JP2009260470A - 撮像装置用欠陥画素補正方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】欠陥画素補正に手間がかからず、簡易に精度良く実行できる撮像装置用欠陥画素補正方法を提供すること。
【解決手段】この欠陥画素補正方法では、第2行−第n列目の画素2−nの画素データが欠陥である場合、時間t1では第2行の欠陥画素2−nと同列な第1行の画素1−nの画素データのみを取得し、次の時間t2のタイミングでは、移動量xだけ行方向へ移動した後、第2行画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データを取得し、時間t1で取得した画素1−nの画素データを欠陥画素2−nの画素データに代えるように補完して画素データを合せることにより、画素行として欠落のない第2行のm個の画素データ2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−n、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)を出力する。
【選択図】図1
【解決手段】この欠陥画素補正方法では、第2行−第n列目の画素2−nの画素データが欠陥である場合、時間t1では第2行の欠陥画素2−nと同列な第1行の画素1−nの画素データのみを取得し、次の時間t2のタイミングでは、移動量xだけ行方向へ移動した後、第2行画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データを取得し、時間t1で取得した画素1−nの画素データを欠陥画素2−nの画素データに代えるように補完して画素データを合せることにより、画素行として欠落のない第2行のm個の画素データ2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−n、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)を出力する。
【選択図】図1
Description
本発明は、スキャナや各種デバイス等の検査装置に適用される撮像装置用欠陥画素補正方法及び装置に関する。
従来、この種の欠陥画素補正装置としては、例えば注目画素の画素データとその注目画素の周辺画素の画素データから算出された推測画素データとの差分データを推測画素データによって変調された閾値との間で比較器において比較し、その比較器の比較結果として、注目画素の画素データと周辺画素の画素データから算出された推測画素データとの何れを補正画素データとして出力するかを判断する機能を持つもの(特許文献1参照)が挙げられる。
ところで、撮像装置の一例であるラインセンサにおいて欠陥画素補正処理を行う場合、列方向に所定数個の画素が配備された1行構成のラインセンサを想定すると、第n列目の画素に欠陥があって正確な画素データが取得できない場合を想定すれば、一般的にはその両側に配置された第(n−1)列の画素データ及び第(n+1)列の画素データの平均値を算出し、その平均値を第n列目の補正画素データとして出力している。
因みに、画素の何れに欠陥があるかの判断は、通常走査(スキャン)開始前に白レベル(光源発光時)、黒レベル(遮光時)の画素データを測定して画素レベルをキャリブレーションすれば容易に判断できるものである。その他、ラインセンサの出荷検査時に予め判別された欠陥画素がROM等のメモリに記憶されていれば、その記憶情報を読み出すことによっても判断することができる。
特開2004−320128号公報(要約、図2)
上述した特許文献1に係る欠陥画素補正装置における欠陥画素補正の場合、注目画素の画素データに対する補正画素データとして、比較器の比較結果により注目画素の画素データではなく、周辺画素データから算出された推測画素データを出力したときには、実際のデータとは異なり、周辺画素から補正したデータとなってしまうため、高い分解能が要求される検査装置等に適用すれば補正画素データにおける欠落データが許容できなくなって正確な検査をすることができなくなってしまうという問題がある。こうした場合、補正画素データの分解能を更に向上させれば良いが、実際にはデータ処理が複雑化され、回路も大規模化されてしまうため、実施が困難となっている。
又、ラインセンサの欠陥画素補正処理の場合、補正画素データとして用いる欠陥画素の両側に配置された画素が列方向並び(横方向並び)であり、ラインセンサ又は被写体の移動方向(走査方向)に対応する行方向(縦方向)とは異なるため、これらの部材を行方向へ画素間隔分ずらす必要がある上、得られた2つの画素データを平均化する必要があることにより、欠陥画素補正に手間がかかって簡易に実行できないという問題(特にラインセンサの画素構成が行方向に複数存在する構成の場合には欠陥画素の位置によっては必ずしも合理的な手法でない)がある。
そこで、本発明の技術的課題は、欠陥画素補正に手間がかからず、簡易に精度良く実行できる撮像装置用欠陥画素補正方法及び装置を提供することにある。
