TWI382749B - 攝像裝置、缺陷像素補正裝置及其中之處理方法以及程式 - Google Patents

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Description

攝像裝置、缺陷像素補正裝置及其中之處理方法以及程式
本發明係有關於攝像裝置，尤其是有關於，使用攝像元件所拍攝到的影像中所含之缺陷像素加以補正的攝像裝置、缺陷像素補正方法、及其中之處理方法以及令該當方法在電腦上執行的程式。
近年來，用來拍攝被攝體的數位視訊攝影機或數位靜態相機等攝像裝置，被廣為使用。又，這些攝像裝置正朝向小型化及高畫質化邁進。這些攝像裝置中所搭載的固體攝像元件(imaging device)上，會發生白缺陷或黑缺陷等像素缺陷，是一般所知。此處，所謂白缺陷係指，對於隨應入射光量之電氣訊號，重疊了一定量電荷的像素缺陷，所謂黑缺陷係指，訊號位準是降低一定比率的像素缺陷，或對入射光完全不反應，只輸出低位準的訊號的像素缺陷。
這些缺陷像素，在攝像影像上會造成白或黑點狀的痕跡，造成攝像影像的畫質劣化。因此，儘可能地減低這些缺陷像素之影響，對於提升攝像裝置性能來說是很重要的。然而，一般而言，在固體攝像元件內，要完全去除這些缺陷像素，是有困難。因此，使用從固體攝像元件所輸出之影像訊號，於後段的訊號處理部中，偵測出缺陷像素並進行補正的缺陷像素補正方法，係已被多數提出。
例如，在製造現場的調整時或電源投入時等，偵測出缺陷像素，將該偵測到的缺陷像素之位置資訊，保持在暫存器或記憶體等記憶手段中備用；到了攝影時，基於所保持的位置資訊，使用身為補正對象之像素所相鄰的複數像素之訊號，來算出內插值，將該內插值與缺陷像素的值進行置換的缺陷像素補正方法，係廣為流行。
又，例如，求出任意色空間之缺陷像素位置所對應的其他色空間之像素與其周圍像素的相關性，使用所求出相關性當中最強相關性之像素位置所對應的色空間之像素，來進行缺陷像素之補正的缺陷像素補正方法，係已被提出(例如，參照專利文獻1。)。
[專利文獻1]日本特開平06－153087號公報(圖1)
若依據上述先前方法，可用比較簡單的構成，來進行缺陷像素之補正。
另一方面，近年來隨著攝像裝置的小型化及高畫質化，關於攝像元件也是開發了許多有關多像素化及小型化的技術。
例如，將構成攝像元件之像素的電晶體群的一部分，讓相鄰之複數像素所共有的像素共有構造之相關技術，已經實現。藉此，除了可謀求像素的縮小化，還可謀求攝像裝置的小型化。
然而，具有像素共有構造的攝像元件中，當身為共有構成要素的增幅放大電晶體發生故障時，共用該故障的電晶體的所有相鄰之複數像素，都會變成缺陷像素。因此，在使用具有像素共有構造之攝像元件來補正所拍攝到之影像中所含有之缺陷像素時，將起因於像素共有構造的相鄰像素缺陷予以適切補正，是很重要的。又，除了像素共有構造以外，也有可能起因於構造上之問題，而使複數像素所構成之像素群中所含之各像素，發生缺陷。
於是，本發明的目的在於，將複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中所含之各缺陷像素，予以適切地補正。
本發明係為了解決上記課題而研發，其第1側面為，一種攝像裝置及其處理方法以及令該當方法在電腦執行的程式，其特徵為，具備：缺陷像素記憶手段，係將構成攝像元件的像素當中之缺陷像素的位置資訊，和表示在複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中是否含有該當位置資訊所述之缺陷像素的像素缺陷資訊，建立關連而加以記憶；和影像輸入手段，係將上記攝像元件所拍攝到的影像，予以輸入；和缺陷像素判定手段，係針對上記所輸入之影像中的各像素，基於上記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊，來判定是否為缺陷像素；和像素共有缺陷判定手段，係基於上記缺陷像素記憶手段中所記憶的像素缺陷資訊來判定，已被判定為上記缺陷像素之像素，是否被包含在上 記缺陷像素群中；和像素種別判定手段，係判定上記所輸入之影像中的各像素之種別；和內插像素選擇手段，針對已被判定為上記缺陷像素之像素，基於上記所判定出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在上記缺陷像素群中之判定結果，來選擇該當像素的周邊像素；和內插值算出手段，係基於上記所選擇之該當像素的周邊像素之值，來算出已被判定為上記缺陷像素之像素的內插值；和內插值置換手段，係將已被判定為上記缺陷像素之像素之值和上記所算出之該當像素所對應之內插值，加以置換。藉此，針對被攝像元件所拍攝到之影像中的各像素會判定是否為缺陷像素，並判定已被判定為缺陷像素之像素是否被包含在缺陷像素群中，並且判定已被輸入之影像中的各像素之種別，基於缺陷像素之種別和該缺陷像素是否被包含在缺陷像素群中，來選擇該缺陷像素之周邊像素，基於該已被選擇之缺陷像素之周邊像素的值來算出缺陷像素的內插值，將缺陷像素之值和所算出的內插值加以置換，可發揮如此作用。
又，於該第1側面中，係可為，上記缺陷像素記憶手段，係針對被上記缺陷像素群所包含的缺陷像素，是僅記憶著該當缺陷像素群中所含之缺陷像素當中的1個缺陷像素之相關的上記位置資訊及上記像素缺陷資訊；更具備：位置資訊算出手段，係基於針對上記缺陷像素記憶手段中所記憶之上記缺陷像素群中所含之缺陷像素的上記位置資訊，來算出含有該當缺陷像素的缺陷像素群的其他缺陷像 素之位置資訊；上記缺陷像素判定手段，係針對上記所輸入之影像中的各像素，基於上記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊及上記所算出之位置資訊，來判定是否為缺陷像素；上記像素共有缺陷判定手段，係基於上記所算出之位置資訊來判定，已被判定為上記缺陷像素之像素，是否被包含在上記缺陷像素群中。藉此，基於針對缺陷像素群中所含之1個缺陷像素的位置資訊，來算出含有該缺陷像素之缺陷像素群的其他缺陷像素的位置資訊，針對已被輸入之影像中的各像素，基於缺陷像素記憶手段的位置資訊及所算出的位置資訊，來判定是否為缺陷像素，基於該所算出的位置資訊，來判定缺陷像素是否被包含在缺陷像素群中，可發揮如此作用。
又，於該第1側面中，上記缺陷像素群，係可為由相鄰之複數缺陷像素所構成的像素群。藉此就可發揮，將相鄰之由複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中所含之缺陷像素予以補正之作用。又，於該第1側面中，係可為，上記攝像元件，係具有像素共有構造之像素群；上記缺陷像素群係為，構成上記像素共有構造之像素群之複數像素是缺陷像素的像素群。藉此就可發揮，將構成像素共有構造之像素群的複數像素是缺陷像素的像素群中所含之缺陷像素予以補正之作用。此種情況下，係可為，上記攝像元件之受光部上所著裝的彩色濾光片，係為斜向像素排列的彩色濾光片；上記像素共有構造之像素群，係於上記斜向像素排列中相鄰之4像素所成之像素群。藉此，針對斜向像素 排列之彩色濾光片所被裝著的攝像元件所拍攝到的影像，在其斜向像素排列中，可將相鄰之4像素所成之缺陷像素群中所包含的缺陷像素予以補正，可發揮如此作用。
又，於該第1側面中，係可為，更具備：連續缺陷判定手段，係基於已被判定為上記缺陷像素之像素的位置資訊，來判定該當像素所相鄰之相鄰像素是否為缺陷像素；上記內插像素選擇手段，針對已被判定為上記缺陷像素之像素，基於上記所判別出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在上記缺陷像素群中之判定結果、和該當像素之相鄰像素是否為缺陷像素的判定結果，來選擇該當像素的周邊像素。藉此就可發揮，基於缺陷像素之位置資訊，來判定該缺陷像素所相鄰之相鄰像素是否為缺陷像素，並基於缺陷像素之種別、該缺陷像素是否被包含在缺陷像素群中、該缺陷像素的相鄰像素是否為缺陷像素，來選擇該缺陷像素之周邊像素之作用。
