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JP2006148748A - Pixel defect correction apparatus and pixel defect correction method - Google Patents

Pixel defect correction apparatus and pixel defect correction method Download PDF

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JP2006148748A JP2004338662A JP2004338662A JP2006148748A JP 2006148748 A JP2006148748 A JP 2006148748A JP 2004338662 A JP2004338662 A JP 2004338662A JP 2004338662 A JP2004338662 A JP 2004338662A JP 2006148748 A JP2006148748 A JP 2006148748A
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JP2004338662A
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Japanese (ja)
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Kazunori Sumitani
一徳 隅谷
Manabu Yada
学 矢田
Taro Hizume
太郎 樋爪
Nobuhiro Shibui
信宏 渋井
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】 画素欠陥を精度良く検出・補正することで、画質の劣化が少ない高品質な画像を得ることができる画素欠陥補正装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 画素欠陥補正装置10は、映像を入力する画像信号入力部11と、画像信号入力部11に入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する周囲同色画素最大値算出部12および周囲同色画素最小値算出部13と、検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する周囲輝度値算出部14と、同色画素値の変化量と輝度値とに基づいて欠陥画素を検出するための閾値を算出する閾値算出部15と、閾値を用いて検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する比較器16と、比較器16にて検出された欠陥画素の画素値を補正するセレクタ17とを備える。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pixel defect correction device capable of obtaining a high-quality image with little deterioration in image quality by accurately detecting and correcting pixel defects.
A pixel defect correcting apparatus 10 includes an image signal input unit 11 that inputs a video, and the same color pixels around a pixel to be inspected as to whether or not it is a defective pixel in a video input to the image signal input unit 11. Surrounding same color pixel maximum value calculating unit 12 and surrounding same color pixel minimum value calculating unit 13 for calculating a change amount of the value, ambient brightness value calculating unit 14 for calculating a brightness value of pixels around the inspection target pixel, and the same color pixel value A threshold value calculation unit 15 that calculates a threshold value for detecting a defective pixel based on the change amount and the luminance value, a comparator 16 that determines whether the inspection target pixel is a defective pixel using the threshold value, and a comparator And a selector 17 for correcting the pixel value of the defective pixel detected in 16.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、撮像装置等のディジタル画像処理に関し、特に固体撮像素子の画素欠陥の検出補正を行う装置に関する。   The present invention relates to digital image processing such as an imaging apparatus, and more particularly to an apparatus for detecting and correcting pixel defects in a solid-state imaging device.

固体撮像素子には、入射する光量とは無関係な出力をする欠陥画素(キズ)が存在することが知られている。これは画像には黒い点の黒キズ、白い点の白キズとして現れる。またデバイスの温度が高くなると電荷蓄積の異常が発生し、温度キズと呼ばれるキズが画像に発生することがある。   It is known that a solid-state imaging device has a defective pixel (scratch) that outputs an output unrelated to the amount of incident light. This appears in the image as black scratches with black spots and white scratches with white spots. In addition, when the temperature of the device rises, abnormal charge accumulation occurs, and scratches called temperature scratches may occur in the image.

欠陥画素に対しては補正処理を行い画質の劣化を抑えることが求められる。欠陥画素の補正には予め欠陥画素の座標情報を不揮発性メモリに記録しておき、その座標の画素を補正する方式と、周囲の画像情報から欠陥画素を検出して補正する方式がある。   It is required to perform correction processing on defective pixels to suppress deterioration in image quality. There are two methods for correcting defective pixels: a method in which coordinate information of defective pixels is recorded in a nonvolatile memory in advance and a pixel at the coordinates is corrected; and a method in which defective pixels are detected from surrounding image information and corrected.

特許文献1は、周囲の画像情報から欠陥画素を検出して補正する方式を開示している。同文献に記載の装置では、検査対象画素が欠陥画素であるか否かを判定する場合、検査対象画素が持つ色とは別の色フィルタを持つ周辺の画素における周波数特性を用いて、検査対象画素が高周波成分を持たないことをチェックする。その後、その検査対象画素が高周波成分を持つことが検出されたときに、その画素がキズであると検出する。   Patent Document 1 discloses a method of detecting and correcting defective pixels from surrounding image information. In the apparatus described in this document, when determining whether or not the inspection target pixel is a defective pixel, the frequency of the surrounding pixel having a color filter different from the color of the inspection target pixel is used. Check that the pixel has no high frequency components. Thereafter, when it is detected that the pixel to be inspected has a high-frequency component, it is detected that the pixel is flawed.

具体的には、第1段階の第1の処理を行う検査対象画素が持つ色と別の色の画素に対して帯域フィルタリングを行う。第2の処理としてこの絶対値を求める。この結果を第3の処理として外部から設定される閾値より小さいかどうか比較する。この場合は、検査対象画素以外の色信号をそれぞれ独立に検査を行うことになる。   Specifically, band filtering is performed on pixels of a color different from the color of the pixel to be inspected that performs the first process of the first stage. This absolute value is obtained as a second process. This result is compared as a third process to determine whether it is smaller than a threshold set from the outside. In this case, the color signals other than the pixel to be inspected are inspected independently.

