KR20080050067A - Method and apparatus for correcting of defective pixel - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 픽셀 어레이의 결함 픽셀의 위치를 예시한 도면.1 illustrates the location of a defective pixel of a typical pixel array.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 블록도.2 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 내부 기능 블록도.3 is an internal functional block diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 종래의 이미지 센서가 픽셀 데이터에 상응하여 출력하는 클럭 신호를 예시한 도면.4 is a diagram illustrating a clock signal output by a conventional image sensor corresponding to pixel data;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서가 픽셀 데이터에 상응하여 출력하는 클럭 신호를 예시한 도면.5 is a diagram illustrating a clock signal output by an image sensor according to an embodiment of the present invention corresponding to pixel data.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 프로세서의 내부 기능 블록도.6 is an internal functional block diagram of an image processor according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 대상 픽셀의 유형을 예시한 도면.FIG. 7 illustrates types of pixels to be corrected according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보정 대상 픽셀의 유형을 예시한 도면.8 is a diagram illustrating a type of pixel to be corrected according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 프로세서가 결함 픽셀을 보정하는 방법을 나타낸 순서도9 is a flowchart illustrating a method of correcting a defective pixel by an image processor according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
210 : 이미지 센서210: image sensor
220 : 이미지 프로세서220: image processor
410 : 보정 대상 픽셀 검출부410: correction target pixel detection unit
420 : 결함 픽셀 보정부420: defective pixel correction unit
430 : 제어부430: control unit
본 발명은 이미지 처리 장치에 관한 것으로, 특히 결함 픽셀의 위치 어드레스를 이용하여 결함 픽셀을 용이하게 보정할 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to a method and an apparatus for easily correcting a defective pixel by using a position address of the defective pixel.
디지털 카메라는 피사체의 빛 신호를 디지털 신호로 변환하여 처리하는데, 이를 위해 가장 필요한 것 중 하나가 이미지 센서이며, 현재 이미지 센서는 복수의 A digital camera converts a light signal of a subject into a digital signal and processes it. One of the most necessary things is an image sensor.
단위 픽셀을 포함하는 CCD(Charged Coupled Device)와 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)가 주로 사용되고 있다. Charged Coupled Devices (CCDs) and Complementary Metal Oxide Semiconductors (CMOS) containing unit pixels are mainly used.
CCD 및 CMOS는 포토 다이오드와 같은 광전 변환 수단을 통해 각 픽셀에서 피사체로부터 입사된 광을 전기적인 신호(전하)로 축적하고, 이를 디지털 신호로 변 환 출력하는 방식으로 이미지를 캡쳐하게 되는데, 이미지 센서의 제조 과정에서 이물질 및 그밖에 제조 공정상의 불안정 요인으로 인해 특정 픽셀에 결함이 존재할 수 있으며, 결함 픽셀에 의해 고정 패턴 노이즈가 발생할 수 있다. CCD and CMOS captures an image by accumulating light incident from a subject at each pixel as an electrical signal (charge) through photoelectric conversion means such as a photodiode and converting it into a digital signal. During the manufacturing process, defects may exist in a specific pixel due to foreign matter and other instability in the manufacturing process, and fixed pattern noise may be generated by the defective pixel.
결함 픽셀의 유형은 스턱 하이(Stuck High), 스턱 로우(Stuck Low) 및 비정상 응답(Abnormal Response)과 같이 3가지 유형이 존재할 수 있는데, 이중 스턱 하이 결함 픽셀은 특정 조도에 대해 항상 높은 휘도 값을 나타내는 픽셀로서, 스턱 하이 결함 픽셀에 의한 노이즈를 화이트 노이즈라고 한다. There are three types of defective pixels: Stuck High, Stuck Low, and Abnormal Response, where double stuck high defect pixels always have a high luminance value for a specific illuminance. As the pixel to be shown, noise caused by stuck high defect pixels is called white noise.
예를 들어, 픽셀의 휘도값이 0에서 255 범위 내에 있을 경우, 정상적인 기능 픽셀에 의해 캡쳐되었다면 그 휘도값이 25인 경우, 스턱 하이 결함 픽셀은 항상 높은 휘도값, 예를 들어, 255 값을 나타내게 된다. For example, if the luminance value of a pixel is in the range of 0 to 255, and if the luminance value is 25, if the luminance value is 25, the stuck high defect pixel will always display a high luminance value, for example, 255. do.
한편, 스턱 로우 결함 픽셀은 특정 조도에서 항상 낮은 휘도값을 나타내는 픽셀로서, 스턱 로우 결함 픽셀에 의한 노이즈를 블랙 노이즈라고 한다. Meanwhile, the stuck low defect pixel is a pixel that always exhibits a low luminance value at a specific illuminance, and the noise caused by the stuck low defect pixel is called black noise.
예를 들어, 상기한 픽셀의 휘도 값 범위 내에서, 정상적인 기능 픽셀에 의해 100 또는 200의 휘도 값을 나타내는 경우라고 하더라도, 스턱 로우 결함 픽셀을 5 정도의 낮은 휘도 값을 출력하게 된다. For example, even when the luminance value of 100 or 200 is represented by the normal function pixel within the luminance value range of the pixel, the low-throw defect pixel is output as low as about 5.
다른 한편, 비정상적 응답 픽셀은 정상적인 픽셀에 비해 상대적인 변화값을 나타내는 픽셀로서, 예를 들어, A의 휘도값을 나타내는 것이 정상적인 경우에, 비정상적 응답 픽셀은 A가 아닌 1.25ⅹA만큼의 값으로 응답하게 된다. On the other hand, the abnormal response pixel is a pixel indicating a change value relative to the normal pixel. For example, when it is normal to indicate a luminance value of A, the abnormal response pixel responds with a value of 1.25ⅹA instead of A. .
상기한 바와 같이, 이미지 센서의 제조 과정에서 다양한 유형의 결함 픽셀이 존재할 수 있기 때문에 일반적으로 이미지 처리 장치는 결함 픽셀을 검출하여 이를 적절히 보정하는 과정을 수행한다. As described above, since various types of defective pixels may exist in the manufacturing process of the image sensor, the image processing apparatus generally performs a process of detecting and appropriately correcting the defective pixels.
도 1과 같이 픽셀 어레이 상에 결함 픽셀이 존재하는 경우, 종래에는 이미지 센서에서 입력되는 데이터를 이용하여 이미지 프로세서가 결함 픽셀을 검출하여 해당 결함 픽셀의 위치 정보를 메모리에 기록한 후 결함 픽셀에 대해 보정을 수행하였다. When there are defective pixels on the pixel array as shown in FIG. 1, conventionally, the image processor detects a defective pixel using data input from an image sensor, records position information of the corresponding defective pixel in a memory, and corrects the defective pixel. Was performed.