又，本發明的第2側面為，一種缺陷像素補正方法及其處理方法以及令該當方法在電腦執行的程式，其特徵為，具備：缺陷像素記憶手段，係將構成攝像元件的像素當中之缺陷像素的位置資訊，和表示在複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中是否含有該當位置資訊所述之缺陷像素的像素缺陷資訊，建立關連而加以記憶；和影像輸入手段，係將上記攝像元件所拍攝到的影像，予以輸入；和缺陷像素判定手段，係針對上記所輸入之影像中的各像素，基於上記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊，來判定是否 為缺陷像素；和像素共有缺陷判定手段，係基於上記缺陷像素記憶手段中所記憶的像素缺陷資訊來判定，已被判定為上記缺陷像素之像素，是否被包含在上記缺陷像素群中；和像素種別判定手段，係判定上記所輸入之影像中的各像素之種別；和內插像素選擇手段，針對已被判定為上記缺陷像素之像素，基於上記所判定出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在上記缺陷像素群中之判定結果，來選擇該當像素的周邊像素；和內插值算出手段，係基於上記所選擇之該當像素的周邊像素之值，來算出已被判定為上記缺陷像素之像素的內插值；和內插值置換手段，係將已被判定為上記缺陷像素之像素之值和上記所算出之該當像素所對應之內插值，加以置換。藉此，針對被攝像元件所拍攝到之影像中的各像素會判定是否為缺陷像素，並判定已被判定為缺陷像素之像素是否被包含在缺陷像素群中，並且判定已被輸入之影像中的各像素之種別，基於缺陷像素之種別和該缺陷像素是否被包含在缺陷像素群中，來選擇該缺陷像素之周邊像素，基於該已被選擇之缺陷像素之周邊像素的值來算出缺陷像素的內插值，將缺陷像素之值和所算出的內插值加以置換，可發揮如此作用。
若依據本發明，則可達到將複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中所含之各缺陷像素予以適切補正之優良效果。
接著參照圖面，詳細說明本發明的實施形態。
圖1係本發明的實施形態中的攝像裝置100之機能構成例的區塊圖。攝像裝置100，係具備：透鏡110、馬達120、馬達驅動電路130、光圈140、驅動電路150、攝像元件160、驅動電路170、前端(F/E：Front End)處理部180、訊號處理部190、系統控制部195。
透鏡110，係將來自光源之入射光及來自攝像被攝體的反射光加以聚光的透鏡。馬達120，係隨應於從馬達驅動電路130所輸出之驅動訊號而旋轉，以使透鏡110移動，調整被攝體之焦距及焦點位置的馬達。馬達驅動電路130，係基於來自系統控制部195的控制，生成令馬達120旋轉用的驅動訊號，將該驅動訊號輸出至馬達120。藉由該馬達驅動電路130，使用者之變倍動作所相應的焦距(亦即變焦位置)就被決定。
光圈140，係基於從驅動電路150所輸出之驅動訊號，來因應被攝體照度而調整光圈，決定通過透鏡110的光量(亦即曝光值)。驅動電路150，係基於來自系統控制部195的控制，生成用來調整光圈140的驅動訊號，將該驅動訊號輸出至光圈140。
攝像元件160，係基於從驅動電路170所輸出之驅動訊號，對通過光圈140的光訊號實施光電轉換處理，將光電轉換成的電荷訊號，輸出至前端處理部180。此外，攝像元件160係由CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal－Oxide Semiconductor)等元件所構成。此外，在本發明的實施形態中，作為攝像元件160是採用單板方式的攝像元件，作為被裝著在其受光部上的彩色濾光片，是以所謂斜向像素排列之彩色濾光片為例來說明。又，作為攝像元件160，係以構成像素之電晶體群的一部分是被相鄰之4像素所共有的像素共有構造之攝像元件為例來說明。此外，關於斜向像素排列之彩色濾光片、像素共有構造，係參照圖3、圖4等來詳細說明。
驅動電路170，係基於來自系統控制部195的控制，生成攝像元件160要施行光電轉換處理所需之驅動訊號，將該驅動訊號輸出至攝像元件160。
前端處理部180，係對從攝像元件160輸出的類比電荷訊號，實施去除雜訊或增幅等處理，是將該電荷訊號轉換成數位訊號的前端處理部，具備CDS(Correlated Double Sampling)部181、AGC(自動增益控制：Automatic Gain Control)部182、A/D轉換部183。CDS部181，係將輸入訊號予以取樣(標本化)後，將其取樣保持成一定值。AGC部182，係為對輸入訊號進行增幅處理的自動增益控制部。A/D轉換部183，係為將輸入訊號從類比訊號轉換成數位訊號的A/D轉換部。在本發明的實施形態中，雖然針對把前端處理部180和攝像元件160加以分離的情形來說明，但前端處理部180亦可和攝像元件160形成在同一基板上。例如，可採用所謂Column A/D方式影像感測器等。
訊號處理部190，係對於被前端處理部180轉換成數位 訊號的被攝體之攝像訊號，基於來自系統控制部195的控制訊號，實施AWB(Auto White Balance：自動白平衡)、AE(Automatic Exposure：自動曝光)、AF(Auto Focus：自動焦點)等相機控制處理，將被攝體的映像訊號(亮度訊號及色差訊號)加以生成的訊號處理部；具備：同步訊號生成部191、相機訊號處理部200、控制演算處理部192、解析度轉換部193。例如，訊號處理部190係由積體電路(硬體)來實現。又，訊號處理部190之構成的全部或部分，係可利用電腦等軟體方式來加以實現。
同步訊號生成部191，係用來生成水平．垂直方向的同步訊號或各種時序訊號，並將所生成的同步訊號輸出至相機訊號處理部200。
相機訊號處理部200，係基於來自系統控制部195的控制訊號來實施控制處理，生成被攝體的映像訊號。此外，關於相機訊號處理部200，參照圖2來詳細說明。
控制演算處理部192，係基於來自系統控制部195的控制訊號，以執行用來對被攝體的映像訊號實施控制處理所需的各種演算處理。
解析度轉換部193，係對從訊號處理部190所輸出的被攝體的映像訊號，進行解析度轉換或歪斜補正處理。
系統控制部195，係控制攝像裝置100各部的系統控制部。例如，系統控制部195，係用CPU(Central Processor Unit)來實現。
圖2係相機訊號處理部200之機能構成例的區塊圖。相 機訊號處理部200，係具備相機訊號前處理部210、相機訊號後處理部220。
相機訊號前處理部210，係為使用來自同步訊號生成部191的各種同步訊號，對從前端處理部180輸出的被攝體的攝像訊號，實施起因於透鏡110、光圈140、攝像元件160等的缺陷像素、或陰影、雜訊等各種補正處理的相機訊號前處理部；具備缺陷像素補正處理部300。缺陷像素補正處理部300，係為進行起因於攝像元件160結晶缺陷等所造成之缺陷像素的補正處理的缺陷像素補正處理部。此外，關於缺陷像素補正處理部300，參照圖3來詳細說明。
此外，當來自攝像元件160的輸入訊號為C(Cyan：青藍)、M(Magenta：洋紅)、Y(Yellow：黃)、G(Green：綠)所成之訊號(亦即補色訊號)所構成時，相機訊號前處理部210，係將輸入訊號予以原色分離成為由R(Red：紅)、G(Green：綠)、B(Blue：藍)所成的原色訊號。然後，R、G、B訊號係成為往相機訊號後處理部220與控制演算處理部192的輸入訊號。
相機訊號後處理部220，係為從被相機訊號前處理部210施行過處理的被攝體之攝像訊號，生成出映像訊號(亮度訊號及色差訊號)的相機訊號後處理部。該相機訊號後處理部220所生成的映像訊號，係被供給至解析度轉換部193。
圖3係作為攝像元件160的彩色濾光片，採用所謂斜向像素排列之彩色濾光片(參照日本特開2005－107037等)時 的像素排列之一例的圖示。所謂斜向像素排列之彩色濾光片，係指相對於G(綠)、R(紅)、B(藍)之比率為2：1：1的貝爾排列，把G(綠)、R(紅)、B(藍)之比率設計成6：1：1，然後再將像素排列旋轉45度而成的像素排列的彩色濾光片。又，G像素中係存在有G1乃至G4、Gr及Gb的6種類之同色像素。此處，Gr像素係表示，存在於含有R像素之行中的G像素，Gb像素係表示，存在於含有B像素之行中的G像素。又，G1乃至G4像素，係為存在於含有R像素之行與含有B像素之行之間的G像素，各編號係為其識別號碼。此外，在圖3至圖4、圖9至圖19中，係圖示了斜向像素排列彩色濾光片當中的部分像素排列。又，關於這些各圖中，如圖3所示，將上下方向往右側旋轉45度後之方向亦即箭頭501方向稱作右上斜方向(Ascending)，將上下方向往左側旋轉45度後之方向亦即箭頭502方向稱作右下斜方向(Descending)。