この第1段階の検査により検査対象画素周辺に高域周波数成分がないことが確認できたことになる。一般に低域成分においては、他色間においても高い相関性があることが知られており、検査対象画素が高域成分を持たないと仮定できる。   This first stage of inspection confirmed that there was no high frequency component around the pixel to be inspected. In general, it is known that a low-frequency component has a high correlation between other colors, and it can be assumed that the inspection target pixel does not have a high-frequency component.

次に行う第2段階の検査は、検査対象画素自体の周波数特性を調べるものである。また、検査対象画素が白キズである場合、この信号レベルは他の画素より大きくなるはずであるので、第1段階のように絶対値を取る必要はない。すなわち、検査対象画素の値からその周辺画素の値を引き、外部設定の閾値と比較した結果、これらの検査項目すべてをクリアした場合、検査対象画素が白キズであるとする。
特開2001−86517号公報(3頁)
The second stage inspection to be performed next is to examine the frequency characteristics of the inspection target pixel itself. In addition, when the pixel to be inspected has white scratches, this signal level should be higher than other pixels, so that it is not necessary to take an absolute value as in the first stage. In other words, if all of these inspection items are cleared as a result of subtracting the values of the surrounding pixels from the value of the inspection target pixel and comparing with the externally set threshold value, it is assumed that the inspection target pixel is white.
JP 2001-86517 A (page 3)

しかしながら、特許文献1のように、検査対象画素周辺の画像情報から画素欠陥を検出するためには、あらかじめ判定の閾値を設定しておく必要がある。しかし、撮像条件の異なる画像では輝度や先鋭度が異なり、また一枚の画像内でも輝度や先鋭度が異なる部分が存在することが通常であり、その全てにおいて正確な判定を行うことの出来る閾値を設定することは困難である。   However, as in Patent Document 1, in order to detect a pixel defect from image information around an inspection target pixel, it is necessary to set a determination threshold value in advance. However, it is normal for images with different imaging conditions to have different brightness and sharpness, and there are usually parts with different brightness and sharpness within a single image, all of which have thresholds that allow accurate determination. Is difficult to set.

例えば一面暗い被写体を写した時、少しの信号量の画素欠陥であっても非常に目だってしまう。これを検出するために閾値を下げると、明るい画像では画像のエッジ部分を誤検出してしまい、誤補正による画質劣化の原因となる。   For example, when a dark subject is captured, even a pixel defect with a small amount of signal is very noticeable. If the threshold value is lowered in order to detect this, the edge portion of the image is erroneously detected in a bright image, causing image quality deterioration due to erroneous correction.

本発明は、上記背景に鑑みてなされたもので、画像の暗い部分から明るい部分まで、また平坦な部分からエッジ部分まで、誤検出なく欠陥画素を検出して補正することができる画素欠陥補正装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above background, and is capable of detecting and correcting defective pixels from a dark part to a bright part of an image and from a flat part to an edge part without erroneous detection. The purpose is to provide.

本発明の画素欠陥補正装置は、映像を入力する映像入力手段と、前記映像入力手段に入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する変化量算出手段と、前記検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、前記同色画素値の変化量と前記輝度値とに基づいて欠陥画素を検出するための閾値を算出する閾値算出手段と、前記閾値を用いて前記検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素検出手段にて検出された欠陥画素の画素値を補正する補正手段とを備えた構成を有する。   The pixel defect correction apparatus according to the present invention includes a video input unit that inputs video, and a change amount of the same color pixel value around the pixel to be inspected as to whether the pixel is a defective pixel in the video input to the video input unit. A change amount calculating unit for calculating, a luminance value calculating unit for calculating a luminance value of pixels around the inspection target pixel, and a defective pixel based on the change amount of the same color pixel value and the luminance value; Threshold value calculating means for calculating a threshold value, defective pixel detecting means for determining whether the inspection target pixel is a defective pixel using the threshold value, and correcting a pixel value of the defective pixel detected by the defective pixel detecting means And a correction means.

このように検査対象画素が欠陥画素であるか否かを判定するために用いる閾値を、周囲の同色画素値の変化量と輝度値とに基づいて算出することにより、撮影条件等に応じて異なる映像の特性に応じた閾値を求めることができる。従って、映像の暗い部分から明るい部分まで、また平坦な部分からエッジ部分まで、誤検出なく画素欠陥を検出し補正する画素欠陥補正装置を実現することができる。   As described above, the threshold value used for determining whether or not the inspection target pixel is a defective pixel is calculated based on the change amount of the surrounding same-color pixel value and the luminance value, and thus varies depending on the shooting condition and the like. A threshold value corresponding to the characteristics of the video can be obtained. Accordingly, it is possible to realize a pixel defect correction apparatus that detects and corrects pixel defects without erroneous detection from a dark part to a bright part of an image and from a flat part to an edge part.

