JP2006086839A - 欠陥画素補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥画素検出における誤検出と欠陥画素補正における近似値による補正を防ぐことを課題としている。
【解決手段】動画用、静止画用の２つの固体撮像素子をもつことを利用する。片方の撮像素子の動作時に、突出した画素信号が検出された場合、もう片方の撮像素子の画素信号と比較し、欠陥画素の判定を行う。判定の結果、突出した画素が欠陥画素であったとき、もう片方の撮像素子から得られた画素信号を用いて欠陥画素信号を補正する。この手段によると欠陥画素の誤検出を防ぐことができ、実際の信号での補正も可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明はＣＣＤ等の固体撮像素子の欠陥画素を検出及び補正する手段に係る欠陥画素補正装置に関するものである。

ＣＣＤ等の固体撮像素子を構成する多数の画素の中には、所定のレベルの電気信号を発生しない欠陥品が含まれることが確率的に避けられず、このような画素に対応する表示画面上の画素は正常の輝度をもたない欠陥画素となる。欠陥画素には入射光量に対して所定以上の大きさの電気信号を出力する白点の欠陥画素と入射光量に対して所定以下の大きさの電気信号しか出力しない黒点の欠陥画素がある。これらの欠陥画素は一般的にキズと呼ばれ周囲の画素に対して１画素突出している。

以下、ＣＣＤの欠陥画素補正における従来例を示す。従来の欠陥画素補正の概略構成図を図６に示す。レンズ１を通った光は絞り２を介し，ＣＣＤ６に到達する。ＣＣＤから得られた信号はＡ／Ｄ変換７される。Ａ／Ｄ変換された信号は検出回路８で突出した画素の検出が行われる。検出回路で突出した画素が検出されればその信号は補正回路１０で補正される。

上記の従来の欠陥画素検出方法は注目画素と周辺の画素の差を取り一定以上大きいかまたは小さい出力を持つ画素を欠陥画素として検出する。つまり１画素突出している画素信号に関しては欠陥画素としてみなす。

上記の検出方法で検出された欠陥画素はその部分を周囲の値で置換することによって補正される。その手段に関してはいくつかの方法がある。例えば１画素または２画素前の画素信号で置換する方法や前後または上下の画素信号の平均値で置換する方法などがある。
特開平７−７６７５号公報

しかしながら従来の方法では高解像度の画をとる際、実際に１画素突出した信号を含む画像を撮影したとき、その信号を欠陥画素と判断し補正を行う。これは解像度の低下の原因となる。また欠陥画素に対して欠陥画素付近の画素信号や欠陥画素付近の画素信号の平均値を欠陥画素部分の画素信号として置換するため、実際の画とは異なる画素信号を表示することになる。

本発明は上述の問題を解決するために高い精度の欠陥画素の検出と欠陥画素の正確な画素信号値による補正を目的としている。

近年、動画用撮像素子と静止画用撮像素子の２つの撮像素子を内蔵したビデオカメラが考案されてきている。本発明ではこの２つの撮像素子を内蔵するビデオカメラを対象とし、このビデオカメラが１枚の画を２つの撮像素子に映し出すことができることを利用して欠陥画素の補正を行うものである。

すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。

（１）動画用撮像素子と静止画用撮像素子と突出した画素信号を検出する回路を有する撮像装置において、一方の撮像素子で突出した画素信号の検出を行い、突出した画素信号があればもう一方の撮像素子の信号と比較し、突出した画素が欠陥画素であるかどうかの判定を行う欠陥画素検出手段を特長とする欠陥画素補正装置。

本発明では突出した画素の検出をした後にもう一方の撮像素子の画素信号と比較することで欠陥画素の判断を行っているため、欠陥画素の誤検出を軽減することができ、解像度の高い画をそのまま表示することができる。

また欠陥画素を検出した後、欠陥画素と判断された画素に従来のような近似値の信号による補正することなく、もう一方の撮像素子の対応する画素を用いて補正することができるため実際の画素信号を表示することができる。

また動画、静止画ともに上述のような欠陥画素の検出、補正を行う事ができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下、本発明の実施例を図面に参照し、説明していく。