そこで、本発明の技術的課題は、欠陥画素補正に手間がかからず、簡易に精度良く実行できる撮像装置用欠陥画素補正方法及び装置を提供することにある。
上記技術的課題を解決するための第1の発明は、
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図1中の第1行−第n列目の画素1−n)に隣接する他行の同列箇所(例えば図1中の第2行−第n列目の画素2−n)の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所の画素データを読み出し、そのまま使って補完するため、的確に欠陥画素を補正でき、画素行として欠落が全くない画素データを取得することができる。
即ち、本発明によれば、欠陥画素補正に手間がかからず、簡易に精度良く実行できる撮像装置用欠陥画素補正方法を提供できる。
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図1中の第1行−第n列目の画素1−n)に隣接する他行の同列箇所(例えば図1中の第2行−第n列目の画素2−n)の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所の画素データを読み出し、そのまま使って補完するため、的確に欠陥画素を補正でき、画素行として欠落が全くない画素データを取得することができる。
即ち、本発明によれば、欠陥画素補正に手間がかからず、簡易に精度良く実行できる撮像装置用欠陥画素補正方法を提供できる。
第2の発明は、
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図5中の第j行−第n列目の画素j−n)に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つ[例えば図5中の第j−1行−第n列目の画素(j−1)−n、第j+1行−第n列目の画素(j+1)−n、第j行−第n−1列目の画素j−(n−1)、第j行−第n+1列目の画素j−(n+1)]を読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図5中の第j行−第n列目の画素j−n)に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つ[例えば図5中の第j−1行−第n列目の画素(j−1)−n、第j+1行−第n列目の画素(j+1)−n、第j行−第n−1列目の画素j−(n−1)、第j行−第n+1列目の画素j−(n+1)]を読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所、或いはその列に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出すことを基本として補完するため、より的確に欠陥画素を補正できる他、同列箇所や同行箇所の画素データについての補正を1回以上行えば、連続した欠陥画素に対しても補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
第3の発明は、
前記欠陥画素が補完された後の画素における同列画素同士の画素データ[例えば図1中の画素1−1及び2−1、画素1−2及び2−2、画素1−3及び2−3、・・・、画素1−(n−1)及び2−(n−1)、画素1−(n+1)及び2−(n+1)、・・・、画素1−(m−2)及び2−(m−2)、画素1−(m−1)及び2−(m−1)、画素1−(m)及び2−(m)による2つの画素データ]を平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、各画素データのSNを向上させることができる。
前記欠陥画素が補完された後の画素における同列画素同士の画素データ[例えば図1中の画素1−1及び2−1、画素1−2及び2−2、画素1−3及び2−3、・・・、画素1−(n−1)及び2−(n−1)、画素1−(n+1)及び2−(n+1)、・・・、画素1−(m−2)及び2−(m−2)、画素1−(m−1)及び2−(m−1)、画素1−(m)及び2−(m)による2つの画素データ]を平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、各画素データのSNを向上させることができる。
第4の発明は、
前記画素行は、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青色として行方向に順次配列されたカラー画素構成であり、