이와 같이 이미지 프로세서에서 결함 픽셀을 검출하기 위해서는 별도로 조도와 배경 이미지 등을 이용하여 결함 픽셀을 검출하기 위한 테스트 환경을 구비하여야 하고, 이미지 센서를 제어해야만 하는 문제점이 있었다.As described above, in order to detect the defective pixel in the image processor, a test environment for detecting the defective pixel by using illuminance and a background image, etc. must be separately provided, and an image sensor must be controlled.
또한, 이미지 프로세서가 별도로 결함 픽셀을 검출하기 위한 별도의 동작을 수행하여야 하기 때문에 제품 생산 과정이 복잡해지는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the product production process is complicated because the image processor has to perform a separate operation for detecting a defective pixel separately.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이미지 프로세서가 이미지 센서로부터 입력되는 유효 데이터 인에이블 신호 및 수직 동기 신호(즉, 클럭 신호)를 이용하여 결함 픽셀(즉, 보정 대상 픽셀)을 검출하여 해당 보정 대상 픽셀에 대해 보정을 수행할 수 있는 결함 픽셀 보정 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention to solve the above-mentioned problem is that the image processor uses a valid data enable signal and a vertical synchronizing signal (i.e., clock signal) input from an image sensor to detect a defective pixel (i.e., a pixel to be corrected). The present invention provides a defective pixel correction method and apparatus capable of detecting and performing correction on a corresponding correction target pixel.
본 발명의 다른 목적은 이미지 프로세서가 결함 픽셀 검출을 위해 이미지 센서로부터 별도의 제어신호를 입력받지 않고서도 결함 픽셀을 검출하여 보정할 수 있는 결함 픽셀 보정 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a defective pixel correction method and apparatus for detecting and correcting a defective pixel without receiving a separate control signal from an image sensor for detecting the defective pixel.
본 발명의 다른 목적은 이미지 프로세서가 이미지 센서의 픽셀 어레이의 결함 픽셀을 검출하기 위한 별도의 동작을 수행하지 않음으로 인해 제품 양산성을 향상시킬 수 있는 결함 픽셀 보정 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a defect pixel correction method and apparatus for improving product mass productivity because an image processor does not perform a separate operation for detecting a defective pixel of a pixel array of an image sensor.
본 발명의 또 다른 목적은 이미지 프로세서가 결함 픽셀 검출을 위한 동작 수행 없이도 결함 픽셀에 대한 정확한 보정을 수행할 수 있는 결함 픽셀 보정 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method and apparatus for correcting a defective pixel, which enables an image processor to perform correct correction on a defective pixel without performing an operation for detecting a defective pixel.
이외의 본 발명의 목적들은 하기의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be easily understood through the description of the following examples.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 수직 동기 신호 및 유효 데이터 인에이블 신호를 이용하여 결함 픽셀을 보정할 수 있는 이미지 프로세서 및 이미지 처리 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided an image processor and an image processing apparatus capable of correcting defective pixels using a vertical synchronization signal and a valid data enable signal.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이미지 센서로부터 픽셀 어레이에 상응하는 픽셀 데이터, 상기 픽셀 어레이의 결함 픽셀에 상응하여 폴트 신호가 삽입된 유효 데이터 인에이블 신호 및 수직 동기 신호를 입력받아 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하여 보정 대상 픽셀을 보정하는 이미지 프로세서가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pixel data corresponding to a pixel array, a valid data enable signal in which a fault signal is inserted corresponding to a defective pixel of the pixel array, and a vertical synchronizing signal are inputted from an image sensor. An image processor for generating position information and correcting a pixel to be corrected may be provided.
상기 픽셀 데이터, 상기 유효 데이터 인에이블 신호 및 상기 수직 동기 신호를 입력받고, 상기 폴트 신호를 이용하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하는 보정 대상 픽셀 검출부; 및 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 생성하고 상기 생성된 유형에 따라 미리 정해진 보정 알고리즘을 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정하는 결함 픽셀 보정부를 포함할 수 있다.A correction target pixel detector configured to receive the pixel data, the valid data enable signal, and the vertical synchronization signal, and generate position information of a correction target pixel using the fault signal; And a defective pixel corrector configured to generate a type of the corrected pixel using position information of the corrected pixel, and correct the corrected pixel using a predetermined correction algorithm according to the generated type.
상기 보정 대상 픽셀 검출부는 상기 유효 데이터 인에이블 신호에서 상기 폴트 신호가 검출되면, 상기 폴트 신호에 상응하여 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다.When the fault signal is detected in the valid data enable signal, the correction object pixel detector may generate position information of the correction object pixel corresponding to the fault signal.
상기 유효 데이터 인에이블 신호는 복수의 유효 주기를 가지고, 상기 폴트 신호는 상기 유효 주기내의 변경된 클럭 신호이며, 상기 보정 대상 픽셀 검출부는, 상기 수직 동기 신호에 의해 활성화되어 상기 유효 주기의 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge) 중 어느 하나의 에지마다 y축 좌표를 증가시크는 y축 정보 카운터; 및 상기 유효 주기내의 클럭 신호마다 x축 좌표를 증가시키는 x축 정보 카운터를 포함하되, 상기 보정 대상 픽셀 검출부는 상기 폴트 신호가 감지될 때의 상기 y축 정보 카운터 및 상기 x축 정보 카운터에 의해 카운트된 y축 좌표 및 x축 좌표를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다.The valid data enable signal has a plurality of valid periods, the fault signal is a modified clock signal within the valid period, and the correction target pixel detector is activated by the vertical synchronization signal to rise a rising edge of the valid period. an y-axis information counter for increasing the y-axis coordinate for each edge of either an edge or a falling edge; And an x-axis information counter that increases an x-axis coordinate for each clock signal in the valid period, wherein the pixel to be corrected is counted by the y-axis information counter and the x-axis information counter when the fault signal is detected. Based on the y-axis coordinates and the x-axis coordinates, position information of the correction target pixel may be generated.
상기 결함 픽셀 보정부는 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 중심 픽셀로 하는 미리 정해진 크기의 픽셀 블록을 설정한 후 상기 픽셀 블록 내에 다른 보정 대상 픽셀이 존재하는지를 판단하여 존재하는 경우, 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 클러스터로 설정할 수 있다.The defective pixel correcting unit determines a presence of another corrected pixel in the pixel block after setting a pixel block having a predetermined size using the position information of the corrected pixel as the center pixel. The type of the correction target pixel may be set to a cluster.