上記画素欠陥補正装置は、前記映像入力手段に備えられた撮像素子の欠陥画素の座標を記録する記録手段を備え、前記補正手段は、前記記録手段に記録された座標の欠陥画素の画素値を補正してもよい。   The pixel defect correction apparatus includes recording means for recording coordinates of defective pixels of an image sensor provided in the video input means, and the correction means calculates pixel values of defective pixels at coordinates recorded in the recording means. It may be corrected.

この構成により、例えば、映像に大きい影響を与える欠陥画素の座標をあらかじめ記録しておくことにより、閾値算出部にて算出された閾値で検出し損なった欠陥画素を確実に補正できる。   With this configuration, for example, by recording in advance the coordinates of a defective pixel that has a large effect on the video, it is possible to reliably correct defective pixels that are missed by the threshold value calculated by the threshold value calculation unit.

上記画素欠陥補正装置において、前記閾値算出手段は、前記同色画素値の変化量が大きい場合に、変化量が小さい場合より大きい閾値を算出してもよい。   In the above-described pixel defect correction device, the threshold value calculation unit may calculate a threshold value larger when the change amount of the same color pixel value is large and larger when the change amount is small.

このように変化量の大きい部分にある画素においては大きい閾値を用いることにより、画像のエッジ部分の誤検出を低減できる。   In this way, by using a large threshold value for pixels in a portion where the amount of change is large, erroneous detection of the edge portion of the image can be reduced.

上記画素欠陥補正装置において、前記閾値算出手段は、前記輝度値が大きい場合に、輝度値が小さい場合より大きい閾値を算出してもよい。   In the pixel defect correction apparatus, the threshold value calculation unit may calculate a threshold value that is larger when the luminance value is small than when the luminance value is small.

この構成により、輝度値が大きい明るい画像の場合に画像のエッジ部分の誤検出を低減できるとともに、輝度値の小さい暗い画像の場合に画素欠陥を精度良く画素欠陥を検出できる。   With this configuration, it is possible to reduce the erroneous detection of the edge portion of the image in the case of a bright image with a large luminance value, and to detect the pixel defect with high accuracy in the case of a dark image with a small luminance value.

本発明の別の態様に係る画素欠陥補正装置は、映像を入力する映像入力手段と、前記映像入力手段に入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する変化量算出手段と、前記検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、前記同色画素値の変化量と前記輝度値とに基づいて前記検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素検出手段にて検出された欠陥画素の画素値を補正する補正手段とを備えた構成を有する。   According to another aspect of the present invention, there is provided a pixel defect correction apparatus including: a video input unit that inputs a video; and a same color pixel around a pixel to be inspected as a defective pixel in the video input to the video input unit A change amount calculating means for calculating a change amount of the value; a luminance value calculating means for calculating a brightness value of pixels around the inspection target pixel; and the inspection based on the change amount of the same color pixel value and the brightness value. The apparatus includes a defective pixel detection unit that determines whether the target pixel is a defective pixel, and a correction unit that corrects the pixel value of the defective pixel detected by the defective pixel detection unit.

このように周囲の同色画素値の変化量と輝度値とに基づいて欠陥画素を検出することにより、映像の特性等に応じて適切に欠陥画素を検出可能となる。従って、映像の暗い部分から明るい部分まで、また平坦な部分からエッジ部分まで、誤検出なく画素欠陥を検出し補正する画素欠陥補正装置を実現することができる。   In this way, by detecting a defective pixel based on the amount of change in the surrounding same-color pixel value and the luminance value, the defective pixel can be detected appropriately according to the characteristics of the video. Accordingly, it is possible to realize a pixel defect correction apparatus that detects and corrects pixel defects without erroneous detection from a dark part to a bright part of an image and from a flat part to an edge part.

本発明の画素欠陥補正方法は、映像を入力する映像入力ステップと、前記映像入力ステップで入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する変化量算出ステップと、前記検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する輝度値算出ステップと、前記同色画素値の変化量と前記輝度値とに基づいて欠陥画素を検出するための閾値を算出する閾値算出ステップと、前記閾値を用いて検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する欠陥画素検出ステップと、前記欠陥画素検出ステップにおいて検出された欠陥画素の画素値を補正する補正ステップとを備えた構成を有する。   The pixel defect correction method of the present invention includes a video input step for inputting video, and a change amount of the same color pixel value around a pixel to be inspected as to whether the pixel is a defective pixel in the video input in the video input step. A change amount calculating step for calculating, a luminance value calculating step for calculating a luminance value of pixels around the inspection target pixel, and a defective pixel based on the change amount of the same color pixel value and the luminance value A threshold calculating step for calculating a threshold; a defective pixel detecting step for determining whether the inspection target pixel is a defective pixel using the threshold; and a correction for correcting a pixel value of the defective pixel detected in the defective pixel detecting step And a step.