前記補完を欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図2中の第1行−第n列目のR画素1−n、第2行−第n列目のG画素2−n、第3行−第n列目のB画素3−n)に隣接する他行の同列同色箇所(例えば図2中の第4行−第n列目のR画素4−n、第5行−第n列目のG画素5−n、第6行−第n列目のB画素6−n)の画素データのみを読み出して行うか、又は当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所[例えば図2中の第1行−第(n−1)列目のR画素1−(n−1)、第1行−第(n+1)列目のR画素1−(n+1)、第2行−第(n−1)列目のG画素2−(n−1)、第2行−第(n+1)列目のG画素2−(n+1)、第3行−第(n−1)列目のB画素3−(n−1)、第3行−第(n+1)列目のB画素3−(n+1)]の画素データを読み出して行うことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として的確に欠陥画素を補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
前記画素行は、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青色として行方向に順次配列されたカラー画素構成であり、
前記補完を欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図2中の第1行−第n列目のR画素1−n、第2行−第n列目のG画素2−n、第3行−第n列目のB画素3−n)に隣接する他行の同列同色箇所(例えば図2中の第4行−第n列目のR画素4−n、第5行−第n列目のG画素5−n、第6行−第n列目のB画素6−n)の画素データのみを読み出して行うか、又は当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所[例えば図2中の第1行−第(n−1)列目のR画素1−(n−1)、第1行−第(n+1)列目のR画素1−(n+1)、第2行−第(n−1)列目のG画素2−(n−1)、第2行−第(n+1)列目のG画素2−(n+1)、第3行−第(n−1)列目のB画素3−(n−1)、第3行−第(n+1)列目のB画素3−(n+1)]の画素データを読み出して行うことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として的確に欠陥画素を補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
第5の発明は、
前記欠陥画素が補完された後の前記画素行における同列同色画素同士[例えば図2中の第1行R画素及び第4行R画素の関係では1−1及び4−1、1−2及び4−2、1−3及び4−3、・・・、1−(n−1)及び4−(n−1)、1−(n+1)及び4−(n+1)、・・・、1−(m−2)及び4−(m−2)、1−(m−1)及び4−(m−1)、1−m及び4−(m)の2つの画素データ、同様に第2行G画素及び第5行G画素の関係では2−1及び5−1、2−2及び5−2、2−3及び5−3、・・・、2−(n−1)及び5−(n−1)、2−(n+1)及び5−(n+1)、・・・、2−(m−2)及び5−(m−2)、2−(m−1)及び5−(m−1)、2−(m)及び5−(m)の2つの画素データ、同様に第3行B画素及び第6行B画素の関係では3−1及び6−1、3−2及び6−2、3−3及び6−3、・・・、3−(n−1)及び6−(n−1)、3−(n+1)及び6−(n+1)、・・・、3−(m−2)及び6−(m−2)、3−(m−1)及び6−(m−1)、3−(m)及び6−(m)]の画素データを平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として、各画素データのSNを向上させることができる。
前記欠陥画素が補完された後の前記画素行における同列同色画素同士[例えば図2中の第1行R画素及び第4行R画素の関係では1−1及び4−1、1−2及び4−2、1−3及び4−3、・・・、1−(n−1)及び4−(n−1)、1−(n+1)及び4−(n+1)、・・・、1−(m−2)及び4−(m−2)、1−(m−1)及び4−(m−1)、1−m及び4−(m)の2つの画素データ、同様に第2行G画素及び第5行G画素の関係では2−1及び5−1、2−2及び5−2、2−3及び5−3、・・・、2−(n−1)及び5−(n−1)、2−(n+1)及び5−(n+1)、・・・、2−(m−2)及び5−(m−2)、2−(m−1)及び5−(m−1)、2−(m)及び5−(m)の2つの画素データ、同様に第3行B画素及び第6行B画素の関係では3−1及び6−1、3−2及び6−2、3−3及び6−3、・・・、3−(n−1)及び6−(n−1)、3−(n+1)及び6−(n+1)、・・・、3−(m−2)及び6−(m−2)、3−(m−1)及び6−(m−1)、3−(m)及び6−(m)]の画素データを平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法である。
この欠陥画素補正方法によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として、各画素データのSNを向上させることができる。