상기 보정 대상 픽셀의 유형이 클러스터이면 상기 결함 픽셀 보정부는 상기 픽셀 블록의 픽셀들의 평균값 또는 중간값을 산출하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정할 수 있다. When the type of the correction target pixel is a cluster, the defective pixel correction unit may correct the correction target pixel by calculating an average value or a median value of the pixels of the pixel block.
상기 결함 픽셀 보정부는 상기 픽셀 블록 내에 다른 보정 대상 픽셀이 존재하는지를 판단하여 다른 보정 대상 픽셀이 존재하지 않으면 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 싱글로 설정할 수 있다.The defective pixel corrector may determine whether another corrected pixel exists in the pixel block, and if the other corrected pixel does not exist, set the type of the corrected pixel to single.
상기 보정 대상 픽셀의 유형이 싱글이면, 상기 결함 픽셀 보정부는 상기 픽셀 블록에서 상기 중심 픽셀을 제외한 픽셀들의 상호간의 차이값을 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정할 수 있다.When the type of the correction target pixel is single, the defective pixel correction unit may correct the correction target pixel using a difference value between pixels except for the center pixel in the pixel block.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 단위 픽셀이 배치된 픽셀 어레이의 결함 픽셀에 상응하여 폴트 신호가 삽입된 유효 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호 및 상기 픽셀 어레이에 상응하는 픽셀 데이터를 출력하는 이미지 센서; 및 상기 유효 데이터 인에이블 신호 및 상기 수직 동기 신호를 이용하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정하는 이미지 프로세서를 포함하는 이미지 처리 장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a valid data enable signal in which a fault signal is inserted, a vertical sync signal, and pixel data corresponding to the pixel array are output, corresponding to a defective pixel of a pixel array in which a plurality of unit pixels are arranged. An image sensor; And an image processor configured to generate position information of a pixel to be corrected using the valid data enable signal and the vertical synchronization signal to correct the pixel to be corrected.
상기 이미지 프로세서는, 상기 픽셀 데이터, 상기 유효 데이터 인에이블 신호 및 상기 수직 동기 신호를 입력받고, 상기 폴트 신호를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하는 보정 대상 픽셀 검출부; 및 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 생성하고 상기 생성된 유 형에 따라 미리 정해진 보정 알고리즘을 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정하는 결함 픽셀 보정부를 포함할 수 있다.The image processor may include: a correction target pixel detector configured to receive the pixel data, the valid data enable signal, and the vertical synchronization signal, and generate position information of the correction target pixel using the fault signal; And a defective pixel correction unit generating a type of the correction target pixel by using the position information of the correction target pixel and correcting the correction target pixel by using a correction algorithm predetermined according to the generated type.
상기 보정 대상 픽셀 검출부는 상기 유효 데이터 인에이블 신호에서 상기 폴트 신호가 검출되면, 상기 폴트 신호에 상응하여 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다.When the fault signal is detected in the valid data enable signal, the correction object pixel detector may generate position information of the correction object pixel corresponding to the fault signal.
상기 유효 데이터 인에이블 신호는 복수의 유효 주기를 가지고, 상기 폴트 신호는 상기 유효 주기내의 변경된 클럭 신호이며, 상기 보정 대상 픽셀 검출부는, 상기 수직 동기 신호에 의해 활성화되어 상기 유효 주기의 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge) 중 어느 하나의 에지마다 y축 좌표를 증가시크는 y축 정보 카운터; 및 상기 유효 주기내의 클럭 신호마다 x축 좌표를 증가시키는 x축 정보 카운터를 포함하되, 상기 보정 대상 픽셀 검출부는 상기 폴트 신호가 감지될 때의 상기 y축 정보 카운터 및 상기 x축 정보 카운터에 의해 카운트된 y축 좌표 및 x축 좌표를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다.The valid data enable signal has a plurality of valid periods, the fault signal is a modified clock signal within the valid period, and the correction target pixel detector is activated by the vertical synchronization signal to rise a rising edge of the valid period. an y-axis information counter for increasing the y-axis coordinate for each edge of either an edge or a falling edge; And an x-axis information counter that increases an x-axis coordinate for each clock signal in the valid period, wherein the pixel to be corrected is counted by the y-axis information counter and the x-axis information counter when the fault signal is detected. Based on the y-axis coordinates and the x-axis coordinates, position information of the correction target pixel may be generated.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이미지 센서와 연결된 이미지 프로세서가 결함 픽셀을 보정하는 방법에 있어서, 상기 이미지 센서로부터 픽셀 어레이에 상응하는 픽셀 데이터와 상기 픽셀 어레이의 결함 픽셀에 상응하는 폴트 신호가 삽입된 유효 데이터 인에이블 신호 및 수직 동기 신호를 입력받는 단계; 상기 유효 데이터 인에이블 신호 및 수직 동기 신호를 이용하여 상기 폴트 신호를 검출하고 상기 폴트 신호에 상응하는 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하는 단계-여기서, 상기 보 정 대상 픽셀은 상기 결함 픽셀임-; 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 판단하는 단계; 및 상기 판단된 유형에 따라 미리 정해진 보정 알고리즘을 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정하는 결함 픽셀 보정 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for correcting a defective pixel by an image processor connected to an image sensor includes: inserting pixel data corresponding to a pixel array and a fault signal corresponding to a defective pixel of the pixel array from the image sensor; Receiving a valid data enable signal and a vertical synchronization signal; Detecting the fault signal using the valid data enable signal and the vertical synchronization signal and generating position information of the pixel to be corrected corresponding to the fault signal, wherein the pixel to be corrected is the defective pixel; Determining a type of the pixel to be corrected using position information of the pixel to be corrected; And a defective pixel correction method of correcting the correction target pixel using a predetermined correction algorithm according to the determined type.
상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 판단하는 단계는, 상기 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 중심 픽셀로 설정한 미리 정해진 크기의 픽셀 블록을 설정하여 상기 픽셀 블록내의 다른 보정 대상 픽셀의 존재 여부를 판단하는 단계; 및 만일 상기 픽셀 블록내의 다른 보정 대상 픽셀이 존재하지 않으면 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 싱글로 설정하고, 상기 픽셀 블록내에 다른 보정 대상 픽셀이 하나 이상 존재하는 경우 상기 보정 대상 픽셀의 유형을 클러스터로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the type of the pixel to be corrected by using the position information of the pixel to be corrected may include setting a pixel block having a predetermined size in which the pixel to be corrected is set as the center pixel by using the position information of the pixel to be corrected. Determining whether another pixel to be corrected in the pixel block exists; And if the other pixel to be corrected in the pixel block does not exist, sets the type of the pixel to be corrected to single, and sets the type of the pixel to be corrected to a cluster when one or more other pixels to be corrected are present in the pixel block. It may include the step.