図１に本実施例の概略構成図を示す。レンズ１を通った光は絞り２を介し、ハーフミラー３を通過する。ハーフミラー３で光は分離されＭｏｖｉｅ用ＣＣＤ５とＳｔｉｌｌ用ＣＣＤ６に到達する。Ｓｔｉｌｌ用ＣＣＤ６の前面にはシャッター４が設けられＣＣＤの読み出し中に光が露光するのを防いでいる。ＣＣＤから得られた信号はＡ／Ｄ変換７によりデジタル信号に変換され、突出した画素を検出する検出回路８、動画用と静止画用の撮像素子から得られた画素信号値を比較する比較回路９、欠陥画素を補正する補正回路１０を有する補正システムを通る。補正システムを通った信号のうち静止画はＳｔｉｌｌ信号処理１１で信号処理されメモリカード１３に記録される。動画はＭｏｖｉｅ信号処理１２で信号処理され、磁気テープ１４に記録、あるいはＤｉｓｐｌａｙ１５に表示される。

次に補正システムについての説明を行う。図２に補正システムについてのフローチャートを示す。まず撮影を開始（Ｓ１）し、一方のＣＣＤで信号を得る。その信号は従来の検出回路に送られ、突出した画素信号の検出が行われる（Ｓ２）。突出した画素信号が検出されなければ信号処理回路（Ｓ６）に送られる。突出した画素信号が検出されると、同じ画の信号をもう一方のＣＣＤから得る（Ｓ３）。そして検出した画素信号と得られた画素信号は比較される（Ｓ４）。その結果、信号値が同じであれば補正されることなく信号処理回路（Ｓ６）に送られる。得られた信号と突出した画素の信号が異なっていればその信号は欠陥画素であると判断され、欠陥画素は他方のＣＣＤで得られた画素信号を用いて補正される（Ｓ５）。補正された信号は信号処理回路（Ｓ６）に送られる。

実際の例として動画用ＣＣＤに突出した画素が検出されたときに関して説明を行う。図３に動画用ＣＣＤと静止画用ＣＣＤについての模式図を示す。図３（ａ）は動画用ＣＣＤに欠陥画素が検出されたときの欠陥画素補正の一例である。簡単のために動画用ＣＣＤと静止画用のＣＣＤは画素数が１：４とし、画角は同じものとする。

動画撮影時、まず従来通りの突出した画素の検出を動画用ＣＣＤにおいて行う。突出した画素が検出されたとき、動画用ＣＣＤ上の突出した画素の位置に対応する静止画用ＣＣＤの画素の輝度信号を見る。図３の例では静止画用ＣＣＤの４画素分が対応される。静止画用ＣＣＤの４画素の信号を積分し、その値と動画用ＣＣＤの突出した画素の信号を比較する。その結果が同じであれば、欠陥画素ではないので動画用ＣＣＤの画素信号をそのまま表示する。比較の結果が異なれば、欠陥画素の部分の画素を静止画用ＣＣＤから得た４画素分の信号を用いて補正する。２つの撮像素子の画角や画素比が異なっていても動画用撮像素子と静止画用撮像素子の画素の対応をとることで同じ方法で補正を行うことができる。

次に静止画用ＣＣＤで突出した画素が検出された場合について述べる。図３（ｂ）に静止画用ＣＣＤに欠陥画素が検出されたときの欠陥画素補正の一例を示す。動画撮影時と同様に動画用ＣＣＤと静止画用ＣＣＤは画素数比が１：４、画角は同じとする。

動画撮影時と同様に静止画撮影時、従来通りの突出した画素の検出を静止画用ＣＣＤにおいて行う。突出した画素が検出されたとき、静止画用ＣＣＤ上の突出した画素の位置に対応する動画用ＣＣＤの画素の輝度信号値を見る。静止画用のＣＣＤは動画用のＣＣＤより画面における１画素が小さいため、動画用のＣＣＤの画素を対応することができない。そこで静止画用ＣＣＤの突出した画素信号を含む位置にある動画用ＣＣＤの１画素に対応する静止画用ＣＣＤの４画素の輝度信号値を見る。動画１画素の輝度信号値と、静止画４画素の輝度信号値を比較する。比較した結果が同じであれば欠陥画素ではないのでそのまま表示する。比較した結果が異なれば動画用ＣＣＤから得た１画素から静止画用ＣＣＤから得た４画素のうち欠陥画素の信号を除く３画素の信号を引いた値を用いて欠陥画素の信号を補正する。動画撮影時と同様に２つの撮像素子の画角や画素比が異なっていても画素の対応をとることで同様に補正を行うことができる。