第6の発明は、
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部(例えば図3中のカメラ1)と、
前記撮像部により撮像される被写体(例えば図3中の被写体2)を前記所定数の画素の行間隔で行方向へ移動させるための被写体移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部(例えば図3中のカメラ1)と、
前記撮像部により撮像される被写体(例えば図3中の被写体2)を前記所定数の画素の行間隔で行方向へ移動させるための被写体移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、撮像部(例えば図3中のカメラ1)を固定して被写体移動手段で被写体(例えば図3中の被写体2)を各画素の行間隔(例えば図3中のX方向における移動量x)で動かすようにして、データ処理部により欠陥画素が存在する行、列位置におけるその行に隣接する他行の同列箇所の画素データを読み出し、そのまま使って補完するため、的確に欠陥画素を補正でき、画素行として欠落が全くない画素データを取得すること、即ち、欠陥画素補正を簡易に精度良く実行することができる。
第7の発明は、
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部(例えば図4中のカメラ1)と、
前記撮像部を前記所定数の画素の行毎(例えば図4中のX方向における移動量x)に行方向へ走査させるための走査移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、被写体(例えば図4中の被写体2)を固定して走査移動手段で撮像部(例えば図4中のカメラ1)を各画素の行毎(例えば図4中のX方向における移動量x)に動かすようにして、データ処理部により第6の発明の場合と同様に欠陥画素補正を簡易に精度良く実行することができる。
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部(例えば図4中のカメラ1)と、
前記撮像部を前記所定数の画素の行毎(例えば図4中のX方向における移動量x)に行方向へ走査させるための走査移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、被写体(例えば図4中の被写体2)を固定して走査移動手段で撮像部(例えば図4中のカメラ1)を各画素の行毎(例えば図4中のX方向における移動量x)に動かすようにして、データ処理部により第6の発明の場合と同様に欠陥画素補正を簡易に精度良く実行することができる。
第8の発明は、
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部(例えば図6中のカメラ10)と、
前記撮像部により撮像される被写体(例えば図6中の被写体2)を前記所定数の画素の行間隔倍、列間隔倍(例えば図6中のX方向及びY方向における移動量ax)で行方向、列方向へ移動させるための被写体移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部(例えば図6中のカメラ10)と、
前記撮像部により撮像される被写体(例えば図6中の被写体2)を前記所定数の画素の行間隔倍、列間隔倍(例えば図6中のX方向及びY方向における移動量ax)で行方向、列方向へ移動させるための被写体移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、撮像部(例えば図6中のカメラ10)を固定して被写体移動手段で被写体(例えば図6中の被写体2)を各画素の行間隔倍及び列間隔倍(例えば図6中のX方向及びY方向における移動量ax)で動かすようにして、データ処理部により或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所、或いはその列に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出すことを基本として補完するため、より的確に欠陥画素を補正できる他、同列箇所や同行箇所の画素データについての補正を1回以上行えば、連続した欠陥画素に対しても補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得すること、即ち、欠陥画素補正を簡易に精度良く的確に実行することができる。
第9の発明は、
列方向に所定数配置された画素を行方向に複数配置して成る撮像部(例えば図7中のカメラ10)と、
前記撮像部を前記所定数の画素の行倍数毎、列倍数毎に行方向、列方向」へ走査(例えば図7中のX方向、Y方向における移動量ax)させるための走査移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、被写体(例えば図7中の被写体2)を固定して走査移動手段で撮像部(例えば図7中のカメラ10)を各画素の行倍数毎、列倍数毎(例えば図7中のX方向、Y方向における移動量ax)に行方向、列方向へ動かすようにして、データ処理部により第8の発明の場合と同様に欠陥画素補正を簡易に精度良く的確に実行することができる。