상기 보정 대상 픽셀의 유형이 클러스터라고 결정되면, 상기 픽셀 블록의 픽셀들의 평균값 또는 중간값을 산출하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.If it is determined that the type of the pixel to be corrected is a cluster, the method may further include correcting the pixel to be corrected by calculating an average value or a median value of the pixels of the pixel block.
상기 보정 대상 픽셀의 유형이 싱글이라고 결정되면, 상기 보정 대상 픽셀에 인접한 미리 정해진 크기의 픽셀 블록을 설정하여 상기 픽셀 블록내의 픽셀들간의 차이값을 이용하여 상기 보정 대상 픽셀을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.If it is determined that the type of the pixel to be corrected is single, further comprising: setting a pixel block of a predetermined size adjacent to the pixel to be corrected, and correcting the pixel to be corrected using a difference value between the pixels in the pixel block. can do.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 내부 기능 블록도이고, 도 4는 종래의 이미지 센서가 픽셀 데이터에 상응하여 출력하는 클럭 신호를 예시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서가 픽셀 데이터에 상응하여 출력하는 클럭 신호를 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 프로세서의 내부 기능 블록도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 대상 픽셀의 유형을 예시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보정 대상 픽셀의 유형을 예시한 도면이다. 2 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an internal functional block diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a clock signal correspondingly output, FIG. 5 is a diagram illustrating a clock signal output corresponding to pixel data by an image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. 7 is a block diagram illustrating an internal functional block of an image processor according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating a type of a pixel to be corrected according to an embodiment of the present invention. The illustrated figure.
이하에서는 이미지 센서(210)가 이미지 센서(210) 제조 시점에 제조업체에서 수행하는 수율 검사시에 픽셀 어레이의 결함 픽셀에 대한 위치 정보를 메모리에 저 장하고 있는 상태에서 이미지 센서(210)가 이미지 프로세서(220)로 픽셀 데이터를 출력할 때 저장된 결함 픽셀 위치 정보를 함께 출력하는 것을 가정하며, 이미지 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 입력된 결함 픽셀 위치 정보를 이용하여 결함 픽셀에 대해 보정을 수행하는 것에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, when the
도 2에서 보여지는 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지 처리 장치(200)는 이미지 센서(210) 및 이미지 프로세서(220)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 200 according to the present invention includes an
이미지 센서(210)는 렌즈를 통해 입사되는 광학적 피사체의 신호를 전기적인 신호로 변환하여(이하, 이와 같이 피사체에 상응하여 변환된 신호를 이해와 설명의 편의를 위해 "픽셀 데이터"라 칭하기로 함) 이미지 프로세서(220)로 출력하는 기능을 수행한다. The
또한, 이미지 센서(210)는 CCD 또는 CMOS 센서와 같이 복수의 단위 픽셀이 행(row) 또는 열(column)을 따라 배치된 픽셀 어레이를 포함하며, 각 단위 픽셀은 피사체의 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 광전 변환 소자(예를 들어, 포토 다이오드)를 포함한다. In addition, the
또한, 이미지 센서(210)는 이미지 센서(210)의 제조 과정에서 존재하는 다양한 유형의 결함 픽셀을 검출하여 해당 결함 픽셀들의 위치 정보(이하에서는 "결함 픽셀 위치 정보"라 칭하기로 함)를 비휘발성 메모리(미도시)에 저장하고 있다. In addition, the
그리고, 이미지 센서(210)는 픽셀 데이터를 이미지 프로세서(220)로 출력할때마다 결함 픽셀 위치 정보에 상응하는 클럭 신호를 변경하여 이미지 프로세서(220)로 출력할 수 있다. 이미지 센서(210)가 결함 픽셀의 위치 정보에 상응하여 클럭 신호를 변경하여 출력하는 방법에 대해서는 관련도면을 참조하여 하기에서 상세히 설명하기로 한다.In addition, whenever the
도 3을 참조하면, 이미지 센서(210)는 픽셀 어레이(310), 구동 회로(315), 타이밍 제너레이터(320), 게인부(325), 클램핑부(330), ADC(335), 결함 픽셀 정보 출력부(340) 및 클럭 생성부(345)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the
픽셀 어레이(310)는 광전 변환 기능을 갖는 포토 다이오드를 포함하는 단위 픽셀이 복수개 배치되는 것으로, VGA의 경우 33만 픽셀(640×480), SVGA인 경우 130만 픽셀(1280×1024)을 포함할 수 있다.The
픽셀 어레이(310)는 구동 회로(315)에서 출력하는 펄스를 통해 픽셀 데이터를 순차적으로 출력하는데 여기서 구동 회로(315)는 타이밍 제너레이터(320)가 출력하는 펄스에 따라 픽셀 구동 펄스를 픽셀 어레이(310)로 인입할 수 있다.The
구동 회로(315)는 픽셀 어레이(310)의 로우(row) 어드레스를 지정하는 로우 디코더와 지정된 로우 어드레스 중에서 특정 칼럼(column) 어드레스를 지정하는 칼럼 디코더를 포함할 수 있으며, 이를 통해 소정의 노출 시간 동안 각 단위 픽셀에 축적된 픽셀 데이터가 픽셀 라인 순으로 순차적으로 출력되도록 할 수 있다.The driving
게인부(325)는 출력된 픽셀 데이터를 미리 정해진 소정의 값 이상으로 증폭하는 기능을 수행하며, 클램핑부(330)는 출력 신호에 의해 회로가 불안정하게 작동되지 않도록 출력 신호의 크기를 제안하는 기능을 수행한다.The
게인부(325) 및 클램핑부(330)를 통해 출력된 픽셀 데이터는 ADC(335)를 통해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환되고, 이와 같이 변환된 디지털 신호가 이미지 프로세서(220)로 출력된다. 본 명세서에서는 이해와 설명의 편의를 위해 ADC(335)를 통해 출력된 디지털 신호를 "픽셀 데이터"로 통칭하기로 한다.The pixel data output through the