本実施例では請求項５の一例を示す。図４に本実施例における撮像システムの概略構成図を示す。実施例１と同様であるところは省略する。Ａ／Ｄ変換された信号は検出回路８、補正回路１０を有する補正システムを通り補正され、後は実施例１と同様に出力される。

補正システムについてのフローチャートを図５に示す。撮影を開始（Ｓ１１）すると検出回路にて欠陥画素の検出が行われる（Ｓ１２）。欠陥画素が検出されるともう一方のＣＣＤから同じ画の画素信号を得る（Ｓ１３）。得られた信号を用いて欠陥画素を補正する（Ｓ１４）。補正された信号は信号処理回路（Ｓ１５）へ送られる。本実施例では実施例１と異なり２つのＣＣＤ画素信号を比較せずに補正を行う。しかし、突出した画素信号が欠陥画素ではなかったとしても、もう片方のＣＣＤを用いて得られた信号も突出した画素信号となっているため、突出した画素信号を同じ信号で補正することとなるので問題は生じない。このような方法を用いても実施例１と同様に適切な欠陥画素の補正を行うことができる。

以上の説明のように本発明によれば、高解像度の画に関しても欠陥画素の誤検出を防ぐとともに、欠陥画素を実際の画素信号値で補正することができる。

本発明による欠陥画素補正システムの概略構成図のＣＣＤを用いた一例である。 本発明の欠陥画素補正処理を示すフローチャートの一例である。 本発明の画素補正手段における動画、静止画の画素補正のイメージ図である。 本発明による欠陥画素補正システムの概略構成図のＣＣＤを用いた一例である。 本発明の欠陥画素補正処理を示すフローチャートの一例である。 従来のＣＣＤ欠陥画素補正の概略構成図である。

符号の説明

１ レンズ
２ 絞り
３ ハーフミラー
４ シャッター
５ Ｍｏｖｉｅ用ＣＣＤ
６ Ｓｔｉｌｌ用ＣＣＤ
７ Ａ／Ｄ変換処理部
８ 検出回路
９ 比較回路
１０ 補正回路
１１ Ｓｔｉｌｌ信号処理
１２ Ｍｏｖｉｅ信号処理
１３ メモリカード
１４ 磁気テープ
１５ Ｄｉｓｐｌａｙ

Claims (7)

1. 動画用撮像素子と静止画用撮像素子と突出した画素信号を検出する回路を有する撮像装置において、一方の撮像素子で突出した画素信号の検出を行い、突出した画素信号があればもう一方の撮像素子の信号と比較し、突出した画素が欠陥画素であるかどうかの判定を行う欠陥画素検出手段を特徴とする欠陥画素補正装置。
2. 請求項１に記載の欠陥画素補正装置において、欠陥画素と判定された信号をもう一方の撮像素子の画素信号を用いて補正する欠陥画素補正手段を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
3. 請求項２に記載の欠陥画素補正装置において、動画用撮像素子の欠陥画素を静止画用の撮像素子の画素信号を使用して補正することを含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
4. 請求項２に記載の欠陥画素補正装置において、静止画用撮像素子の欠陥画素を動画用撮像素子の画素信号を使用して補正することを含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
5. 動画用撮像素子と静止画用撮像素子と欠陥画素の信号を検出する回路を有する撮像装置において、一方の撮像素子で突出した画素信号が検出された際、もう一方の撮像素子の画素信号を用いて補正を行う補正手段を特徴とする欠陥画素補正装置。
6. 請求項５に記載の欠陥画素補正装置において、動画用撮像素子の欠陥画素を静止画用の撮像素子の画素信号を使用して補正することを含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
7. 請求項５に記載の欠陥画素補正装置において、静止画用撮像素子の欠陥画素を動画用撮像素子の画素信号を使用して補正することを含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。