列方向に所定数配置された画素を行方向に複数配置して成る撮像部(例えば図7中のカメラ10)と、
前記撮像部を前記所定数の画素の行倍数毎、列倍数毎に行方向、列方向」へ走査(例えば図7中のX方向、Y方向における移動量ax)させるための走査移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、被写体(例えば図7中の被写体2)を固定して走査移動手段で撮像部(例えば図7中のカメラ10)を各画素の行倍数毎、列倍数毎(例えば図7中のX方向、Y方向における移動量ax)に行方向、列方向へ動かすようにして、データ処理部により第8の発明の場合と同様に欠陥画素補正を簡易に精度良く的確に実行することができる。
第10の発明は、
前記データ処理部は、前記欠陥画素が補完された後の画素における同列画素同士の画素データ[例えば図1中の画素1−1及び2−1、画素1−2及び2−2、画素1−3及び2−3、・・・、画素1−(n−1)及び2−(n−1)、画素1−(n+1)及び2−(n+1)、・・・、画素1−(m−2)及び2−(m−2)、画素1−(m−1)及び2−(m−1)、画素1−(m)及び2−(m)による2つの画素データ]を平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、各画素データのSNを向上させることができる。
前記データ処理部は、前記欠陥画素が補完された後の画素における同列画素同士の画素データ[例えば図1中の画素1−1及び2−1、画素1−2及び2−2、画素1−3及び2−3、・・・、画素1−(n−1)及び2−(n−1)、画素1−(n+1)及び2−(n+1)、・・・、画素1−(m−2)及び2−(m−2)、画素1−(m−1)及び2−(m−1)、画素1−(m)及び2−(m)による2つの画素データ]を平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、各画素データのSNを向上させることができる。
第11の発明は、
前記画素行は、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青として行方向に順次配列されたカラー画素構成であり、
前記データ処理部は、前記補完を欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図2中の第1行−第n列目のR画素1−n、第2行−第n列目のG画素2−n、第3行−第n列目のB画素3−n)に隣接する他行の同列同色箇所(例えば図2中の第4行−第n列目のR画素4−n、第5行−第n列目のG画素5−n、第6行−第n列目のB画素6−n)の画素データのみを読み出して行うか、又は当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所[例えば図2中の第1行−第(n−1)列目のR画素1−(n−1)、第1行−第(n+1)列目のR画素1−(n+1)、第2行−第(n−1)列目のG画素2−(n−1)、第2行−第(n+1)列目のG画素2−(n+1)、第3行−第(n−1)列目のB画素3−(n−1)、第3行−第(n+1)列目のB画素3−(n+1)]の画素データを読み出して行うことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として的確に欠陥画素を補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
前記画素行は、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青として行方向に順次配列されたカラー画素構成であり、
前記データ処理部は、前記補完を欠陥画素の存在する行、列位置(例えば図2中の第1行−第n列目のR画素1−n、第2行−第n列目のG画素2−n、第3行−第n列目のB画素3−n)に隣接する他行の同列同色箇所(例えば図2中の第4行−第n列目のR画素4−n、第5行−第n列目のG画素5−n、第6行−第n列目のB画素6−n)の画素データのみを読み出して行うか、又は当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所[例えば図2中の第1行−第(n−1)列目のR画素1−(n−1)、第1行−第(n+1)列目のR画素1−(n+1)、第2行−第(n−1)列目のG画素2−(n−1)、第2行−第(n+1)列目のG画素2−(n+1)、第3行−第(n−1)列目のB画素3−(n−1)、第3行−第(n+1)列目のB画素3−(n+1)]の画素データを読み出して行うことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として的確に欠陥画素を補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