결함 픽셀 정보 출력부(340)는 이미지 센서(210)가 피사체를 촬상하여 상응하는 픽셀 데이터를 출력하는 시점마다 이미지 센서(210)의 내부 메모리(미도시)에 기저장된 결함 픽셀 위치 정보를 독출하여 이미지 프로세서(220)로 출력하는 기능을 수행한다. The defective pixel
이미지 센서(210)는 이미지 센서(210)의 제조 이후 이미지 센서(210)의 수율 검사시에 픽셀 어레이에 상응하는 결함 픽셀을 테스트하는 별개의 장치인 결함 픽셀 검출부(미도시)로부터 해당 결함 픽셀 위치 정보를 입력받아 내부 메모리에 저장하고 있을 수 있다.The
따라서, 결함 픽셀 정보 출력부(340)는 이미지 센서(210)가 피사체에 상응하는 픽셀 데이터를 출력하는 시점마다 내부 메모리에서 저장된 결함 픽셀 위치 정보를 독출하여 이미지 프로세서(220)로 출력할 수 있다.Therefore, the defective pixel
본 명세서에서는 이미지 센서(210)가 픽셀 어레이에 상응하는 결함 픽셀에 대한 결함 픽셀 위치 정보를 픽셀 데이터를 출력하는 시점마다 이미지 프로세서(220)로 출력하는 것을 중점으로 설명하나, 이미지 센서(210)는 이미지 센서(210)의 사용으로 인해 픽셀 어레이에 상응하여 발생되는 결함 픽셀을 검출할 수 있는 별도의 검출부(미도시)를 내부에 포함할 수도 있음은 당연하다. In the present specification, the
물론, 이와 같이 이미지 센서(210)의 내부에 픽셀 어레이에 상응하는 결함 픽셀을 검출하는 검출부를 포함하는 경우, 해당 검출부에 의해 검출된 결함 픽셀에 상응하는 위치 정보를 내부 메모리에 저장할 수 있으며, 저장된 위치 정보를 픽셀 데이터를 출력하는 시점마다 함께 출력하도록 할 수도 있음은 당연하다.Of course, when the detection unit for detecting a defective pixel corresponding to the pixel array is included in the
이하, 본 명세서에서 결함이 있는 픽셀을 "결함 픽셀"로 통칭하기로 한다. 즉, 결함 픽셀은 이미지 센서(210)의 제조 과정에서 생성되어 결함이 존재하는 픽셀 일 수도 있으며, 이후 사용 과정에서 결함이 발생된 픽셀일 수도 있다. Hereinafter, a defective pixel is referred to herein as a "defective pixel". That is, the defective pixel may be a pixel in which a defect is generated during the manufacturing process of the
이미지 센서(210)의 결함 픽셀 검출 방법은 이미지 센서를 제조하는 제조사마다 다양하며 또한 결함 픽셀 검출 방법은 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.The method of detecting a defective pixel of the
클럭 생성부(345)는 이미지 센서(210)로부터 입력된 픽셀 데이터를 획득을 위해 이미지 프로세서(220)의 동작을 위한 수직 동기 신호(vsync), 유효 데이터 인에이블 신호(href)를 이미지 프로세서(220)로 출력한다. 여기서 수직 동기 신호(vsync)는 이미지 센서(210)를 통해 이미지 프로세서(220)로 출력되는 픽셀 데이터의 유효 구간을 표시하기 위한 동기 신호일 수 있다. The
그리고, 유효 데이터 인에이블 신호(href)는 이미지 프로세서(220)가 이미지 센서(210)로부터 출력되는 픽셀 데이터의 획득을 위한 클럭 신호일 수 있다. 예를 들어, 이미지 프로세서(220)는 수직 동기 신호(vsync)가 제2 상태(예를 들어, 로우(low))이고, 유효 데이터 인에이블 신호(href)가 제1 상태(예를 들어, 하이(high))인 경우 각각의 픽셀 데이터를 획득할 수 있다.The valid data enable signal href may be a clock signal for acquiring pixel data output from the
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 클럭 생성부(345)는 결함 픽셀 정보 출력부(340)에 의해 출력되는 결함 픽셀 위치 정보에 따른 클럭(520참조)을 변경하여 출력한다. 또한, 도 3에는 도시되어 있지 않으나 이미지 센서(210)를 통해 출력되는 픽셀 데이터는 클럭 생성부(345)에 의해 생성된 클럭 신호(예를 들어, 수직 동기 신호(vsync) 및 유효 데이터 인에이블 신호(href))와 동기화를 위한 동기화부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 동기화부에 의해 픽셀 데이터가 이미지 센서(210)에 의해 동기화되어 출력되어 이미지 프로세서(220)가 해당 픽셀 데이터를 해당 클럭 신호에 상응하여 획득하는 방법은 당업자에게는 자명한 사항이므로 동기화에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 5, the
이로 인해, 이미지 프로세서(220)는 이미지 센서(210)를 통해 출력되는 픽셀 데이터에 상응하여 미리 정해진 소정의 주기(510, 515)를 갖는 유효 데이터 인에이블 신호(href)가 해당 소정의 주기내에서 갑자기 변하는 경우를 감지하여 결함 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.As a result, the
도 4에는 종래의 방법에 따라 픽셀 데이터 획득을 위해 클럭 생성부(345)가 출력한 수직 동기 신호(vsync)와 유효 데이터 인에이블 신호(href)가 예시되어 있다. 종래의 유효 데이터 인에이블 신호(href)는 이미지 센서(210)를 통해 출력되는 데이터에 상응하여 일정한 주기로 출력되는 것을 알 수 있다.4 illustrates a vertical synchronization signal vsync and a valid data enable signal href output by the
도 4를 참조하면, 수직 동기 신호(vsync)는 이미지 센서(210)를 통해 출력된 픽셀 데이터에 상응하여 각각의 이미지 프레임의 시작을 알리는 신호일 수 있다. 본 명세서에서는 수직 동기 신호(vsync) 및 유효 데이터 인에이블 신호(href0를 이용하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하는 것을 중점으로 설명하나 구현 방법 에 따라 수평 동기 신호(hsync) 및 유효 데이터 인에이블 신호(vref)를 이용하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수도 있음은 당연하다.Referring to FIG. 4, the vertical synchronization signal vsync may be a signal indicating the start of each image frame corresponding to pixel data output through the
이하, 본 명세서에서는 수직 동기 신호(vsync)가 제2 상태(폴링 에지(falling edge)인 상태)가 된 이후 유효 데이터 인에이블 신호가 활성화되는 것을 가정하여 설명하기로 한다. 물론, 수직 동기 신호(vsync)가 라이징 에지(rising edge)인 상태가 된 이후 유효 데이터 인에이블 신호가 활성화도록 구현할 수도 있음은 당연하다.Hereinafter, it will be described on the assumption that the valid data enable signal is activated after the vertical synchronization signal vsync becomes the second state (a falling edge). Of course, the valid data enable signal may be implemented after the vertical synchronization signal vsync becomes the rising edge.
