) 또는 프레임(frame)단위로 화상신호와 스미어신호가 판독된다. 스미어신호는 차광되어 있는 옵티컬 블랙영역의 화소로부터 판독되고, 화상신호는 차광되어 있지 않은 촬상 영역의 화소로부터 판독된다.
다음에 도 2를 사용하여 스미어신호의 검출과 보정의 동작에 대하여 설명한다.
도 2의 스미어 보정부(7)에 입력되는 신호(A)는, 옵티컬 블랙영역 및 촬상영역의 각 라인의 화소의 신호를 포함하고 있다. 도 3의 옵티컬 블랙영역의 1라인째의 화소의 신호는 도 2의 메모리부(701-1)에 기억되고, 옵티컬 블랙영역의 2라인째의 화소의 신호는 메모리부(701-2)에 기억되고, 옵티컬 블랙영역의 3라인째의 화소의 신호는 메모리부(701-3)에 기억된다. 이와 같이 순서대로 기억시켜 옵티컬 블랙영역의 n라인째의 화소의 신호는 메모리부(701-n)에 기억된다. 메모리부(701-1∼701-n)에 기억된 신호는 도 3의 촬상영역의 화소의 신호가 판독될 때마다 출력된다. 즉, S11, S21, S31, …, SN1의 신호가 판독되었을 때에 메모리부(701-1∼701-n)는, B11, B21, B31, … Bn1의 신호를 출력한다. 메모리부(701-1∼701-n)의 기억 및 출력은 제어부(715)로부터 출력되는 신호(a)에 의하여 제어된다. 메모리부(701-1∼701-n)로부터 출력된 신호는 가산부(709)에서 가산되고, 1/n 부(703)에서 1/n배 된다. 메모리부(701-1∼701-n)와 가산부(702) 및 1/n부(703)에서 옵티컬 블랙영역 신호의 라인간 평균을 행할 수 있다. 라인간 평균이란, B11, B21, B31, … Bn1의 신호를 가산하여 1/n배하는 것이다. 마찬가지로 B12의 열, B13의 열이라는 순으로 B1M의 열까지 라인간 평균을 행한다.
다음에 라인간 평균된 신호는 지연부(704), 지연부(705), 계수부(706), 계수부(707), 계수부(708) 및 가산부(709)로 구성된 저역 통과 필터로 고주파 성분이 제거된다. 이 저역 통과 필터의 특성은 제어부(715)로부터 출력되는 신호(b)에 의하여 설정된다.
가산부(709)로부터 출력된 신호는 고레벨 서프레스부(710)에서 도 6에 나타내는 바와 같은 제 1 소정 레벨 이상의 신호에 대하여 제 1 비선형 처리가 실시된다. 제 1 비선형 처리에서는 입력 레벨의 상승에 따라 전자 증배의 증배율이 상승하고, 증배의 변화율이 하강하는 함수를 이용하여도 좋으나, 이것에 한정되지 않는다. 본 실시예에서는 EM-CCD(3)로부터 출력되는 화상신호가 포화할 때(도 4에서는 1.0V)의 스미어신호 레벨을 100%(도 4에서는 0.1V)라 하면, 스미어신호 레벨이 90% 이상인 신호에 대하여 고레벨 서프레스부(710)에서 제 1 비선형 처리가 실시된다. 그리고 스미어신호 레벨이 110% 이상인 신호에 대해서는 클립(clip)을 실시한다. 고레벨 서프레스부(710)의 비선형 처리는 제어부(715)로부터 출력되는 신호(d)에 의하여 설정된다. 이 제 1 비선형 처리에 의하여 화상신호가 포화하여도 스미어 보정이 과보정이 되는 것을 방지할 수 있다.