この構成により、本発明の画素欠陥補正装置と同様に、映像の暗い部分から明るい部分まで、また平坦な部分からエッジ部分まで、誤検出なく画素欠陥を検出し補正する画素欠陥補正方法を実現することができる。また、本発明の画素欠陥補正装置の各種の構成を、本発明の画素欠陥補正方法に適用することも可能である。   With this configuration, a pixel defect correction method that detects and corrects pixel defects without false detection from a dark part to a bright part of an image and from a flat part to an edge part as in the pixel defect correction apparatus of the present invention is realized. be able to. Various configurations of the pixel defect correction apparatus of the present invention can be applied to the pixel defect correction method of the present invention.

本発明によれば、検査対象画素が欠陥画素であるか否かの判定に用いる閾値を、周囲の同色画素値の変化量と輝度値とに基づいて算出することにより、撮影条件等に応じて異なる映像の特性に応じた閾値を求めるので、映像の暗い部分から明るい部分まで、また平坦な部分からエッジ部分まで、誤検出なく画素欠陥を検出し補正する画素欠陥補正装置を実現することができるというすぐれた効果を有する。   According to the present invention, the threshold used for determining whether or not the inspection target pixel is a defective pixel is calculated based on the change amount of the surrounding same-color pixel value and the luminance value, thereby depending on the shooting condition or the like. Since threshold values corresponding to the characteristics of different images are obtained, it is possible to realize a pixel defect correction device that detects and corrects pixel defects without erroneous detection from a dark part to a bright part and from a flat part to an edge part of the image. It has an excellent effect.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施の形態の画素欠陥補正装置10の構成を示すブロック図である。図1に示すように、画素欠陥補正装置10は、画像信号入力部11、周囲同色画素最大値算出部12、周囲同色画素最小値算出部13、周囲輝度値算出部14、閾値算出部15、比較器16、セレクタ17、画像信号出力部18を備えている。閾値算出部15は、周囲同色画素最大値算出部12、周囲同色画素最小値算出部13、および周囲輝度値算出部14から出力された信号を演算する加算器、減算器、積算器によって構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pixel defect correction apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the pixel defect correction apparatus 10 includes an image signal input unit 11, a surrounding same color pixel maximum value calculation unit 12, a surrounding same color pixel minimum value calculation unit 13, a surrounding luminance value calculation unit 14, a threshold value calculation unit 15, A comparator 16, a selector 17, and an image signal output unit 18 are provided. The threshold calculation unit 15 includes an adder, a subtractor, and an integrator that calculate signals output from the surrounding same color pixel maximum value calculation unit 12, the surrounding same color pixel minimum value calculation unit 13, and the surrounding luminance value calculation unit. The

画像信号入力部11は、画素単位の信号を順次入力する。周囲画素の信号を得るには複数ラインの信号が必要なので、ラインメモリ等を使用して複数列の画像信号を並列に入力する。ここでは、5ライン使用する例について説明しているが、ライン数は5本に限定されるものではない。   The image signal input unit 11 sequentially inputs signals in pixel units. Since a signal of a plurality of lines is necessary to obtain a signal of surrounding pixels, a plurality of columns of image signals are input in parallel using a line memory or the like. Here, an example in which five lines are used is described, but the number of lines is not limited to five.

周囲同色画素最大値算出部12、周囲同色画素最小値算出部13では、市松状または格子状に並んだ複数種類の色の信号から、検査対象画素と同色の信号の最大値S1、最小値S2を求める。この際、周囲同色画素最大値算出部12、周囲同色画素最小値算出部13は、検査対象画素の値を最大値あるいは最小値の比較の対象に含めない。   In the surrounding same color pixel maximum value calculation unit 12 and the surrounding same color pixel minimum value calculation unit 13, the maximum value S <b> 1 and the minimum value S <b> 2 of signals of the same color as the pixel to be inspected are obtained from a plurality of types of color signals arranged in a checkered pattern or a grid pattern. Ask for. At this time, the surrounding same color pixel maximum value calculation unit 12 and the surrounding same color pixel minimum value calculation unit 13 do not include the value of the inspection target pixel in the comparison of the maximum value or the minimum value.

周囲輝度値算出部14では、検査対象画素の周囲の画素の輝度値S4を算出する。補色信号処理では、隣接する画素の信号の和によって簡易に輝度値を求めることができる。この際、周囲輝度値算出部14は、検査対象画素の値を計算対象に含めない。   The ambient brightness value calculation unit 14 calculates a brightness value S4 of pixels around the inspection target pixel. In the complementary color signal processing, the luminance value can be easily obtained from the sum of the signals of adjacent pixels. At this time, the ambient luminance value calculation unit 14 does not include the value of the inspection target pixel in the calculation target.