유효 데이터 인에이블 신호(href)는 복수의 유효 주기를 가지며, 수직 동기 신호(vsync)가 제2 상태가 된 이후 유효 주기내에서 x축 정보 카운터가 갱신되어 해당 x축 정보 카운터의 갱신된 카운트에 의해 x축 좌표를 생성할 수 있다.The valid data enable signal href has a plurality of valid periods, and after the vertical synchronization signal vsync becomes the second state, the x-axis information counter is updated within the valid period and is updated to the updated count of the corresponding x-axis information counter. X-axis coordinates can be generated.
그리고, y축 정보는 유효 데이터 인에이블 신호(href)내의 유효 주기가 시작되는 시점마다 y축 정보 카운터가 갱신되어 해당 y축 정보 카운터의 갱신된 카운트에 의해 y축 좌표를 생성할 수 있다.In addition, the y-axis information counter may be updated at each time a valid period in the valid data enable signal href starts, thereby generating y-axis coordinates by the updated count of the corresponding y-axis information counter.
따라서, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 y축 정보 카운터 및 x축 정보 카운터에 의해 각각 갱신된 카운트를 이용하여 픽셀 데이터의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Therefore, the pixel to be corrected
상술한 바와 같이, 이미지 센서(210)는 픽셀 어레이에 상응하는 결함 픽셀을 검출하여 검출된 결함 픽셀의 위치 정보를 메모리에 저장한 후 픽셀 데이터를 출력할 때 결함 픽셀 위치 정보에 상응하는 유효 데이터 인에이블 신호(href)의 클럭을 변경하여 출력할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이미지 센서(210)는 이미지 프로세 서(220)로 출력하는 픽셀 데이터를 클럭 생성부(345)에 의해 생성된 클럭 신호(예를 들어, 수직 동기 신호(vsync) 및 유효 데이터 인에이블 신호(href))와의 동기화를 위한 동기화를 더 포함할 수 있다. As described above, the
이하, 본 명세서에서 유효 데이터 인에이블 신호(href)의 소정의 주기내에서 결함 픽셀 위치 정보에 상응하여 변경된 클럭을 이해와 설명의 편의를 위해 "폴트 신호(fault signal)"이라 칭하기로 한다. 이에 대해서는 하기에서 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a clock changed corresponding to defective pixel position information within a predetermined period of the valid data enable signal href is referred to as a "fault signal" for convenience of understanding and description. This will be described in detail with reference to the accompanying drawings below.
다시, 도 2를 참조하면 이미지 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 픽셀 데이터와 폴트 신호가 포함된 클럭 신호(예를 들어, 수직 동기 신호(vsync), 유효 데이터 인에이블 신호(href) 등)를 입력받아 폴트 신호를 감지하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하여 해당 보정 대상 픽셀에 대해 보정하여 출력하는 기능을 수행한다.Referring back to FIG. 2, the
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 프로세서(220)는 보정 대상 픽셀 검출부(610), 결함 픽셀 보정부(620) 및 제어부(630)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6, the
보정 대상 픽셀 검출부(610)는 이미지 센서(210)로부터 수직 동기 신호(vsync), 유효 데이터 인에이블 신호(href), 픽셀 데이터를 각각 입력받아 유효 데이터 인에이블 신호(href)의 유효 주기에 포함된 폴트 신호를 감지하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하여 결함 픽셀 보정부(620)로 출력하는 기능을 수행한다.The correction target
보정 대상 픽셀 검출부(610)는 도 5에서 보여지는 바와 같이 수직 동기 신 호(vsync)와 유효 데이터 인에이블 신호(href)를 입력받는다. The correction
이해와 설명의 편의를 위해, 유효 데이터 인에이블 신호(href)가 제1 상태(예를 들어, 하이(high))인 주기를 "유효 주기(510, 515)"라 칭하기로 한다. 본 명세서에서는 유효 데이터 획득을 위해 클럭이 라이징 에지(rising edge)(510a, 510b)에 의해 검출하는 것을 가정하여 설명하기로 하며, 구현 방법에 따라 폴링 에지(falling edge)에 의해 검출되도록 구현할 수도 있음은 당연하다.For convenience of understanding and explanation, the period in which the valid data enable signal href is in the first state (eg, high) will be referred to as the "
또한, 폴트 신호는 수직 동기 신호(vsync)가 제2 상태(예를 들어, 폴링 에지(falling edge))가 된 이후 유효 데이터 인에이블 신호(href)내의 유효 주기내에서 변경된 클럭 신호인 것으로 칭하기로 한다. In addition, the fault signal may be referred to as a clock signal changed within a valid period within the valid data enable signal href after the vertical synchronization signal vsync becomes a second state (for example, a falling edge). do.
만일 유효 주기(도 5의 510, 515 참조)가 예를 들어 라고 가정하자. 여기서, 는 한 클럭을 지칭하며, n은 이미지 센서(210)가 출력하는 한 행(row)의 픽셀의 개수일 수 있다. 유효 주기가 이면, 폴트 신호(도 5의 520 참조)는 일 수 있다. If the valid period (see 510, 515 of Figure 5) is for example Suppose here, Denotes one clock, and n may indicate the number of pixels of one row output by the
보정 대상 픽셀 검출부(610)는 수직 동기 신호(vsync)에 의해 활성화되고 상기 유효 주기가 제2 상태(예를 들어, 라이징 에지(rising edge))가 될때마다 y축 정보를 증가시키는 y축 정보 카운터(미도시)와 유효 주기 내의 클럭 신호마다 x축 정보를 증가시키는 x축 정보 카운터(미도시)를 포함할 수 있다. 클럭의 동작에 따라 내부적으로 카운터(counter)가 동작되도록 하는 방법은 당업자에게는 자명한 사 항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다. The correction target
따라서, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 y축 정보 카운터와 x축 정보 카운터에 의해 각각 카운트된 정보를 이용하여 이미지 센서(210)로부터 입력된 픽셀 데이터의 위치 정보를 생성할 수 있다. Accordingly, the pixel to be corrected
따라서, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 유효 주기내에서 제1 상태가 된 이후 폴링 에지가 되는 시점을 감지하여 해당 폴링 에지가 되는 시점이 보다 작으면, 해당 시점을 폴트 신호로 감지할 수 있다. 그리고, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 해당 폴트 신호가 감지된 시점의 x축 정보 카운터 및 y축 정보 카운터에 의해 각각 카운트된 정보(즉, x축 좌표 및 y축 좌표)를 이용하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다.Accordingly, the correction
물론, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 유효 주기 내에서 폴트 신호가 감지되면, y축 정보 카운터가 y축 좌표를 증가시키지 않으며, x축 정보 카운터만 x축 좌표를 증가시키도록 제어할 수 있다. Of course, when the fault signal is detected within the effective period, the correction
또한, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 생성한 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 해당 보정 대상 픽셀의 유형 정보를 생성하여 결함 픽셀 보정부(420)로 출력할 수 있다.In addition, the correction
도 7 및 도 8을 참조하면, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 보정 대상 픽셀을 중심으로 하는 미리 지정된 크기의 픽셀 블록을 설정하여 해당 픽셀 블록 내에 다른 보정 대상 픽셀의 존재 여부를 판단하여 보정 대상 픽셀의 유형 정보를 생성할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the correction target
본 명세서에서 "싱글"은 보정 대상 픽셀에 상응하는 어드레스에 인접한 X축 또는 Y축 방향으로 다른 보정 대상 픽셀에 상응하는 어드레스가 존재하지 않는 것으로 정의하기로 한다.In the present specification, "single" will be defined as an address corresponding to another pixel to be corrected in the X-axis or Y-axis direction adjacent to the address corresponding to the pixel to be corrected.