如圖3所示，關於R像素及B像素，係於上下左右方向上，相鄰各像素並非同色像素，而是隔著1像素間隔的位置上才存在有同色像素。又，關於G像素當中的G1乃至G4像素，上下左右方向連續存在之各像素，係為同色像素。又，關於G1像素及G4像素，係在右上斜方向上相鄰之各像素為同色像素，在右下斜方向上則相鄰之各像素並非同色像素，而是隔著1像素間隔位置上存在有同色像素。又，關於G2像素及G3像素，係在右下斜方向上相鄰之各像素為同色像素，在右下斜方向上則相鄰之各像素並 非同色像素，而是隔著1像素間隔位置上存在有同色像素。又，關於Gr像素及Gb像素，係在上下左右方向上相鄰之各像素並非同色像素，但在右上斜方向及右下斜方向上相鄰之各像素係為同色像素，並且上下左右方向和右上斜方向及右下斜方向上相隔1像素間隔處存在有同色像素。
如此，由於在各像素的周邊像素，存在有同色像素，因此在本發明的實施形態中，當於斜向像素排列彩色濾光片中存在有缺陷像素時，則使用此缺陷像素周邊所存在的同色像素，來補正該缺陷像素。此外，關於該缺陷像素之補正中所使用的周邊像素，係參照圖9至圖19來詳細說明。
圖4係於斜向像素排列彩色濾光片中，構成攝像元件之像素的電晶體群的一部分，是被相鄰的4像素所共有的攝像元件之像素共有構造之一例的圖示。圖4(a)及(b)，係將4像素共有構造之像素群503及504予以模式性圖示，圖4(c)係採用具有4像素共有構造之攝像元件時的像素排列之部分模式性圖示。
圖4(a)所示的像素群503，係屬於共有構成要素之電晶體的一部分，是被以R像素為開頭的R像素、G1像素、Gb像素、G3像素之曲折狀圖案的4像素所共有。又，圖4(b)所示的像素群504，係屬於共有構成要素之電晶體的一部分，是被以B像素為開頭的B像素、G4像素、Gr像素、G2像素之曲折狀圖案的4像素所共有。又，圖4(c)所 示的像素排列，係為表示被像素群503及504所構成之像素排列的一部分，各像素群是以粗線圍繞表示。此外，於圖4(c)所示的像素排列中，關於像素群503的下部分及像素群504的上部分，係部分省略。
如此，藉由在攝像元件採用像素共有構造，就可謀求攝像元件像素的縮小化，近年來，在謀求攝像裝置小型化上，具有像素共有構造的攝像元件，係為必須之技術。
然而，具有像素共有構造的攝像元件中，例如，當身為共有構成要素的增幅放大電晶體發生故障時，共用該故障的電晶體的所有相鄰之複數像素，都會變成缺陷像素。如此，起因於像素共有構造的相鄰像素之缺陷，在本發明的實施形態中，係稱作像素共有構造。又，當左右方向的2個相鄰像素當中的1個，存在有缺陷像素時，將像素缺陷稱作連續相鄰像素缺陷；在相鄰像素不存在有缺陷像素時，則將像素缺陷稱作單獨像素缺陷。
圖5係缺陷像素補正處理部300之機能構成例的區塊圖。缺陷像素補正處理部300，係具備：線緩衝區307、周邊像素參照部308、計數生成部310、缺陷像素位址記憶部320、缺陷像素判定部330、內插候補像素選擇部340、內插值算出部350、內插值置換部360。
線緩衝區307，係由複數線的線緩衝區所構成，被當成輸入訊號302而輸入的像素，是以線單位而被保持複數線份。
周邊像素參照部308，係從被線緩衝區307所保持的數 線份的像素中，依序讀出身為補正對象之對象像素及該像素之周邊像素。然後將所讀出之對象像素當作輸入訊號305而輸出至內插候補像素選擇部340及內插值置換部360，並且將該對象影像之周邊像素當作輸入訊號304而輸出至內插候補像素選擇部340。
計數生成部310，係基於從同步訊號生成部191所輸入之同步訊號(水平同步訊號及垂直同步訊號)301，進行水平方向及垂直方向之計數值的生成處理的計數生成部。所生成的計數值，係為攝像影像之平面上的左上為原點，右方向及下方向為正方向之座標(亦即攝像影像平面上的座標(位址))加以表示的值，是由水平方向計數值及垂直方向計數值所成。該計數值，係對缺陷像素判定部330當成輸入訊號371而輸入，並且對周邊像素參照部308當成輸入訊號311而輸入。藉此，被輸入至缺陷像素判定部330的輸入訊號371，和被輸入至內插候補像素選擇部340的輸入訊號304及被輸入至內插值置換部360的輸入訊號305，就會同步。
缺陷像素位址記憶部320，係在攝像元件160的製造工程時或攝像裝置100的電源投入時所進行之攝像元件160缺陷像素偵測處理而得到的缺陷像素在攝像影像之平面上的水平方向及垂直方向之位置資訊(缺陷像素位址資訊)，加以儲存，是由暫存器或記憶體等記憶元件所構成。該缺陷像素位址資訊，係基於來自系統控制部195的控制，而被預先儲存在缺陷像素位址記憶部320。該缺陷像素位址資 訊，係對缺陷像素判定部330當成輸入訊號372而輸入。此外，關於缺陷像素位址資訊，參照圖6來詳細說明。
缺陷像素判定部330，係為將從計數生成部310所輸入的計數值，和從缺陷像素位址記憶部320所輸入的缺陷像素位址資訊，進行比較處理的缺陷像素判定部。亦即，缺陷像素判定部330，係當計數值和缺陷像素位址資訊一致時，判定該計數值所對應之像素係為缺陷像素，將關於該像素的缺陷旗標之內容，輸出至訊號線375。又，缺陷像素判定部330，係於計數值和缺陷像素位址資訊一致的情況下，當此缺陷像素位址資訊中所含之補正距離切換旗標上被儲存為「1」時，則將表示已被判定為缺陷像素之像素係為像素共有缺陷的像素共有缺陷旗標之內容，輸出至訊號線373。再者，缺陷像素判定部330，係針對含有屬於像素共有缺陷之缺陷像素的像素群的其他缺陷像素，也會將像素共有缺陷旗標之內容輸出至訊號線373。又，缺陷像素判定部330，係基於計數值和缺陷像素位址資訊的比較結果，判定為連續的缺陷像素時，則將連續缺陷旗標之內容，輸出至訊號線374。此外，關於缺陷像素判定部330，參照圖7來詳細說明。
內插候補像素選擇部340，係於含有從周邊像素參照部308所輸入之對象影像的周邊像素中，將該對象像素之周邊存在的像素，當成內插候補對象的內插對象像素而加以選擇，將所選擇的內插對象像素當成輸入訊號376而輸入至內插值算出部350。此外，關於內插候補像素選擇部 340，參照圖8來詳細說明。
內插值算出部350，係使用從內插候補像素選擇部340所輸入之內插對象像素來算出內插值，將所算出的內插值當成輸入訊號378而輸出至內插值置換部360。此外，從內插候補像素選擇部340所輸入之內插對象像素係為2像素，該2像素的加算平均值會被演算出來以求出內插值。
內插值置換部360，係基於從缺陷像素判定部330所輸出之像素共有缺陷旗標或缺陷旗標之內容，或從內插值算出部350所輸出之缺陷像素的內插值，而針對缺陷像素進行內插值之置換處理。亦即，內插值置換部360，係當輸入像素係為缺陷像素時，則將該缺陷像素值置換成內插值後的像素當成輸出訊號306而加以輸出；當輸入像素不是缺陷像素時，則將被當成輸入訊號305而輸入的輸入像素，當成輸出訊號306而加以輸出。如此，藉由置換缺陷像素之值以進行補正，就可降低攝像影像的畫質劣化。
圖6係缺陷像素位址記憶部320中所儲存的缺陷像素位址資訊400的模式性圖示。該缺陷像素位址資訊400，係由補正距離切換旗標410、缺陷像素位址(垂直方向)420、缺陷像素位址(水平方向)430所構成。
補正距離切換旗標410，係為表示缺陷像素位址資訊400所對應之像素是否為像素共有缺陷像素的旗標，是被設在最上位位元(MSB)的1位元之旗標。藉由該補正距離切換旗標410，當輸入像素係為像素共有缺陷時，就可適切地選擇內插候補像素。例如，若為像素共有缺陷時，則 補正距離切換旗標410中儲存為「1」，當不是像素共有缺陷時，則在補正距離切換旗標410中儲存為「0」。此外，在本發明的實施形態中，於缺陷像素偵測處理時，有偵測出像素共有缺陷的情況下，僅將像素共有構造之像素群之開頭像素的缺陷像素位址資訊，儲存至缺陷像素位址記憶部320。此處，像素共有構造之像素群的開頭像素，例如，如圖4(a)所示，含有R像素之像素群的情況時則為R像素，如圖4(b)所示，含有B像素之像素群的情況時則為B像素。又，像素共有構造之像素群中所含之開頭像素以外的其他缺陷像素位址，係例如，圖4(a)所示的以R像素為開頭像素的像素群中，假設R像素的位置資訊(位址)為R(X、Y)時，該像素群中所含之G1像素、Gb像素、G3像素的位置資訊(位址)，係可算出為G1(X、Y＋1)、Gb(X、Y＋2)、G3(X、Y＋3)。又，關於以B像素為開頭像素的像素群之位置資訊，也可同樣算出。