上記で求めた同色信号の最大値S1と最小値S2との差分を周囲の同色画素値の変化量S5とする。周囲の同色画素値の変化量に対して変化量オフセット値S6を減算し、続いて変化量ゲイン値S7を積算する。また、検査対象画素の周囲の輝度S4から輝度値オフセット値S8を減算し、続いて輝度値ゲイン値S9を積算する。これらを加算したものに、ベースオフセット値S10を加算して判定閾値S11を求める。つまり、判定閾値S11は、次の式(1)にて算出される。
判定閾値S11={(同色信号の最大値S1−最小値S2)−変化量オフセット値S6}×変化量ゲイン値S7+(検査対象画素の周囲の輝度値S4−輝度値オフセット値S8)×輝度値ゲイン値S9+ベースオフセット値S10・・・(1)
The difference between the maximum value S1 and the minimum value S2 of the same color signal obtained above is set as a change amount S5 of the surrounding same color pixel value. The change amount offset value S6 is subtracted from the change amount of the surrounding same color pixel value, and then the change amount gain value S7 is integrated. Further, the luminance value offset value S8 is subtracted from the luminance S4 around the inspection target pixel, and then the luminance value gain value S9 is integrated. The base offset value S10 is added to the sum of these to obtain the determination threshold value S11. That is, the determination threshold value S11 is calculated by the following equation (1).
Determination threshold value S11 = {(maximum value S1−minimum value S2 of same color signal) −change amount offset value S6} × change amount gain value S7 + (luminance value S4−luminance value offset value S8 around the inspection target pixel) × luminance value Gain value S9 + Base offset value S10 (1)

このように周囲の同色画素値の変化量から変化量オフセット値S6を減算した後で変化量ゲイン値S7を積算することにより、画像の変化に対する判定閾値S11の変化量を調整することできる。また、周囲の輝度値S4から輝度値オフセット値S8を減算した後で輝度値ゲイン値S9を積算することにより、画像の明るさに対する判定閾値S11の変化量を調整することができる。   In this way, by subtracting the change amount offset value S6 from the change amount of the surrounding same-color pixel value, and accumulating the change amount gain value S7, it is possible to adjust the change amount of the determination threshold S11 with respect to the image change. Further, by subtracting the luminance value offset value S8 from the surrounding luminance value S4 and then integrating the luminance value gain value S9, the amount of change in the determination threshold S11 with respect to the brightness of the image can be adjusted.

次に、同色信号の最大値S1に判定閾値S11を加算した値、最小値S2から判定閾値S11を減算した値のそれぞれと、検査対象画素の信号値S3とを比較器16に入力する。比較器16は、入力された値を用いて欠陥画素を検出する。具体的には、検査対象の画素の値S3が、同色信号の最大値S1と判定閾値S11とを加算した値より大きい場合には、検査対象の画素が欠陥画素であると判定する。また、検査対象の画素の値S3が、同色信号の最小値S2から判定閾値S11を減算した値より小さい場合にも、検査対象の画素が欠陥画素であると判定する。比較器16は、判定結果をセレクタ17に入力する。   Next, a value obtained by adding the determination threshold S11 to the maximum value S1 of the same color signal, a value obtained by subtracting the determination threshold S11 from the minimum value S2, and the signal value S3 of the inspection target pixel are input to the comparator 16. The comparator 16 detects a defective pixel using the input value. Specifically, when the value S3 of the pixel to be inspected is larger than the value obtained by adding the maximum value S1 of the same color signal and the determination threshold value S11, it is determined that the pixel to be inspected is a defective pixel. Even when the value S3 of the pixel to be inspected is smaller than the value obtained by subtracting the determination threshold S11 from the minimum value S2 of the same color signal, the pixel to be inspected is determined to be a defective pixel. The comparator 16 inputs the determination result to the selector 17.

セレクタ17は、比較器16から出力される結果を用いて、検査対象画素が欠陥画素であるか否かを判定し、判定結果に基づいて出力信号を選択する。検査対象の画素が欠陥画素である場合には、検査対象の画素の値を同色信号の最大値S1または最小値S2で置き換える。具体的には、セレクタ17は、以下の式(2)に基づいて選択された画素値を画像信号出力部18に渡す。
検査対象画素の値>同色信号の最大値+判定閾値の時:同色画素の最大値
検査対象画素の値<同色信号の最小値−判定閾値の時:同色画素の最小値
それ以外の時 :検査対象画素の値・・・(2)
The selector 17 uses the result output from the comparator 16 to determine whether or not the inspection target pixel is a defective pixel, and selects an output signal based on the determination result. When the pixel to be inspected is a defective pixel, the value of the pixel to be inspected is replaced with the maximum value S1 or the minimum value S2 of the same color signal. Specifically, the selector 17 passes the pixel value selected based on the following equation (2) to the image signal output unit 18.
When the value of the inspection target pixel> the maximum value of the same color signal + the determination threshold: the maximum value of the same color pixel. The value of the inspection target pixel <the minimum value of the same color signal−when the determination threshold is satisfied: the minimum value of the same color pixel. Target pixel value (2)

すなわち、検査対象画素の値が同色信号の最大値と判定閾値との和より大きい場合、または検査対象画素の値が同色信号の最小値と判定閾値との差より小さい場合には、検査対象画素は欠陥画素であるので、セレクタ17は補正した画素値を画像信号出力部18に渡す。上記以外の場合には、検査対象画素は欠陥画素ではなく、セレクタ17は検査対象画素の値を画像信号出力部18に渡す。   That is, if the value of the inspection target pixel is larger than the sum of the maximum value of the same color signal and the determination threshold value, or if the value of the inspection target pixel is smaller than the difference between the minimum value of the same color signal and the determination threshold value, Is a defective pixel, the selector 17 passes the corrected pixel value to the image signal output unit 18. In cases other than the above, the inspection target pixel is not a defective pixel, and the selector 17 passes the value of the inspection target pixel to the image signal output unit 18.