第12の発明は、
前記データ処理部は、前記欠陥画素が補完された後の前記画素行における同列同色画素同士[例えば図2中の第1行R画素及び第4行R画素の関係では1−1及び4−1、1−2及び4−2、1−3及び4−3、・・・、1−(n−1)及び4−(n−1)、1−(n+1)及び4−(n+1)、・・・、1−(m−2)及び4−(m−2)、1−(m−1)及び4−(m−1)、1−m及び4−(m)の2つの画素データ、同様に第2行G画素及び第5行G画素の関係では2−1及び5−1、2−2及び5−2、2−3及び5−3、・・・、2−(n−1)及び5−(n−1)、2−(n+1)及び5−(n+1)、・・・、2−(m−2)及び5−(m−2)、2−(m−1)及び5−(m−1)、2−(m)及び5−(m)の2つの画素データ、同様に第3行B画素及び第6行B画素の関係では3−1及び6−1、3−2及び6−2、3−3及び6−3、・・・、3−(n−1)及び6−(n−1)、3−(n+1)及び6−(n+1)、・・・、3−(m−2)及び6−(m−2)、3−(m−1)及び6−(m−1)、3−(m)及び6−(m)]の画素データを平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として、各画素データのSNを向上させることができる。
前記データ処理部は、前記欠陥画素が補完された後の前記画素行における同列同色画素同士[例えば図2中の第1行R画素及び第4行R画素の関係では1−1及び4−1、1−2及び4−2、1−3及び4−3、・・・、1−(n−1)及び4−(n−1)、1−(n+1)及び4−(n+1)、・・・、1−(m−2)及び4−(m−2)、1−(m−1)及び4−(m−1)、1−m及び4−(m)の2つの画素データ、同様に第2行G画素及び第5行G画素の関係では2−1及び5−1、2−2及び5−2、2−3及び5−3、・・・、2−(n−1)及び5−(n−1)、2−(n+1)及び5−(n+1)、・・・、2−(m−2)及び5−(m−2)、2−(m−1)及び5−(m−1)、2−(m)及び5−(m)の2つの画素データ、同様に第3行B画素及び第6行B画素の関係では3−1及び6−1、3−2及び6−2、3−3及び6−3、・・・、3−(n−1)及び6−(n−1)、3−(n+1)及び6−(n+1)、・・・、3−(m−2)及び6−(m−2)、3−(m−1)及び6−(m−1)、3−(m)及び6−(m)]の画素データを平均化又は加算することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置である。
このような構成によれば、3原色画素から成るカラー画素を対象として、各画素データのSNを向上させることができる。
以下、図を参照して本発明に係る撮像装置用欠陥画素補正方法及び装置の実施形態を説明する。但し、画素の何れに欠陥があるかの判断については、上述した周知技術を適用できるものとする。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るモノクロ撮像装置であるラインセンサ用欠陥画素補正方法を説明するために示した模式図である。このラインセンサにおける画素構成は、列方向に所定数m個の画素が配置されて成る画素行を行方向に2個分配設して成るもので、具体的には第1行の画素(第1画素行)が第1列から第m列まで配置され、第2行の画素(第2画素行)についても第1列から第m列まで配置されて成っている。
図1を参照すれば、ここでは斜線入りで示す第1行−第n列目の画素(但し、m>nであって、以下は1−nと表記する)、或いは破斜線入りで示す第2行−第n列目の画素(以下は2−nと表記する)の画素データが欠陥である場合を想定している。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るモノクロ撮像装置であるラインセンサ用欠陥画素補正方法を説明するために示した模式図である。このラインセンサにおける画素構成は、列方向に所定数m個の画素が配置されて成る画素行を行方向に2個分配設して成るもので、具体的には第1行の画素(第1画素行)が第1列から第m列まで配置され、第2行の画素(第2画素行)についても第1列から第m列まで配置されて成っている。
図1を参照すれば、ここでは斜線入りで示す第1行−第n列目の画素(但し、m>nであって、以下は1−nと表記する)、或いは破斜線入りで示す第2行−第n列目の画素(以下は2−nと表記する)の画素データが欠陥である場合を想定している。