如此，關於像素共有缺陷，係僅將像素共有構造之像素群的開頭像素之缺陷像素位址資訊，儲存至缺陷像素位址記憶部320，基於開頭像素的缺陷像素位址資訊，來算出其他缺陷像素位址，藉此，即使不將像素群之開頭像素以外的缺陷位址資訊儲存至缺陷像素位址記憶部320，也可針對該像素群中所含之開頭像素以外的其他缺陷像素，進行補正。又，藉此可削減作為缺陷像素位址記憶部320使用之暫存器或記憶體等的資源，可實現攝像裝置的小型輕量化及低成本化。
缺陷像素位址420，係為以攝像影像之平面上的左上為原點，右方向及下方向為正方向之座標中，表示缺陷像素的垂直方向(V方向)之位置資訊(Y座標)的值，例如是被n位元所規定。
缺陷像素位址430，係為以攝像影像之平面上的左上為原點，右方向及下方向為正方向之座標中，表示缺陷像素的水平方向(H方向)之位置資訊(X座標)的值，例如是被m位元所規定。
圖7係缺陷像素判定部330之機能構成例的區塊圖。缺陷像素判定部330，係具備：缺陷判定部331、像素共有缺陷相鄰位址算出部332、像素共有缺陷判定部333、邏輯和演算(OR)電路334、連續缺陷判定部335。
缺陷判定部331，係基於從計數生成部310所輸出之計數值，和從缺陷像素位址記憶部320所輸入的缺陷像素位址資訊，來判定輸入像素是否為缺陷像素。亦即，缺陷判定部331，係當計數生成部310的計數值和缺陷像素位址資訊400中所含之缺陷像素位址420及缺陷像素位址430是一致時，就判定該計數值所對應的像素係為缺陷像素，將表示該意旨的缺陷旗標之內容輸出至訊號線375，並且將缺陷像素位址輸出至連續缺陷判定部335。又，缺陷判定部331，係於計數生成部310之計數值與缺陷像素位址420及430為一致的情況下，當此缺陷像素位址資訊400中所含之補正距離切換旗標410中被儲存了「1」時，則將表示該意旨的像素共有缺陷旗標輸出至邏輯和演算電路334，並且 將該缺陷像素位址資訊400中所含之缺陷像素位址420及430，輸出至像素共有缺陷相鄰位址算出部332。
像素共有缺陷相鄰位址算出部332，係基於從缺陷判定部331所輸出的缺陷像素位址420及430，如圖4(a)及(b)所示，將像素共有構造之像素群中所含之開頭像素以外的其他缺陷像素位址予以算出，並將所算出的其他缺陷像素位址加以保持。然後，像素共有缺陷相鄰位址算出部332，係將所保持的其他缺陷像素位址，輸出至像素共有缺陷判定部333。
像素共有缺陷判定部333，係基於像素共有缺陷相鄰位址算出部332中所保持的像素共有構造之像素群中所含之開頭像素以外的其他缺陷像素位址，和從計數生成部310所輸出的計數值，來判定輸入像素是否為像素共有缺陷像素。亦即，像素共有缺陷判定部333，係當像素共有缺陷相鄰位址算出部332中所保持的缺陷像素位址，和從計數生成部310所輸出的計數值是一致時，就判定該計數值所對應的像素係為像素共有缺陷像素，並生成像素共有缺陷旗標，將該像素共有缺陷旗標輸出至邏輯和演算電路334。例如，作為像素共有缺陷旗標係輸出「1」。
邏輯和演算電路334，係當像素共有缺陷判定部333或缺陷判定部331之至少1者所送來的像素共有缺陷旗標是輸入了「1」的時候，就將像素共有缺陷旗標「1」輸出至訊號線373的OR電路。
連續缺陷判定部335，係將從缺陷判定部331所輸出的 缺陷旗標予以保持，隨應於缺陷旗標是否被連續輸入，來判定缺陷像素是否連續存在。又，連續缺陷判定部335，係當判定為缺陷像素是連續存在時，則生成連續缺陷旗標，輸出至訊號線374。
圖8係內插候補像素選擇部340之機能構成例的區塊圖。內插候補像素選擇部340，係具備像素種別判定部341、周邊像素抽出部342、內插像素選擇部343。
像素種別判定部341，係判定被當成輸入訊號305而輸入之對象像素的像素種別，並將所判定之像素種別，輸出至周邊像素抽出部342及內插像素選擇部343。此處，作為像素種別係會判定出，例如R像素、B像素、G1乃至G4像素、Gb像素、Gr像素。
周邊像素抽出部342，係基於從像素種別判定部341所輸入之像素的種別，從被當成輸入訊號304而輸入之周邊像素中，抽出複數像素，將所抽出的各像素，輸出至內插像素選擇部343。例如，對象像素之種別為G1乃至G4像素時，則將對象像素之上下左右方向上實體性相鄰之各像素，和於對象像素之上下左右方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的各像素，加以抽出。又，當對象像素之種別為Gr像素或Gb像素時，則將對象像素之斜方向上實體性相鄰之各像素，和於對象像素之上下左右方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的各像素，加以抽出。再者，當對象像素之種別為R像素或B像素時，則將對象像素之左右方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在 的各像素，加以抽出。關於這些抽出例子，係參照圖9至圖19來詳細說明。
內插像素選擇部343，係基於從像素種別判定部341所輸出之對象像素的種別，和從缺陷像素判定部330所輸出之像素共有缺陷旗標及連續缺陷旗標的內容，而從周邊像素抽出部342所抽出的複數像素之中，選擇出對象像素之內插像素。
例如，在對象像素之種別為G1乃至G4像素的情況下，當像素共有缺陷旗標及連續缺陷旗標之內容皆為「1」時，則將對象像素之左右方向上實體性分別隔開1像素間隔而存在於兩翼的2像素，加以選擇。另一方面，當像素共有缺陷旗標及連續缺陷旗標之內容均不為「1」時，則將對象像素的左右方向上實體性相鄰的2像素，加以選擇。
又，在對象像素之種別為Gr像素或Gb像素的情況下，當像素共有缺陷旗標之內容為「1」時，則將對象像素之左右方向上實體性分別隔開1像素間隔而存在於兩翼的2像素，加以選擇。另一方面，當像素共有缺陷旗標的內容為「0」時，則將對象像素之斜方向上實體性相鄰之4像素當中的一斜方向的2像素，加以選擇。
再者，當對象像素之種別為R像素或B像素時，則將對象像素之左右方向上實體性分別隔開1像素間隔而存在於兩翼的2像素，加以選擇。如此，當對象像素是R像素或B像素時，由於不需要考慮像素共有缺陷之影響，因 此無關於像素共有缺陷旗標及連續缺陷旗標之內容為何，內插像素都會被選擇。
接著，參照圖面，詳細說明被內插候補像素選擇部340所抽出及選擇的周邊像素。此外，於圖9至圖19所示的像素排列中，以虛線表示缺陷像素，以粗線表示被當成缺陷像素之內插像素而抽出的像素。又，關於像素共有缺陷，係將像素群以虛線圍繞來表示。
圖9係R像素為缺陷像素，該R像素之相鄰像素中不存在缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖9所示的像素排列中，雖然R像素510是單獨缺陷像素，但於R像素510的上下左右方向上，從R像素510起實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素亦即R像素511乃至514之任一者皆視為非缺陷像素。如此，在R像素510是單獨缺陷像素的情況下，作為內插候補像素，是將屬於周邊之同色像素的R像素511乃至514，加以抽出。此時，例如，所抽出的4像素當中的左右像素亦即R像素512及R像素514，是被當成內插像素而選擇。然後，所選擇之R像素512及R像素514的加算平均值，會被算出。然後，該所算出之R像素512及R像素514的加算平均值與缺陷像素510的置換處理，會被進行。此外，亦可將所抽出的4像素當中的上下像素亦即R像素511及R像素513，當成內插像素而加以選擇，而進行該R像素512及R像素514的加算平均值與缺陷像素510的置換處理。
圖10係R像素為缺陷像素，並且含有該R像素之像 素群係為像素共有缺陷時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖10所示的像素排列中，雖然含有R像素之像素群520係為像素共有缺陷，但於像素群520中所含的R像素的上下左右方向上，從像素群520中所含之R像素起實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素亦即R像素521乃至524之任一者皆視為非缺陷像素。如此，即使含有R像素之像素群520係為像素共有缺陷的情況下，屬於周邊之同色像素的R像素521乃至524仍不會受到影響，因此和單獨缺陷像素之情況同樣地，作為內插候補像素是抽出R像素511乃至514。又，關於內插像素的選擇、加算平均值的算出、以及置換處理，由於和單獨缺陷像素時的情況相同，故此處省略說明。又，在圖9及圖10中，雖然針對R像素來加以說明，但針對B像素的情況也是和R像素的情況相同，故此處省略說明。