画像信号出力部18は、セレクタ17から渡された信号を、検査対象の画素値として出力する。   The image signal output unit 18 outputs the signal passed from the selector 17 as a pixel value to be inspected.

本実施の形態の画素欠陥補正装置10は、欠陥画素を算出するために、予め設定された閾値を用いるのではなく、補正対象の映像に基づいて算出された閾値を用いるので、映像の特性に応じて適切に欠陥画素を検出できる。   Since the pixel defect correction apparatus 10 according to the present embodiment uses a threshold value calculated based on an image to be corrected instead of using a preset threshold value in order to calculate a defective pixel, Accordingly, a defective pixel can be appropriately detected.

すなわち、画素欠陥を検出するための閾値を式(1)によって求めるので、画面が暗い部分では周囲の画素の輝度値が小さくなるため判定閾値S11が小さくなる。これにより、暗い被写体を写してゲインをかけたような画像で正常画素と画素欠陥の信号レベル差の小さい場合も画素欠陥の検出が可能である。また、明るい画像では判定閾値が大きくなり、画像のエッジ部分では判定閾値S11が大きくなるので、画像のエッジを誤検出しにくくなっている。また、変化の多い画像では、判定閾値S11を求める式(1)の変化量が大きくなるので、判定閾値S11が大きくなり、画像のエッジを誤検出しにくくなる。以上のように、映像の特性に応じて適切な閾値が算出されるので、欠陥画素を精度良く検出して補正を行うことができる。   That is, since the threshold value for detecting the pixel defect is obtained by the equation (1), the luminance value of the surrounding pixels becomes small in the dark part of the screen, so the determination threshold value S11 becomes small. Thus, pixel defects can be detected even when the signal level difference between normal pixels and pixel defects is small in an image obtained by copying a dark subject and applying gain. In addition, the determination threshold value is increased in a bright image and the determination threshold value S11 is increased in an edge portion of the image, so that it is difficult to erroneously detect an edge of the image. In addition, in an image with many changes, the amount of change in Expression (1) for obtaining the determination threshold value S11 is large, so that the determination threshold value S11 is large and it is difficult to erroneously detect an edge of the image. As described above, an appropriate threshold value is calculated according to the characteristics of the video, so that defective pixels can be detected and corrected with high accuracy.

次に、本発明の第2の実施の形態の画素欠陥補正装置10について説明する。第2の実施の形態の画素欠陥補正装置10は、第1の実施の形態の画素欠陥補正装置10と基本的に同じ構成を有するが、第2の実施の形態の画素欠陥補正装置10は、影響の大きい画素欠陥をあらかじめ求めて、その位置情報を記録している点が異なる。以下の説明では、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。   Next, the pixel defect correction apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention will be described. The pixel defect correction apparatus 10 of the second embodiment has basically the same configuration as the pixel defect correction apparatus 10 of the first embodiment, but the pixel defect correction apparatus 10 of the second embodiment The difference is that a pixel defect having a large influence is obtained in advance and its position information is recorded. In the following description, a different part from 1st Embodiment is demonstrated.

図2は、第2の実施の形態の画素欠陥補正装置10の構成を示すブロック図である。図2に示すように、第2の実施の形態の画素欠陥補正装置10は、第1の実施の形態の画素欠陥補正装置10の構成に加えて、周囲同色画素平均値算出処理部19、画素欠陥数カウンタ20、アドレステーブル21、アドレスカウンタ22、比較器23、セレクタ24を備えている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the pixel defect correction apparatus 10 according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, in addition to the configuration of the pixel defect correction apparatus 10 of the first embodiment, the pixel defect correction apparatus 10 of the second embodiment includes the surrounding same color pixel average value calculation processing unit 19 and pixels. A defect number counter 20, an address table 21, an address counter 22, a comparator 23, and a selector 24 are provided.

これらの構成により、アドレステーブル21に欠陥画素の座標を記録し、記録した座標情報により画素欠陥の補正を行うことができる。動作を以下に説明する。   With these configurations, the coordinates of the defective pixel can be recorded in the address table 21, and the pixel defect can be corrected based on the recorded coordinate information. The operation will be described below.

最初に、アドレステーブル21に欠陥画素の座標を記録する計測モードの動作について説明する。まず、欠陥画素数とその座標を計測するモードに設定し、レンズをクローズもしくは全画面均一な被写体を撮像する。画素欠陥数カウンタ20とアドレステーブル21の値をクリアし、アドレスカウンタ22は画素の座標を示すよう画像の先頭でクリアして画素に合わせてカウントアップさせる。   First, the operation in the measurement mode in which the coordinates of the defective pixel are recorded in the address table 21 will be described. First, the mode is set to measure the number of defective pixels and their coordinates, and the lens is closed or a subject with a uniform screen is imaged. The values of the pixel defect number counter 20 and the address table 21 are cleared, and the address counter 22 is cleared at the head of the image so as to indicate the coordinates of the pixels and is counted up according to the pixels.