고레벨 서프레스부(710)로부터 출력된 신호는 저레벨 서프레스부(711)에서 도 6에 나타내는 바와 같은 제 2 소정 레벨 이하의 신호에 대하여 제 2 비선형 처리가 실시된다. 제 2 비선형 처리에서는 예를 들면 입력 레벨의 상승에 따라 전자 증배의 증배율이 상승하고, 증배의 변화율이 상승하는 함수를 이용하여도 좋으나, 이것에 한정되지 않는다. 또 제 1 소정 레벨과 제 2 소정 레벨은 동일한 값이어도 좋고, 다른 값이어도 좋다. 본 실시예에서는 EM-CCD(3)로부터 출력되는 화상신호가 포화할 때(도 4에서는 1.0V)의 스미어신호 레벨을 100%(도 4에서는 0.1V)라 하 면, 스미어신호 레벨이 10% 이하인 신호에 대하여 저레벨 서프레스부(711)에서 제 2 비선형 처리가 실시된다. 저레벨 서프레스부(711)의 제 2 비선형 처리는 제어부(715)로부터 출력되는 신호(e)에 의하여 설정된다. 신호(e)의 레벨은 랜덤 잡음의 노이즈 플로어보다 높아지도록 설정하여도 좋다. 이 제 2 비선형 처리에 의하여 화상영역에 중첩되어 있는 랜덤잡음(random noise)에 대하여 옵티컬 블랙영역에 중첩되어 있는 랜덤잡음이 감산되지 않기 때문에, 자연스러운 화상이 얻어지는 스미어 보정을 실시할 수 있다.
저레벨 서프레스부(711)로부터 출력된 신호는 변환부(712)에 입력된다. 변환부(712)는 비교부(713)로부터 출력되는 신호로 제어된다. 비교부(713)는 가산부(709)로부터 출력되는 신호와, 제어부(715)로부터 출력되는 신호(c)를 레벨 비교하여 신호(c)가 상기 출력신호보다 작은 경우는, 저레벨 서프레스부(711)로부터 출력되는 신호를 변환부(712)로부터 신호(g)로서 출력하도록 변환부(712)를 제어한다. 비교부(713)의 비교결과에서 상기 출력신호보다 신호(c)가 큰 경우는, 비교부(713)는 제어부(715)로부터 출력되는 신호(f)를 변환부(712)로부터 신호(g)로서 출력하도록 변환부(712)를 제어한다. 신호(f)는 0(제로)이어도 소정값이어도 좋다. 이 비교부(713)는 영상 신호 출력부(9)로부터 출력하는 정격 신호 레벨에 대하여, 스미어 보정신호 레벨을 비교하여 스미어 보정신호 레벨이 정격신호 레벨의 예를 들면 10% 이상이 되면 감산부(714)는 화상신호 100%에서 스미어 보정신호 10% 이상을 감산하여, 화상신호를 90% 이하로 한다. 즉, 비교부(713)와 변환부(712)는 스미어 보정신호가 화상신호 그 자체에 영향을 주는 것을 방지하기 위한 것이다.
감산부(714)는 신호(A)로부터 스미어 보정신호인 신호(g)를 감산하여 스미어신호를 저감한 신호(L)를 출력한다.
다음에 본 발명의 다른 일 실시예를 도 2, 도 5, 도 7을 사용하여 EM-CCD(3)로부터 출력되는 스미어신호의 검출과 보정의 동작에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예인 스미어 보정신호의 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서 고레벨 서프레스부(710) 이외는 상기한 일 실시예와 동일하기 때문에 동작의 설명을 생략한다.