圖11係G1像素為缺陷像素，並且該G1像素的上下方向的相鄰像素上存在有缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖11所示的缺陷像素中，假設G1像素530是缺陷像素，並且G1像素530的上下方向所相鄰之G3像素531也是缺陷像素。如此，當G1像素530是缺陷像素時，上下左右相鄰之同色像素亦即G3像素531、G2像素532、G3像素533、G2像素534是被當成內插候補之周邊像素而抽出。
然而，雖然所抽出的4像素當中，G3像素531是缺陷 像素，但屬於左右像素的G2像素532及G2像素G2534並非缺陷像素。此時，所抽出的4像素當中的左右像素亦即G2像素532及G2像素534，是被當成內插像素而選擇。然後，所選擇之G2像素532及G2像素534的加算平均值，會被算出。該所算出之G2像素532及G2像素534的加算平均值與缺陷像素530的置換處理，會被進行。如此，當G1像素是缺陷像素時，即使G1像素的上下左右方向所相鄰之同色像素當中的任一像素是缺陷像素時，仍可使用上下方向或左右方向之任何方向的2像素，來算出加算平均值。
圖12係含有G1像素的像素群540係為像素共有缺陷時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖12所示的像素排列中，假設含有G1像素之像素群540係為像素共有缺陷，於像素群540中所含的G1像素的上下左右方向上，從像素群540中所含之G1像素起在實體性相鄰位置上所存在的同色像素當中，G3像素541、G2像素542、G2像素544並非缺陷像素，像素群540中所含的G3像素543是缺陷像素。如此，當含有G1像素的像素群540是像素共有缺陷時，相鄰之同色像素亦即G3像素543就成了缺陷像素。因此，和單獨缺陷像素之情況同樣地，作為內插候補像素是抽出G3像素541、G2像素542、G3像素543、G2像素544但，所抽出的4像素當中的下像素亦即G3像素543係為缺陷像素，因此所抽出的4像素當中的左右像素亦即G2像素542及G2像素544，是被當成內插像素而選擇。此外，加算平均值的算出、及置換處理，由於和 上述單獨缺陷像素時的情況相同，故此處省略說明。如此，雖然含有G1像素之像素群540係為像素共有缺陷，但是G1像素的G3像素以外之相鄰同色像素並非缺陷像素的情況下，係可不直接受到像素共有缺陷之影響，而選擇內插像素。
圖13係含有G1像素的像素群540係為像素共有缺陷，並且該G1像素的水平方向相鄰像素中存在有缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖13所示的像素排列中，假設含有G1像素之像素群550係為像素共有缺陷，於像素群550中所含的G1像素的上下左右方向上，從像素群550中所含之G1像素起實體性相鄰位置上的同色像素當中，雖然G3像素551及G2像素552並非缺陷像素，但是G2像素554及G3像素553(被包含在像素群550)係為缺陷像素。如此，當含有G1像素之像素群550係為像素共有缺陷，G1像素所相鄰之G2像素554係為缺陷像素時，則若使用像素群550中所含之G1像素的上下左右所相鄰之同色像素亦即G3像素551或G3像素553、或G2像素552及G2像素554來算出加算平均值，則在加算平均值的算出中會使用到缺陷像素。於是，在此種情況下，如圖14或圖15所示，可以使用像素群550中所含之G1像素的上下左右方向或斜方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素，來算出加算平均值。
圖14係和圖13相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。 如圖13所示，若用像素群550中所含之G1像素的上下左右所相鄰的同色像素來算出加算平均值，則加算平均值之算出時會使用到缺陷像素。於是，如圖14所示，使用像素群550中所含之G1像素的上下左右方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素亦即G1像素555乃至558，來算出像素群加算平均值。亦即，作為內插候補像素，是將屬於周邊之同色像素的G1像素555乃至558，予以抽出。然後，此時，所抽出的4像素當中的左右像素亦即G1像素556及G1像素558是被當成內插像素而選擇；所選擇的G1像素556及G1像素558的加算平均值會被算出。此外，加算平均值的算出、及置換處理，由於和單獨缺陷像素時的情況相同，故此處省略說明。又，亦可將所抽出的4像素當中的上下像素亦即G1像素555及G1像素557，當成內插像素而加以選擇，而進行該G1像素555及G1像素557的加算平均值與缺陷像素510的置換處理。
圖15係和圖13相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
此處，如圖15所示，使用像素群550中所含之G1像素的斜方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素亦即G4像素561乃至564，來算出像素群加算平均值。亦即，作為內插候補像素，是將屬於周邊之同色像素的G4像素561乃至564，予以抽出。然後，此時，例如，所抽出的4像素當中的右下斜方向上的G4像素561及G4像素563是被當成內插像素而選擇；所選擇的G4像素561及G4 像素563的加算平均值會被算出。此外，加算平均值的算出、及置換處理，由於和單獨缺陷像素時的情況相同，故此處省略說明。又，亦可將所抽出的4像素當中的右上斜方向上的G4像素562及G4像素564，當成內插像素而加以選擇，而進行該G4像素562及G4像素564的加算平均值與缺陷像素510的置換處理。又，在圖11至圖15中，雖然針對G1像素來加以說明，但針對G2像素乃至G4像素的情況也是和G1像素的情況相同，故此處省略說明。
圖16係Gr像素為缺陷像素，並且該Gr像素的斜方向的相鄰像素上存在有缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖16所示的缺陷像素中，假設Gr像素570是缺陷像素，並且Gr像素570的右上斜方向所相鄰之G4像素574也是缺陷像素。如此，當Gr像素570是缺陷像素時，斜方向相鄰之同色像素亦即G3像素571、G1像素572、G2像素573、G4像素574是被當成內插候補之周邊像素而抽出。
然而，所抽出的4像素當中，G4像素574是缺陷像素。此時，所抽出的4像素當中的右下斜方向上的同色像素亦即G3像素571及G2像素573，是被當成內插候補而選擇。然後，所選擇之G3像素571及G2像素573的加算平均值，會被算出。該所算出之G3像素571及G2像素573的加算平均值與缺陷像素570的置換處理，會被進行。
圖17係含有Gr像素的像素群540係為像素共有缺陷時的像素排列之一例的模式性圖示。
於圖17所示的像素排列中，假設含有Gr像素之像素群580係為像素共有缺陷，且於像素群580中所含的Gr像素的斜方向上，從像素群580中所含之Gr像素起實體性相鄰之位置處，同色像素亦即G3像素581及G1像素582係不是缺陷像素。如此，含有Gr像素之像素群580係為像素共有缺陷的情況下，若使用像素群580中所含之Gr像素的斜方向所相鄰之同色像素亦即G3像素581及G2像素583、或G1像素582及G4像素584來算出加算平均值，則在加算平均值的算出中會使用到缺陷像素。於是，在此種情況下，如圖18或圖19所示，可以使用像素群580中所含之Gr像素的上下左右方向或斜方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素，來算出加算平均值。
圖18係和圖17相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