比較器22で画素欠陥が検出されたら、画素欠陥数カウンタ20をアップし、アドレステーブル21にアドレスカウンタ22の値をセットする。これを1フィールドまたは1フレーム分行うことで、固体撮像素子の画素欠陥の個数と位置情報を得ることができる。そして、画素欠陥補正装置10は、得られた位置情報をアドレステーブル21に記録する。ここで、得られた欠陥画素の個数が所定数より多い場合には、欠陥画素を検出するための条件を変えて画素欠陥の検出を再度行ってもよい。これにより、アドレステーブル21に記録する情報量を抑えることができる。   When a pixel defect is detected by the comparator 22, the pixel defect number counter 20 is incremented, and the value of the address counter 22 is set in the address table 21. By performing this for one field or one frame, the number of pixel defects and position information of the solid-state image sensor can be obtained. Then, the pixel defect correction apparatus 10 records the obtained position information in the address table 21. Here, when the number of obtained defective pixels is larger than a predetermined number, the pixel defect may be detected again by changing the conditions for detecting the defective pixels. Thereby, the amount of information recorded in the address table 21 can be suppressed.

次に、画素欠陥補正装置10の通常動作について説明する。通常動作の場合にはアドレステーブル21、アドレスカウンタ22の値を比較器23にて比較し、両者の値が一致した場合は欠陥画素位置と判断し、セレクタ24の出力を周囲同色画素平均値算出処理19にて算出した平均値に切り替えることで画素欠陥の補正を行う。   Next, the normal operation of the pixel defect correction apparatus 10 will be described. In the normal operation, the values of the address table 21 and the address counter 22 are compared by the comparator 23. If the two values match, it is determined as a defective pixel position, and the output of the selector 24 calculates the average value of surrounding pixels of the same color. The pixel defect is corrected by switching to the average value calculated in the process 19.

画素欠陥補正装置10を欠陥画素数とその位置を計測するモード/通常動作の切り替えはマイコン(図示せず)にて行い、アドレステーブル21の内容を不揮発性メモリ(図示せず)に書き込んでおいて、再起動時に戻すことで、毎回欠陥画素位置を検出する必要はない。なお、通常動作においては、第1の実施の形態と同様に、入力された映像から検出された欠陥画素の補正も行う。   The mode of the pixel defect correction apparatus 10 for measuring the number of defective pixels and their position / normal operation is switched by a microcomputer (not shown), and the contents of the address table 21 are written in a nonvolatile memory (not shown). Thus, it is not necessary to detect the defective pixel position every time by returning to the time of restart. In the normal operation, the defective pixels detected from the input video are also corrected as in the first embodiment.

第2の実施の形態の画素欠陥補正装置10は、欠陥画素の位置をあらかじめ記録し、記録された欠陥画素の位置情報に基づいて補正を行うので、映像に基づく画素欠陥検出において検出し切れなかった(例えば、エッジ付近における)画素欠陥をも精度良く検出して補正できる。   Since the pixel defect correction apparatus 10 according to the second embodiment records the position of the defective pixel in advance and performs correction based on the recorded position information of the defective pixel, the pixel defect correction apparatus 10 cannot detect the pixel defect detection based on the image. In addition, pixel defects (for example, in the vicinity of edges) can be detected and corrected with high accuracy.

また、アドレステーブル21からの補正と、閾値を用いた欠陥画素の判定による補正の両方を用いることにより、アドレステーブル21にすべての欠陥画素の情報を記録しておく必要がなく、アドレステーブル21のサイズを抑えることができる。また、通常動作のときの欠陥画素検出と、欠陥画素を計測する動作での欠陥画素検出とで同じ回路を用いることにより、回路規模の削減を図ることができる。   Further, by using both the correction from the address table 21 and the correction based on the determination of the defective pixel using the threshold value, it is not necessary to record information on all the defective pixels in the address table 21. The size can be reduced. In addition, the circuit scale can be reduced by using the same circuit for the defective pixel detection in the normal operation and the defective pixel detection in the operation of measuring the defective pixel.

本発明によれば、映像の暗い部分から明るい部分まで、また平坦な部分からエッジ部分まで、誤検出なく画素欠陥を検出し補正する画素欠陥補正装置を実現することができるというすぐれた効果を有し、画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正装置等として有用である。   According to the present invention, it is possible to realize a pixel defect correction device that can detect and correct pixel defects from a dark part to a bright part of an image and from a flat part to an edge part without erroneous detection. Therefore, the present invention is useful as a pixel defect correction device that detects and corrects pixel defects.