先ず、第1行−第n列目の画素1−nの画素データが欠陥である場合を説明する。こうした場合、実施形態1に係る欠陥画素補正方法では、或る時間t1での1−nの画素データを欠陥であるために画素データとして使用せず、時間t1のタイミングでは第1行の欠陥画素1−n以外の第1行画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データを取得し、次の時間t2のタイミングで移動量x(図1中では列方向の画素中心間隔yよりも大きな行方向の画素中心間隔xを示す)だけ行方向へ移動した後、第1行の欠陥画素1−nと同列な第2行の画素2−nの画素データのみを取得し、画素2−nの画素データを欠陥画素1−nの画素データに代えるように補完して時間t1でのタイミングで取得した画素データを合わせることにより、画素行として欠落のない第1行のm個の画素データ1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−n、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)を出力する。
但し、ここでは時間t1のタイミングで第1行画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データを取得した後、時間t2のタイミングで第2行の画素2−nの画素データを取得し、時間t1、t2の時間差による画素データの並べ替えを行うものであるため、時間t1のタイミングで取得した第1行画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データを一時保持記憶する必要がある。
次に、第2行−第n列目の画素2−nの画素データが欠陥である場合を説明する。こうした場合、実施形態1に係る欠陥画素補正方法では、画素の読み出し方を変更し、時間t1のタイミングでは第2行の欠陥画素2−nと同列な第1行の画素1−nの画素データのみを取得し、次の時間t2のタイミングでは、移動量xだけ行方向へ移動した後、第2行画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データを取得し、時間t1でのタイミングで取得した画素1−nの画素データを欠陥画素2−nの画素データに代えるように補完して画素データを合せることにより、画素行として欠落のない第2行のm個の画素データ2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−n、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)を出力する。この場合には、先のパターンと比べれば記憶保持量を軽微にすることができる。
この結果、画素1−n或いは画素2−nの何れかに欠陥があったとしても、時間t1のタイミングでは第1行画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データを取得し、次の時間t2のタイミングでは移動量xだけ移動した後に第2行画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−n、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データを取得することで、実施形態1に係る欠陥画素補正方法により得られる第1行及び第2行の何れにも画素行として欠陥が無い共通列の画素、即ち、画素1−1及び2−1、画素1−2及び2−2、画素1−3及び2−3、・・・、画素1−(n−1)及び2−(n−1)、画素1−(n+1)及び2−(n+1)、・・・、画素1−(m−2)及び2−(m−2)、画素1−(m−1)及び2−(m−1)、画素1−(m)及び2−(m)による2つの画素データを平均化(或いは加算しても良い)すれば、画素データのSN比を顕著に向上させることができる。
即ち、実施形態1に係る欠陥画素補正方法の場合、欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完する(ラインセンサの画素構成が異なり、例えば所定数m個の画素から成る画素行を行方向に3つ以上配設して成る画素構成の欠陥画素補正についても同様に適用できる)ため、走査時間も殆ど要すること無く、画素行として欠落が無い全画素データを取得することが可能となる。換言すれば、或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所の画素データを読み出し、そのまま使って補完するため、的確に欠陥画素を補正できる。従って、実施形態1に係る欠陥画素補正方法によれば、欠陥画素補正に手間がかからず、簡易に精度良く実行できる。
尚、実施形態1に係る欠陥画素補正方法での移動手段については、ラインセンサを固定して被写体を移動させる場合と、被写体を固定してラインセンサを移動させる場合とがあり、何れを採択しても良い。
尚、実施形態1に係る欠陥画素補正方法での移動手段については、ラインセンサを固定して被写体を移動させる場合と、被写体を固定してラインセンサを移動させる場合とがあり、何れを採択しても良い。