如圖17所示，若用像素群580中所含之Gr像素的上下左右所相鄰的同色像素來算出加算平均值，則加算平均值之算出時會使用到缺陷像素。於是，如圖18所示，使用像素群580中所含之Gr像素的上下左右方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素亦即Gr像素591乃至594，來算出像素群加算平均值。亦即，作為內插候補像素，是將屬於周邊之同色像素的Gr像素591乃至594，予以抽出。然後，此時，所抽出的4像素當中的左右像素亦即Gr像素592及Gr像素594是被當成內插像素而選擇；所選擇的Gr像素592及Gr像素594的加算平均值會被算出。 此外，加算平均值的算出、及置換處理，由於和單獨缺陷像素時的情況相同，故此處省略說明。又，亦可將所抽出的4像素當中的上下像素亦即Gr像素591及Gr像素593，當成內插像素而加以選擇，而進行該Gr像素591及Gr像素593的加算平均值與缺陷像素的置換處理。
圖19係和圖17相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
此處，如圖19所示，使用像素群580中所含之Gr像素的斜方向上實體性隔開1像素間隔位置上所存在的同色像素亦即Gb像素595乃至598，來算出像素群加算平均值。亦即，作為內插候補像素，是將屬於周邊之同色像素的Gb像素595乃至598，予以抽出。然後，此時，例如，所抽出的4像素當中的右下斜方向的像素亦即Gb像素595及Gb像素597是被當成內插像素而選擇；所選擇的Gb像素595及Gb像素597的加算平均值會被算出。此外，加算平均值的算出、及置換處理，由於和單獨缺陷像素時的情況相同，故此處省略說明。又，亦可將所抽出的4像素當中的右上斜方向上的同色像素亦即Gb像素596及Gb像素598，當成內插像素而加以選擇，而進行該Gb像素596及Gb像素598的加算平均值與缺陷像素510的置換處理。又，在圖16至圖19中，雖然針對Gr像素來加以說明，但針對Gb像素的情況也是和Gr像素的情況相同，故此處省略說明。
如圖9至圖19所示，於斜向像素排列中選擇缺陷像素 之周邊像素並加以補正，就可減低攝像影像的補正畫質之劣化。
接著針對本發明的實施形態中的攝像裝置100之動作，參照圖面來加以說明。
圖20及圖21係攝像裝置100所進行之缺陷像素之補正處理的處理程序的流程圖。此處係針對，判定身為補正對象之缺陷像素的左右方向上的1個相鄰像素是否為缺陷像素，並基於此判定結果，來選擇內插像素以作為連續相鄰像素之例子，加以說明。又，當身為補正對象之缺陷像素的上下左右方向之任一同色像素都不是缺陷像素時，則選擇左右方向的同色像素。再者，當身為補正對象之缺陷像素的斜方向之任一同色像素都不是缺陷像素時，則選擇右下斜方向的同色像素。此外，這些選擇條件，係亦可藉由使用者操作等而加以變更。
最初，像素係被輸入(步驟S901)。接著，從缺陷像素位址記憶部320讀出缺陷像素位址資訊(步驟S902)。接著，基於從計數生成部310所輸入的計數值，和從缺陷像素位址記憶部320所讀出之缺陷像素位址資訊，缺陷像素判定部330會進行比較處理，判定對象像素是否為缺陷像素(步驟S903)。此外，該比較處理，係於缺陷判定部331及像素共有缺陷判定部333中進行。該比較處理的結果，若判定為對象像素並非缺陷像素時(步驟S903)，則針對對象像素係不進行補正處理，將對象像素予以輸出(步驟S913)，結束缺陷像素的補正處理。
另一方面，若比較處理的結果是判定為，對象像素是缺陷像素時(步驟S903)，則判定對象像素的種別(步驟S904)。然後，當判定為對象像素之種別係為G1像素乃至G4像素的情況下(步驟S904)，則於所輸入之缺陷像素的上下左右方向上，抽出從該缺陷像素起實體性相鄰位置上所存在之同色像素的4像素，和從該缺陷像素起實體性隔開1像素間隔位置上所存在之同色像素的4像素(步驟S905)。接著，判斷所被輸入之缺陷像素是否為像素共有缺陷，且所被輸入之缺陷像素的相鄰像素是否為缺陷像素(步驟S906)。當所被輸入之缺陷像素是為像素共有缺陷，且所被輸入之缺陷像素的相鄰像素是為缺陷像素時(步驟S906)，則進入步驟S911。
另一方面，當所被輸入之缺陷像素並非像素共有缺陷，或者，所被輸入之缺陷像素的相鄰像素並非缺陷像素時(步驟S906)，則在所抽出的周邊像素當中，所被輸入之缺陷像素的左右方向上相鄰之2像素，是被當成內插像素而選擇(步驟S907)。
又，當判定為對象像素之種別係為Gr像素或Gb像素的情況下(步驟S904)，則於所被輸入之缺陷像素的斜方向上從該缺陷像素起實體性相鄰位置上所存在之同色像素的4像素，和於所被輸入之缺陷像素的上下左右方向上從該缺陷像素起實體性隔開1像素間隔位置上所存在之同色像素的4像素，會被抽出(步驟S908)。接著，判斷所被輸入之缺陷像素是否為像素共有缺陷(步驟S909)。然後，當 所被輸入之缺陷像素是像素共有缺陷時(步驟S909)，則進入步驟S911。
另一方面，當所輸入之缺陷像素並非像素共有缺陷時(步驟S909)，則在所抽出的周邊像素當中，於所被輸入之缺陷像素的斜方向上相鄰之4像素當中的右下斜方向之2像素，會被當成內插像素而選擇(步驟S910)。
又，當判定為對象像素之種別係為R像素或B像素的情況下(步驟S904)，則於所輸入之缺陷像素的左右方向上，從該缺陷像素起實體上隔開1像素間隔位置所存在之同色像素的2像素，係被當成內插像素而選擇(步驟S911)。
接著，所被選擇之2像素的加算平均值，會被算出(步驟S912)。接著，所算出之加算平均值，和所被輸入之缺陷像素的置換處理，會被進行(步驟S915)，進行過置換處理的像素會被輸出(步驟S915)。
此外，亦可為，當所輸入之缺陷像素並非像素共有缺陷時，或所被輸入之缺陷像素的相鄰像素並非缺陷像素時(步驟S906)，則在步驟S905中所抽出的周邊像素當中，針對從缺陷像素起實體性相鄰位置上所存在之同色像素的4像素，進行相關值的判別處理，將判定相關性較強的加算平均值，當成缺陷像素之內插值而加以選擇。亦即，針對步驟S905中所抽出之缺陷像素起實體性相鄰位置上所存在之同色像素，算出左右方向上的2像素的加算平均值及差分絕對值(相關值)、和上下方向上的2像素的加算平 均值及差分絕對值(相關值)，在所算出的2個差分絕對值當中，將較小值判定為強相關性。然後，將已被判定為強相關性的值所對應之方向上的2像素的加算平均值，當成缺陷像素之內插值而加以選擇。又，於步驟S904中，針對當已被判定為Gr像素或Gb像素、R像素或B像素時(步驟S904)，也是亦可同樣地進行相關值的判別處理，將判定相關性較強的加算平均值，當成缺陷像素之內插值而加以選擇。
又，亦可為，在對象像素之種別係為G1像素乃至G4像素的情況下，當對象像素係為像素共有缺陷，且對象像素之相鄰像素係為缺陷像素時(步驟S906)，則步驟S911中，於對象像素的斜方向上，將從該對象像素起實體性隔開1像素間隔位置上所存在之同色像素之中的任一方向的2像素，當成內插像素而加以選擇。
再者，在對象像素之種別係為Gr像素或Gb像素的情況下也是，當對象像素係為像素共有缺陷時(步驟S906)，亦可於對象像素的斜方向上，將從該對象像素起實體性隔開1像素間隔位置上所存在之同色像素之中的任一方向的2像素，當成內插像素而加以選擇。關於這些選擇，係亦可預先設定妥當。
此外，本發明的實施形態中，雖然針對以連續缺陷判定部335來生成關於水平方向之相鄰像素的連續缺陷旗標之情形加以說明，但關於水平方向之連續相鄰像素缺陷的連續缺陷旗標，係亦可使用D－FF等延遲元件來加以生成 。又，關於上下方向之連續相鄰像素缺陷的連續缺陷旗標，係可藉由上下相鄰像素之位址算出處理及來自缺陷像素位址記憶部320的上下相鄰像素之缺陷像素位址資訊的掃描及讀出處理、所算出之上下相鄰像素之位址和所讀出之上下相鄰像素之缺陷像素位址資訊的比較處理等，而加以生成。
又，在本發明的實施形態中，雖然針對採用單板方式攝像元件來作為攝像元件160時的情形加以說明，但是作為攝像元件是採用所謂3板方式攝像元件的攝像裝置上，亦可適用本發明的實施形態。於該攝像裝置中在選擇內插像素時，係例如，選擇空間相位上較接近的像素。
再者，在本發明的實施形態中，雖然針對僅將像素共有構造之像素群之開頭像素的缺陷像素位址資訊儲存至缺陷像素位址記憶部320的例子加以說明，但亦可將像素共有構造之像素群之各像素的缺陷像素位址資訊儲存至缺陷像素位址記憶部320中。
又，於本發明的實施形態中，雖然作為複數像素之相鄰像素缺陷，是例示了起因於像素共有構造的像素共有缺陷，但是起因於其他原因的相鄰像素缺陷，亦可適用本發明的實施形態。
甚至，於本發明的實施形態中，雖然針對補正距離切換旗標410係為用來表示缺陷像素是否為像素共有缺陷像素之旗標的情形來加以說明，但由於儲存至缺陷像素位址記憶部320之際可作任意設定，因此亦可將其設計成無關 於像素共有缺陷像素，是用來對任意缺陷像素來選擇內插像素所需之指標。