도 5에 나타내는 바와 같이 EM-CCD(3)의 전자 증배를 1000배로 하여 스폿광과 같은 1점만 주위보다 극단으로 밝은 고휘도 피사체를 촬상한 경우에, 스미어신호도 즉시 포화되어 버린다. 본 발명의 다른 일 실시예는 EM-CCD(3)의 전자 증배의 배율에 따라 고레벨 서프레스부(710)의 특성을 변경하는 것이다. 예를 들면 EM-CCD(3)의 전자 증배의 증배율이 1배인 경우는, 도 6에 나타내는 스미어 보정신호를 사용하고, 전자 증배의 증배율이 증가함에 따라 도 7에 나타내는 스미어 보정신호를 사용한다. 즉, 가산부(709)로부터 출력되는 신호를 영상 신호 출력부(9)의 정격출력으로 환산하여 정격출력이 50% 이상일 때는 스미어 보정신호를 감쇠시키고, 100% 이상에서는 스미어 보정신호를 0(제로)으로 한다. 이와 같은 특성을 고레벨 서프레스부(710)에 가지게 함으로써 EM-CCD(3)의 전자 증배의 배율에 따라 최적의 스미어 보정을 실시할 수 있다. 또 EM-CCD(3)의 전자 증배의 배율과, 1 필드 또는 1 프레임의 화상신호를 평균한 평균 레벨값에 따라 도 7에 나타내는 스미어 보정신호를 생성하여 스미어 보정을 실시하여도 좋다.
상기한 실시예에서는 가산부(709)의 다음에 고레벨 서프레스부(710), 그리고 저레벨 서프레스부(711)의 순으로 하였으나, 가산부(709)의 다음에 저레벨 서프레스부(711), 그리고 고레벨 서프레스부(710)의 순이어도 좋다. 또 고레벨 서프레스부(710)와 저레벨 서프레스부(711) 사이의 레벨 맞춤을 위한 증폭기능을 가지게 하여도 좋다. 이 증폭기능을 가지게 한 경우의 증폭율의 제어는 제어부(715)에서 행한다.
또한 본 발명의 다른 일 실시예로서 도 1의 스미어 보정부(7)를 CPU 등의 전자계산기를 사용하여 스미어신호의 검출 및 보정을 행할 수도 있다. 스미어신호의 검출 및 보정의 일 실시예를 도 8에서 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예인 스미어신호의 검출 및 스미어 보정의 동작에 관한 처리를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8의 단계(step) S1에서 저역 통과 필터 특성, 고레벨 서프레스 특성, 저레벨 서프레스 특성, 비교 레벨의 초기 설정이 행하여진다. 단계 S2에서 EM-CCD(3)의 전자 증배율, 앰플리파이어부(5)의 증폭율이 CPU(11)로부터 판독된다. 단계 S3에서 신호(A)가 입력된다. 단계 S4에서 신호(A)가 옵티컬 블랙영역의 신호인지의 여부가 판정되어, 신호(A)가 옵티컬 블랙영역의 신호인 경우는 단계 S5의 처리로 진행하고, 촬상영역의 신호인 경우는 단계 S11의 처리로 진행한다. 단계 S5에서 옵티컬 블랙영역의 신호의 라인간 평균이 행하여지고, 단계 S6의 처리로 진행한다. 단계 S6에서 고주파 성분이 저역 통과 필터(low-pass filter)로 제거되고, 단계 S7의 처리로 진행한다. 단계 S7에서 EM-CCD(3)의 전자 증배율과 앰플리 파이어부(5)의 증폭율에 따라고레벨 서프레스의 처리가 행하여지고, 단계 S8의 처리로 진행한다. 단계 S8에서 EM-CCD(3)의 전자 증배율과 앰플리파이어부(5)의 증폭율에 따라 저레벨 서프레스의 처리가 행하여지고, 단계 S9의 처리로 진행한다. 단계 S9에서 단계 S8까지 처리한 신호인 스미어 보정신호(g)와 초기 설정한 비교 레벨이 비교되어, 비교 레벨 이하의 경우는 단계 S11의 처리로 진행하고, 비교 레벨 보다 큰 경우는 단계 S10의 처리로 진행한다. 단계 S10에서 스미어 보정신호(g)가 0(제로)으로 설정되고, 단계 S11의 처리로 진행한다. 단계 S11에서 신호(A)로부터 스미어 보정신호(g)가 감산되고, 단계 S12의 처리로 진행한다. 단계 S12에서 신호(L)가 출력된다.