도 7을 참조하면, 보정 대상 픽셀(710)을 기준으로 해당 픽셀 블록내에서 다른 보정 대상 픽셀이 존재하지 않은 경우 보정 대상 픽셀의 유형 정보를 싱글로 설정할 수 있다. Referring to FIG. 7, when there is no other correction target pixel in the pixel block based on the
또한, "클러스터"는 보정 대상 픽셀에 상응하는 어드레스에 인접한 X축 또는 Y축 방향으로 보정 대상 픽셀에 상응하는 어드레스가 하나 이상 존재하는 것으로 정의하기로 한다.In addition, "cluster" will be defined as one or more addresses corresponding to the pixel to be corrected in the X-axis or Y-axis direction adjacent to the address corresponding to the pixel to be corrected.
도 8을 참조하면, 싱글 단위와는 달리 정해진 픽셀 블록내에 다른 보정 대상 픽셀(815)가 존재하는 경우 보정 대상 픽셀의 유형 정보를 클러스터로 인식할 수 있다. 도 6및 도 7에서는 픽셀 블록의 크기가 3인 것을 가정하여 설명하였으나 구현 방법에 따라 임의의 크기로 설정될 수 있음은 당연하다. Referring to FIG. 8, unlike the single unit, when another
이와 같이 보정 대상 픽셀 검출부(410)는 보정 대상 픽셀의 위치 정보와 유형 정보를 생성하여 결함 픽셀 보정부(420)로 출력할 수 있다.As such, the pixel to be corrected detector 410 may generate position information and type information of the pixel to be corrected and output the same to the defective pixel corrector 420.
결함 픽셀 보정부(620)는 보정 대상 픽셀 검출부(610)로부터 보정 대상 픽셀의 위치 정보와 유형 정보를 각각 입력받아 보정 대상 픽셀의 유형 정보에 상응하여 미리 정해진 보정 알고리즘에 따라 보정 대상 픽셀을 보정하여 보정된 픽셀 데이터를 제어부(630)로 출력한다.The
만일 보정 대상 픽셀의 유형이 싱글이라면, 결함 픽셀 보정부(620)는 보정 대상 픽셀을 중심 픽셀로 설정한 후 미리 정해진 크기의 픽셀 블록을 설정하여 중심 픽셀(즉, 보정 대상 픽셀)을 제외한 인접 픽셀들의 차이값을 산출하여 차이값이 최소인 인접 픽셀들을 이용하여 중심 픽셀에 대해 보정을 수행할 수 있다. 즉, 중심 픽셀을 중심으로 두 픽셀들간의 차이값을 각각 산출하고, 산출된 차이값이 최소인 두 픽셀의 평균값을 산출하여 중심 픽셀값으로 대체하여 보정할 수 있다.If the type of the pixel to be corrected is single, the
예를 들어, 3×3 픽셀 블록 내에서 중심 픽셀이 보정 대상 픽셀이라고 가정하자. 이때, 결함 픽셀 보정부(620)는 보정 대상 픽셀을 제외한 주위의 8개의 픽셀들 상호간의 차이값(difference)을 산출한다. 여기서, 산출된 차이값은 절대값일 수 있다. 결함 픽셀 보정부(620)는 산출한 차이값들의 크기가 가장 작은 두 픽셀의 평균값으로 중심 픽셀을 대체하여 값을 보정할 수 있다. For example, assume that the center pixel is a pixel to be corrected within a 3x3 pixel block. In this case, the
그러나 만일 보정 대상 픽셀의 유형이 클러스터라면, 결함 픽셀 보정부(620)는 클러스터 단위에 상응하는 영역(이하, 편의상 "결함 픽셀 영역"이라 칭하기로 함)내에 픽셀들의 평균값 또는 중간값을 산출하여, 해당 산출된 평균값 또는 중간값을 이용하여 보정 대상 팩실에 대해 보정을 수행할 수 있다.However, if the type of the pixel to be corrected is a cluster, the
제어부(630)는 본 발명에 따른 이미지 프로세서(220)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 보정 대상 픽셀 검출부(610), 결함 픽셀 보정부(620) 등)을 제어하는 기능을 수행한다. The
또한, 제어부(630)는 결함 픽셀 보정부(620)로부터 보정된 픽셀 데이터를 입력받아 후처리 프로세서(미도시)로 출력하거나 저장부(미도시)에 저장하는 기능을 수행할 수도 있다.In addition, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 프로세서가 결함 픽셀을 보정하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서 이미지 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 결함 픽셀의 위치 정보에 상응하는 폴트 신호를 입력받아 해당 폴트 신호를 검출하여 보정 대상 픽셀을 검출하여 해당 보정 대상 픽셀을 보정하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 폴트 신호는 전술한 바와 같이, 이미지 센서(210)가 결함 픽셀의 위치 정보에 상응하여 유효 데이터 인에이블 신호내의 유효 주기에 삽입한 클럭 신호로써, 이미지 프로세서(220)는 해당 폴트 신호를 검출하고, 해당 폴트 신호에 상응하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성 한 후 해당 보정 대상 픽셀에 대해 보정을 수행할 수 있다. 여기서, 이미지 센서(210)가 결함 픽셀을 검출하는 방법은 이미지 센서를 제조하는 제조업체마다 상이하며 그 방법은 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.9 is a flowchart illustrating a method of correcting a defective pixel by an image processor according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, the
단계 910에서 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 제어부(630)의 제어에 의해 이미지 센서(210)로부터 광학적 피사체에 상응하는 픽셀 데이터, 픽셀 데이터의 획득을 위해 필요한 수직 동기 신호(vsync), 유효 데이터 인에이블 신호(href)를 입력받는다.In
단계 915에서 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 제어부(630)의 제어에 의해 이미지 센서(210)로부터 입력된 수직 동기 신호(vsync) 및 유효 데이터 인에이블 신호(href)를 이용하여 폴트 신호(fault signal)를 검출하고, 해당 폴트 신호에 상응 하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성하여 결함 픽셀 보정부(620)로 출력한다.In
예를 들어, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 y축 정보 카운터 및 x축 정보 카운터를 포함하고, 수직 동기 신호(vsyn)에 의해 활성화되어 유효 데이터 인에이블 신호(href)내의 유효 주기가 제1 상태가 되는 시점(510a, 510b)마다 y축 정보 카운터는 y축 좌표를 증가시킨다. 그리고, x축 정보 카운터는 유효 주기가 제1 상태가 될때마다 동작되어 유효 주기내의 클럭 신호마다 x축 좌표를 증가시킨다. For example, the correction target