又，於本發明的實施形態中，雖然是說明了，在斜向像素排列彩色濾光片上，以4像素單位構成攝像元件之像素的電晶體群之一部分加以共用的像素共有構造之例子，但關於其他各種共有像素數或圖案，亦可適用本發明的實施形態。
甚至，於本發明的實施形態中，雖然作為攝像元件的彩色濾光片，是以採用斜向像素排列彩色濾光片之單板方式攝像元件來加以說明，但採用其他像素排列之彩色濾光片的攝像元件上，亦可適用本發明的實施形態。
如以上所示，若依據本發明的實施形態，則可使用含有補正距離切換旗標410的缺陷像素位址資訊400，由內插候補像素選擇部340來選擇缺陷像素之內插像素，針對起因於像素共有構造之相鄰像素缺陷做適切補正。亦即，關於缺陷像素是相鄰而複數存在的這種相鄰像素缺陷，係不會使用對屬於對象像素之缺陷像素所相鄰的其他缺陷像素來進行內插值的算出，因此可使用適切的內插值來進行補正，可減輕補正畫質的劣化。又，除了可適切地補正連續存在之相鄰缺陷像素，還可將由複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中所含之各缺陷像素予以適切地補正。
又，因為可無關於單獨像素缺陷、連續相鄰像素缺陷、共有像素缺陷等像素缺陷之種別而將內插值算出部350予以共用，因此可實現攝像裝置的小型輕量化及低成本化 。
再者，將像素共有缺陷相鄰位址算出部332設置在缺陷像素判定部330，僅將具有像素共有構造之開頭缺陷像素的缺陷位址資訊儲存至缺陷像素位址記憶部320，藉此，可削減作為缺陷像素位址記憶部320所使用之暫存器或記憶體等之資源，除了可使攝像裝置更加小型輕量化，還可實現低成本化。
又，由於作為內插值之算出時所用的內插像素，係隨著像素種別而從複數內插候補像素中選擇出內插像素，因此亦可適用於採用斜向像素排列彩色濾光片以外之其他種像素排列之彩色濾光片的攝像元件，可實現不依存於彩色濾光片之像素排列的有彈性之缺陷像素補正處理。
再者，因為可用簡易構成的硬體來實現，所以在近年來的多像素化之潮流下，可即時處理、且以較通常攝影速率更高速之攝影速率進行攝像的高速攝像機能下，也能進行適切的缺陷補正處理。
此外，本發明的實施形態係將本發明具體化例示之一例，雖然和以下所示申請專利範圍中的發明特定事項是各自有對應關係，但並非侷限於此，在不脫離本發明宗旨的範圍內，可以實施各種變形。
亦即，於申請項1乃至申請項6中，攝像裝置係例如對應於攝像裝置100。又，於申請項7中，缺陷像素補正裝置係例如對應於缺陷像素補正處理部300。
又，於申請項1、2、7中，缺陷像素記憶手段係例如 對應於缺陷像素位址記憶部320。缺陷像素判定手段係例如對應於缺陷判定部331。又，像素共有缺陷判定手段係例如對應於像素共有缺陷判定部333。
又，於申請項1或申請項7中，影像輸入手段係例如對應於線緩衝區307。又，像素種別判定手段係例如對應於像素種別判定部341。又，內插值算出手段係例如對應於內插值算出部350。又，內插值置換手段係例如對應於內插值置換部360。
又，於申請項1、6、7中，內插像素選擇手段係例如對應於內插像素選擇部343。
又，於申請項2中，位置資訊算出手段係例如對應於像素共有缺陷相鄰位址算出部332。
又，於申請項6中，連續缺陷判定手段係例如對應於像素共有缺陷判定部333。
又，於申請項8或申請項9中，影像輸入程序係例如對應於步驟S901。又，缺陷像素判定程序係對應於步驟S903。又，像素共有缺陷判定程序係例如對應於步驟S906或步驟S909。又，像素種別判定程序係對應於步驟S904。又，內插像素選擇程序係例如對應於步驟S907、步驟S910、步驟S911。又，內插值算出程序係例如對應於步驟S912。又，內插值置換程序係例如對應於步驟S914。
此外，本發明的實施形態中所說明的處理程序，可以看成是具有這些一連串程序的方法，亦可看成是使這些一 連串程序在電腦上執行所需之程式甚至是記憶該程式的記錄媒體。
100‧‧‧攝像裝置
110‧‧‧透鏡
120‧‧‧馬達
130‧‧‧馬達驅動電路
140‧‧‧光圈
150‧‧‧驅動電路
160‧‧‧攝像元件
170‧‧‧驅動電路
180‧‧‧前端處理部
190‧‧‧訊號處理部
191‧‧‧同步訊號生成部
192‧‧‧控制演算處理部
193‧‧‧解析度轉換部
195‧‧‧系統控制部
200‧‧‧相機訊號處理部
210‧‧‧相機訊號前處理部
220‧‧‧相機訊號後處理部
300‧‧‧缺陷像素補正處理部
307‧‧‧線緩衝區
308‧‧‧周邊像素參照部
310‧‧‧計數生成部
320‧‧‧缺陷像素位址記憶部
330‧‧‧缺陷像素判定部
331‧‧‧缺陷判定部
332‧‧‧像素共有缺陷相鄰位址算出部
333‧‧‧像素共有缺陷判定部
334‧‧‧邏輯和演算電路
335‧‧‧連續缺陷判定部
340‧‧‧內插候補像素選擇部
341‧‧‧像素種別判定部
342‧‧‧周邊像素抽出部
343‧‧‧內插像素選擇部
350‧‧‧內插值算出部
360‧‧‧內插值置換部
400‧‧‧缺陷像素位址資訊
410‧‧‧補正距離切換旗標
420、430‧‧‧缺陷像素位址
[圖1]攝像裝置100之機能構成例的區塊圖。
[圖2]相機訊號處理部200之機能構成例的區塊圖。
[圖3]使用所謂斜向像素排列之彩色濾光片時的像素排列之一例的圖示。
[圖4]斜向像素排列彩色濾光片中的攝像元件之像素共有構造之一例的圖示。
[圖5]缺陷像素補正處理部300之機能構成例的區塊圖。
[圖6]缺陷像素位址記憶部320中所儲存的缺陷像素位址資訊400的模式性圖示。
[圖7]缺陷像素判定部330之機能構成例的區塊圖。
[圖8]內插候補像素選擇部340之機能構成例的區塊圖。
[圖9]屬於缺陷像素的R像素之相鄰像素中不存在缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖10]屬於缺陷像素的R像素加以包含的像素群係為像素共有缺陷時的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖11]屬於缺陷像素的G1像素之上下方向相鄰像素中存在有缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖12]含有G1像素的像素群540係為像素共有缺陷時 的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖13]含有G1像素的像素群540係為像素共有缺陷，並且該G1像素的水平方向相鄰像素中存在有缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖14]和圖13相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖15]和圖13相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖16]屬於缺陷像素的Gr像素之斜方向相鄰像素中存在有缺陷像素時的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖17]含有Gr像素的像素群540係為像素共有缺陷時的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖18]和圖17相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖19]和圖17相同情況下的像素排列之一例的模式性圖示。
[圖20]攝像裝置100所進行之缺陷像素之補正處理的處理程序的流程圖。
[圖21]攝像裝置100所進行之缺陷像素之補正處理的處理程序的流程圖。
100‧‧‧攝像裝置
180‧‧‧前端處理部
191‧‧‧同步訊號生成部
220‧‧‧相機訊號後處理部
300‧‧‧缺陷像素補正處理部
301‧‧‧同步訊號
302~305‧‧‧輸入訊號
306‧‧‧輸出訊號
307‧‧‧線緩衝區
308‧‧‧周邊像素參照部
310‧‧‧計數生成部
320‧‧‧缺陷像素位址記憶部
330‧‧‧缺陷像素判定部
340‧‧‧內插候補像素選擇部
350‧‧‧內插值算出部
360‧‧‧內插值置換部
371~378‧‧‧訊號線

Claims (8)