第1の実施の形態の画素欠陥補正装置のブロック図1 is a block diagram of a pixel defect correction apparatus according to a first embodiment. 第2の実施の形態の画素欠陥補正装置のブロック図The block diagram of the pixel defect correction apparatus of 2nd Embodiment

符号の説明Explanation of symbols

10 画素欠陥補正装置
11 画像信号入力部
12 周囲同色画素最大値算出部
13 周囲同色画素最小値算出部
14 周囲輝度値算出部
15 閾値算出部
16 比較器
17 セレクタ
18 画像信号出力部
19 周囲同色画素平均値算出部
20 画素欠陥数カウンタ
21 アドレステーブル
22 アドレスカウンタ
23 比較器
24 セレクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pixel defect correction apparatus 11 Image signal input part 12 Surrounding same color pixel maximum value calculation part 13 Surrounding same color pixel minimum value calculation part 14 Surrounding brightness value calculation part 15 Threshold calculation part 16 Comparator 17 Selector 18 Image signal output part 19 Surrounding same color pixel Average value calculator 20 Pixel defect counter 21 Address table 22 Address counter 23 Comparator 24 Selector

Claims (6)

映像を入力する映像入力手段と、
前記映像入力手段に入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する変化量算出手段と、
前記検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、
前記同色画素値の変化量と前記輝度値とに基づいて欠陥画素を検出するための閾値を算出する閾値算出手段と、
前記閾値を用いて前記検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素検出手段にて検出された欠陥画素の画素値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画素欠陥補正装置。
Video input means for inputting video;
In the video input to the video input means, a change amount calculation means for calculating a change amount of the same color pixel value around the inspection target pixel whether or not it is a defective pixel,
A luminance value calculating means for calculating a luminance value of pixels around the inspection target pixel;
Threshold calculating means for calculating a threshold for detecting defective pixels based on the change amount of the same color pixel value and the luminance value;
A defective pixel detecting means for determining whether the inspection target pixel is a defective pixel using the threshold;
Correction means for correcting the pixel value of the defective pixel detected by the defective pixel detection means;
A pixel defect correction apparatus comprising:
前記映像入力手段に備えられた撮像素子の欠陥画素の座標を記録する記録手段を備え、
前記補正手段は、前記記録手段に記録された座標の欠陥画素の画素値を補正することを特徴とする請求項1に記載の画素欠陥補正装置。
Recording means for recording coordinates of defective pixels of the image sensor provided in the video input means,
2. The pixel defect correction apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects a pixel value of a defective pixel at coordinates recorded in the recording unit.
前記閾値算出手段は、前記同色画素値の変化量が大きい場合に、変化量が小さい場合より大きい閾値を算出することを特徴とする請求項1に記載の画素欠陥補正装置。   2. The pixel defect correction apparatus according to claim 1, wherein when the change amount of the same-color pixel value is large, the threshold calculation unit calculates a threshold value that is larger than when the change amount is small. 前記閾値算出手段は、前記輝度値が大きい場合に、輝度値が小さい場合より大きい閾値を算出することを特徴とする請求項1に記載の画素欠陥補正装置。   The pixel defect correction apparatus according to claim 1, wherein when the luminance value is large, the threshold value calculating unit calculates a threshold value that is larger than when the luminance value is small. 映像を入力する映像入力手段と、
前記映像入力手段に入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する変化量算出手段と、
前記検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、
前記同色画素値の変化量と前記輝度値とに基づいて前記検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素検出手段にて検出された欠陥画素の画素値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画素欠陥補正装置。
Video input means for inputting video;
In the video input to the video input means, a change amount calculation means for calculating a change amount of the same color pixel value around the inspection target pixel whether or not it is a defective pixel,
A luminance value calculating means for calculating a luminance value of pixels around the inspection target pixel;
Defective pixel detection means for determining whether the inspection target pixel is a defective pixel based on the change amount of the same color pixel value and the luminance value;
Correction means for correcting the pixel value of the defective pixel detected by the defective pixel detection means;
A pixel defect correction apparatus comprising:
映像を入力する映像入力ステップと、
前記映像入力ステップで入力された映像において、欠陥画素であるか否かの検査対象画素の周囲の同色画素値の変化量を算出する変化量算出ステップと、
前記検査対象画素の周囲の画素の輝度値を算出する輝度値算出ステップと、
前記同色画素値の変化量と前記輝度値とに基づいて欠陥画素を検出するための閾値を算出する閾値算出ステップと、
前記閾値を用いて検査対象画素が欠陥画素であるかを判定する欠陥画素検出ステップと、
前記欠陥画素検出ステップにおいて検出された欠陥画素の画素値を補正する補正ステップと、
を備えたことを特徴とする画素欠陥補正方法。
A video input step for inputting video;
In the video input in the video input step, a change amount calculating step for calculating a change amount of the same color pixel value around the inspection target pixel whether or not it is a defective pixel;
A luminance value calculating step of calculating a luminance value of pixels around the inspection target pixel;
A threshold value calculating step for calculating a threshold value for detecting a defective pixel based on the change amount of the same color pixel value and the luminance value;
A defective pixel detection step of determining whether the inspection target pixel is a defective pixel using the threshold;
A correction step of correcting the pixel value of the defective pixel detected in the defective pixel detection step;
A pixel defect correction method comprising:
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