그리고, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 전술한 바와 같이 유효 주기 내의 폴트 신호를 감지하고, 폴트 신호가 감지되는 시점의 x축 정보 카운터 및 y축 정보 카운터에 의해 갱신된 x축 좌표 및 y축 좌표를 이용하여 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 생성할 수 있다. 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 유효 주기 내에서 폴트 신호가 감지되면 y축 정보 카운터가 y축 정보를 증가시키지 않도록 제어할 수 있다. As described above, the correction
단계 920에서 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 제어부(630)의 제어에 의해 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 보정 대상 픽셀의 유형 정보를 생성하여 결함 픽셀 보정부(620)로 출력한다. 여기서, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 보정 대상 픽셀의 유형 정보가 생성되면, 보정 대상 픽셀의 유형 정보와 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 함께 결함 픽셀 보정부(620)로 출력하도록 제어할 수 있다.In
예를 들어, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 보정 대상 픽셀을 중심으로 미리 정해진 크기의 픽셀 블록을 설정한 후(도 7 및 도 8 참조) 해당 픽셀 블록내에 다른 보정 대상 픽셀이 존재하는지 여부를 판단하여 보정 대상 픽셀의 유형을 생성할 수 있다.For example, the pixel to be corrected
상술한 바와 같이, 만일 픽셀 블록에 다른 보정 대상 픽셀이 하나 이상 존재하는 경우, 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 보정 대상 픽셀의 유형을 클러스터로 결정할 수 있다. 그러나 만일 픽셀 블록내에 다른 보정 대상 픽셀이 존재하지 않는 경우 보정 대상 픽셀 검출부(610)는 보정 대상 픽셀의 유형을 싱글로 설정할 수 있다.As described above, if one or more other correction target pixels are present in the pixel block, the correction
단계 925에서 결함 픽셀 보정부(620)는 제어부(630)의 제어에 의해 보정 대상 픽셀 검출부(610)로부터 입력된 보정 대상 픽셀의 유형 정보가 싱글인지 여부를 판단한다.In
만일 보정 대상 픽셀의 유형이 싱글이라고 결정되면, 단계 930에서 결함 픽셀 보정부(620)는 제어부(630)의 제어에 의해 보정 대상 픽셀에 인접한 미리 정해진 크기의 픽셀 블록(예를 들어, 3×3)에 대해(여기서, 보정 대상 픽셀은 픽셀 블록의 중심 픽셀로 설정될 수 있음) 중심 픽셀을 제외한 두 픽셀간의 상호간의 차이값을 이용하여 중심 픽셀(즉, 보정 대상 픽셀)에 대해 보정할 수 있다.If it is determined that the type of the pixel to be corrected is single, the
예를 들어, 결함 픽셀 보정부(620)는 픽셀 블록내에 중심 픽셀을 제외한 두 픽셀간의 상호간의 차이값이 최소인 두 픽셀의 평균값을 산출하여 중심 픽셀(즉, 보정 대상 픽셀)을 보정할 수 있다. For example, the
그러나 만일 보정 대상 픽셀의 유형이 클러스터라고 결정되면, 단계 935에서 결함 픽셀 보정부(620)는 보정 대상 픽셀의 위치 정보를 이용하여 정해진 크기의 픽셀 블록을 설정하고 해당 픽셀 블록내의 픽셀들의 평균값 또는 중간값을 산출하여 보정 대상 픽셀에 대해 보정을 수행할 수 있다. However, if it is determined that the type of the pixel to be corrected is a cluster, in
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 이미지 프로세서에 행 단위로 픽셀 데이터가 입력되는 순서를 가지는 것으로 설명하였으나, 열 단위로 픽셀 데이터가 입력되는 경우에도 상술한 내용이 적용가능함은 물론이다.In the present invention, for convenience of description, it is described that the pixel data is input to the image processor in units of rows. However, the above description is applicable to the case where the pixel data is input in units of columns.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 결함 픽셀 보정 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 이미지 프로세서가 이미지 센서로부터 입력되는 유효 데이터 인에이블 신호 및 수직 동기 신호(즉, 클럭 신호)를 이용하여 결함 픽셀(즉, 보정 대상 픽셀)을 검출하여 해당 보정 대상 픽셀에 대해 보정을 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, by providing the method and apparatus for correcting the defective pixel according to the present invention, the image processor uses the valid data enable signal and the vertical synchronizing signal (i.e., the clock signal) inputted from the image sensor (i.e., the clock signal). , The correction target pixel) can be detected and the correction can be performed on the correction target pixel.
또한, 본 발명은 이미지 프로세서가 결함 픽셀 검출을 위해 이미지 센서로부터 별도의 제어신호를 입력받지 않고서도 결함 픽셀을 검출하여 보정할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention has the effect that the image processor can detect and correct the defective pixel without receiving a separate control signal from the image sensor for detecting the defective pixel.
또한, 본 발명은 이미지 프로세서가 이미지 센서의 픽셀 어레이의 결함 픽셀을 검출하기 위한 별도의 동작을 수행하지 않음으로 인해 제품 양산성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention has the effect that the product processor can be improved because the image processor does not perform a separate operation for detecting the defective pixels of the pixel array of the image sensor.
또한, 본 발명은 이미지 프로세서가 결함 픽셀 검출을 위한 동작 수행 없이도 결함 픽셀에 대한 정확한 보정을 수행할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention has the effect that the image processor can perform the correct correction for the defective pixel without performing an operation for detecting the defective pixel.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.
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