  1. 一種攝像裝置，其特徵為，具備：缺陷像素記憶手段，係將構成攝像元件的像素當中之缺陷像素的位置資訊，和表示在複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中是否含有該當位置資訊所述之缺陷像素的像素缺陷資訊，建立關連而加以記憶；和影像輸入手段，係將前記攝像元件所拍攝到的影像，予以輸入；和缺陷像素判定手段，係針對前記所輸入之影像中的各像素，基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊，來判定是否為缺陷像素；和像素共有缺陷判定手段，係基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的像素缺陷資訊來判定，已被判定為前記缺陷像素之像素，是否被包含在前記缺陷像素群中；和像素種別判定手段，係判定前記所輸入之影像中的各像素之種別；和內插像素選擇手段，針對已被判定為前記缺陷像素之像素，基於前記所判定出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在前記缺陷像素群中之判定結果，來選擇該當像素的周邊像素；和內插值算出手段，係基於前記所選擇之該當像素的周邊像素之值，來算出已被判定為前記缺陷像素之像素的內 插值；和內插值置換手段，係將已被判定為前記缺陷像素之像素之值和前記所算出之該當像素所對應之內插值，加以置換；前記攝像元件，係具有像素共有構造之像素群；前記缺陷像素群係為，構成前記像素共有構造之像素群之複數像素是缺陷像素的像素群。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之攝像裝置，其中，前記缺陷像素記憶手段，係針對被前記缺陷像素群所包含的缺陷像素，是僅記憶著該當缺陷像素群中所含之缺陷像素當中的1個缺陷像素之相關的前記位置資訊及前記像素缺陷資訊；更具備：位置資訊算出手段，係基於針對前記缺陷像素記憶手段中所記憶之前記缺陷像素群中所含之缺陷像素的前記位置資訊，來算出含有該當缺陷像素的缺陷像素群的其他缺陷像素之位置資訊；前記缺陷像素判定手段，係針對前記所輸入之影像中的各像素，基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊及前記所算出之位置資訊，來判定是否為缺陷像素；前記像素共有缺陷判定手段，係基於前記所算出之位置資訊來判定，已被判定為前記缺陷像素之像素，是否被包含在前記缺陷像素群中。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之攝像裝置，其中，前記缺陷像素群，係由相鄰之複數缺陷像素所構成的像素 群。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之攝像裝置，其中，前記攝像元件之受光部上所著裝的彩色濾光片，係為斜向像素排列的彩色濾光片；前記像素共有構造之像素群，係於前記斜向像素排列中相鄰之4像素所成之像素群。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之攝像裝置，其中，更具備：連續缺陷判定手段，係基於已被判定為前記缺陷像素之像素的位置資訊，來判定該當像素所相鄰之相鄰像素是否為缺陷像素；前記內插像素選擇手段，針對已被判定為前記缺陷像素之像素，基於前記所判別出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在前記缺陷像素群中之判定結果、和該當像素之相鄰像素是否為缺陷像素的判定結果，來選擇該當像素的周邊像素。
  6. 一種缺陷像素補正裝置，其特徵為，具備：缺陷像素記憶手段，係將構成攝像元件的像素當中之缺陷像素的位置資訊，和表示在複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中是否含有該當位置資訊所述之缺陷像素的像素缺陷資訊，建立關連而加以記憶；和影像輸入手段，係將前記攝像元件所拍攝到的影像，予以輸入；和缺陷像素判定手段，係針對前記所輸入之影像中的各像素，基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊， 來判定是否為缺陷像素；和像素共有缺陷判定手段，係基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的像素缺陷資訊來判定，已被判定為前記缺陷像素之像素，是否被包含在前記缺陷像素群中；和像素種別判定手段，係判定前記所輸入之影像中的各像素之種別；和內插像素選擇手段，針對已被判定為前記缺陷像素之像素，基於前記所判定出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在前記缺陷像素群中之判定結果，來選擇該當像素的周邊像素；和內插值算出手段，係基於前記所選擇之該當像素的周邊像素之值，來算出已被判定為前記缺陷像素之像素的內插值；和內插值置換手段，係將已被判定為前記缺陷像素之像素之值和前記所算出之該當像素所對應之內插值，加以置換；前記攝像元件，係具有像素共有構造之像素群；前記缺陷像素群係為，構成前記像素共有構造之像素群之複數像素是缺陷像素的像素群。
  7. 一種缺陷像素補正方法，係屬於具備缺陷像素記憶手段的攝像裝置中的缺陷像素補正方法，該缺陷像素記憶手段係將構成攝像元件的像素當中之缺陷像素的位置資訊，和表示在複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中是否含有該當位置資訊所述之缺陷像素的像素缺陷資訊，建立關連 而加以記憶；其特徵為，具備：影像輸入程序，係將前記攝像元件所拍攝到的影像，予以輸入；和缺陷像素判定程序，係針對前記所輸入之影像中的各像素，基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊，來判定是否為缺陷像素；和像素共有缺陷判定程序，係基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的像素缺陷資訊來判定，已被判定為前記缺陷像素之像素，是否被包含在前記缺陷像素群中；和像素種別判定程序，係判定前記所輸入之影像中的各像素之種別；和內插像素選擇程序，針對已被判定為前記缺陷像素之像素，基於前記所判定出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在前記缺陷像素群中之判定結果，來選擇該當像素的周邊像素；和內插值算出程序，係基於前記所選擇之該當像素的周邊像素之值，來算出已被判定為前記缺陷像素之像素的內插值；和內插值置換程序，係將已被判定為前記缺陷像素之像素之值和前記所算出之該當像素所對應之內插值，加以置換；前記攝像元件，係具有像素共有構造之像素群；前記缺陷像素群係為，構成前記像素共有構造之像素群之複數像素是缺陷像素的像素群。
  8. 一種缺陷像素補正程式，係於具備缺陷像素記憶手段的攝像裝置中，該缺陷像素記憶手段係將構成攝像元件的像素當中之缺陷像素的位置資訊，和表示在複數缺陷像素所構成之缺陷像素群中是否含有該當位置資訊所述之缺陷像素的像素缺陷資訊，建立關連而加以記憶；其特徵為，該程式係令電腦執行：影像輸入程序，係將前記攝像元件所拍攝到的影像，予以輸入；和缺陷像素判定程序，係針對前記所輸入之影像中的各像素，基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的位置資訊，來判定是否為缺陷像素；和像素共有缺陷判定程序，係基於前記缺陷像素記憶手段中所記憶的像素缺陷資訊來判定，已被判定為前記缺陷像素之像素，是否被包含在前記缺陷像素群中；和像素種別判定程序，係判定前記所輸入之影像中的各像素之種別；和內插像素選擇程序，針對已被判定為前記缺陷像素之像素，基於前記所判定出來的該當像素之種別和該當像素是否被包含在前記缺陷像素群中之判定結果，來選擇該當像素的周邊像素；和內插值算出程序，係基於前記所選擇之該當像素的周邊像素之值，來算出已被判定為前記缺陷像素之像素的內插值；和內插值置換程序，係將已被判定為前記缺陷像素之像 素之值和前記所算出之該當像素所對應之內插值，加以置換；前記攝像元件，係具有像素共有構造之像素群；前記缺陷像素群係為，構成前記像素共有構造之像素群之複數像素是缺陷像素的像素群。
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