이상 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 여기에 기재된 촬상장치에 한정되는 것이 아니라, 상기 이외의 촬상장치에 널리 적용할 수 있는 것은 물론이다.
상기 상세한 설명이 본 발명의 실시예에 의거하여 이루어졌다 하여도 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 특허청구범위의 범위로부터 일탈하지 않고 다양한 변화 및 변경이 가능한 것은 당업자에 있어서 주지의 사실이다.
본 발명에 의하면, 고체 촬상 소자의 차광한 화소로부터 스미어신호를 취득하고, 차광하고 있지 않은 화소의 화상신호 레벨에 따라 취득한 스미어신호에 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 실시하고, 화상신호 레벨로부터 서프레스된 스미어신호를 감산함으로써 스미어신호 등의 잡음을 저감시킨 화상신호가 얻어진다.

Claims (10)

  1. 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 촬상장치에 있어서,
    전자 증배형 촬상 소자의 전자 증배율 제어부와,
    상기 전자 증배형 촬상 소자의 차광한 화소로부터 출력되는 신호를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에서 취득한 신호의 라인간 평균을 행하는 평균화부와,
    상기 평균화부에서 평균화된 신호에 상기 전자 증배율 제어부의 전자 증배율에 따라 소정의 저레벨 서프레스와 고레벨 서프레스를 실시하는 서프레스부와,
    상기 전자 증배형 촬상 소자의 차광되어 있지 않은 화소로부터 출력되는 화상신호를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에서 취득한 화상신호로부터 상기 서프레스부에서 서프레스된 신호를 감산하는 감산부를 가지는, 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 평균화부에서 평균화된 신호와 소정의 레벨을 비교하는 비교부와,
    상기 서프레스부의 출력을 상기 비교부의 비교결과에 따라 절단하는 변환부를 가지는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 평균화된 신호가 제 1 소정 레벨 이상일 때에, 상기 서프레스부는 상기 평균화된 신호에 대하여 고레벨 서프레스의 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 평균화된 신호가 제 2 소정 레벨 이하일 때에, 상기 서프레스부는 상기 평균화된 신호에 대하여 저레벨 서프레스의 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 고레벨 서프레스는, 입력 레벨의 상승에 따라 전자 증배의 증배율이 상승하고, 증배의 변화율이 하강하는 함수를 이용하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 고레벨 서프레스는, 입력 레벨의 상승에 따라 전자 증배의 증배율이 하강하는 함수를 이용하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 소정 레벨은, 잡음 노이즈의 노이즈 플로어보다 높은 것을 특징으로하는 촬상장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 저레벨 서프레스는, 입력 레벨의 상승에 따라 전자 증배의 증배율이 상승하고, 증배의 변화율이 상승하는 함수를 이용하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  9. 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 촬상장치의 잡음 저감방법에 있어서,
    전자 증배형 촬상 소자의 전자 증배율을 제어하고,
    상기 전자 증배형 촬상 소자의 차광한 화소로부터 출력되는 신호를 취득하고,
    상기 취득한 신호의 라인간 평균화를 행하고,
    상기 평균화된 신호에 상기 전자 증배율에 따라 소정의 저레벨과 고레벨의 서프레스를 실시하고,
    상기 전자 증배형 촬상 소자의 차광되어 있지 않은 화소로부터 출력되는 화상신호를 취득하고,
    상기 취득한 화상신호로부터 상기 서프레스된 신호를 감산하는 전자 증배형 촬상 소자를 가지는 것을 특징으로 하는 촬상장치의 잡음 저감방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 평균화된 신호는 소정의 레벨과 비교하고,
    비교결과에 따라 상기 화상신호로부터 상기 서프레스된 신호를 감산하는 것을 특징으로 하는 촬상장치의 잡음 저감방법.
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