実施形態1に係る欠陥画素補正方法を適用した欠陥画素補正装置については、列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部と、撮像部により撮像される被写体を各画素の行間隔で行方向へ移動させるための被写体移動手段と、撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部(以下の各実施形態の場合についても同様であるように、画素データの記憶保持機能を持つものとする)とを備える構成を一例とできる。この欠陥画素補正装置の場合、撮像部を固定して被写体移動手段で被写体を各画素の行間隔(例えば図1中の移動量x)で行方向へ動かすようにして、データ処理部により欠陥画素が存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データを読み出し、そのまま使って補完するので、欠陥画素補正を簡易に精度良く実行することができる。
他例については、被写体移動手段に代えて、撮像部を各画素の行毎に行方向へ走査させるための走査移動手段を備えるものである。この欠陥画素補正装置の場合、被写体を固定して走査移動手段で撮像部を各画素の行毎に動かすようにすれば、同様にデータ処理部により欠陥画素補正を簡易に精度良く実行することができる。
因みに、実施形態1に係る欠陥画素補正方法及び装置について、被写体やラインセンサを行方向の画素中心間隔x分だけ移動させる技術は汎用手段を適用できるので、ここでは詳述しない。又、ラインセンサの製造過程において、例えば行並びの画素1−n及び画素2−nが同時に欠陥となるような場合(或いは列並びの画素についても同様である)も実際には起こり得るが、その場合には不良品(NG)扱いになるため、そうした場合の欠陥画素補正については想定外とみなしている。
因みに、実施形態1に係る欠陥画素補正方法及び装置について、被写体やラインセンサを行方向の画素中心間隔x分だけ移動させる技術は汎用手段を適用できるので、ここでは詳述しない。又、ラインセンサの製造過程において、例えば行並びの画素1−n及び画素2−nが同時に欠陥となるような場合(或いは列並びの画素についても同様である)も実際には起こり得るが、その場合には不良品(NG)扱いになるため、そうした場合の欠陥画素補正については想定外とみなしている。
(実施形態2)
図2は、本発明の実施形態2に係るカラー撮像装置であるラインセンサ用欠陥画素補正方法を説明するために示した模式図である。このラインセンサにおける画素構成は、列方向にそれぞれ所定数m個のRed(赤色)、Green(緑色)、Blue(青色)の各画素が順次配置されて成る3原色(以下、RGBとする)カラー画素を行方向に2個分配設して成るもので、具体的には、R画素行が第1行目及び第4行目、G画素行が第2行目及び第5行目、B画素行が第3行目及び第6行目として配置されている。
図2は、本発明の実施形態2に係るカラー撮像装置であるラインセンサ用欠陥画素補正方法を説明するために示した模式図である。このラインセンサにおける画素構成は、列方向にそれぞれ所定数m個のRed(赤色)、Green(緑色)、Blue(青色)の各画素が順次配置されて成る3原色(以下、RGBとする)カラー画素を行方向に2個分配設して成るもので、具体的には、R画素行が第1行目及び第4行目、G画素行が第2行目及び第5行目、B画素行が第3行目及び第6行目として配置されている。
図2を参照すれば、ここでは斜線入りで示す第1行−第n列目の画素(但し、ここでもm>nであって、以下は1−nと表記する)であるR画素、第2行−第n列目の画素(以下は2−nと表記する)であるG画素、第3行−第n列の画素(以下は3−nと表記する)であるB画素の画素データが欠陥であるか、或いは破斜線入りで示す第4行−第n列目の画素(以下は4−nと表記する)であるR画素、第5行−第n列目の画素(以下は5−nと表記する)であるG画素、第6行−第n列の画素(以下は6−nと表記する)であるB画素の画素データが欠陥である場合を想定している。
先ず、第1行−第n列目のR画素1−n、第2行−第n列目のG画素2−n、第3行−第n列目のB画素3−nが欠陥の場合を説明する。こうした場合、実施形態2に係る欠陥画素補正方法では、或る時間t1でのR画素1−n、G画素2−n、B画素3−nの画素データは欠陥として使用せず、時間t1のタイミングでは欠陥R画素1−n以外の第1行R画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データ、欠陥G画素2−n以外の第2行G画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データ、欠陥B画素3−n以外の第3行B画素3−1、3−2、3−3、・・・、3−(n−1)、3−(n+1)、・・・、3−(m−2)、3−(m−1)、3−(m)の画素データを取得し、次の時間t2のタイミングで移動量3x(図2中では列方向の画素中心間隔yよりも大きな行方向の画素中心間隔xの三倍を示す)だけ行方向へ移動した後、第4行R画素4−nの画素データ、第5行G画素5−nの画素データ、第6行B画素6−nの画素データのみを取得し、これらの画素データをそれぞれ欠陥R画素1−n、欠陥G画素2−n、欠陥B画素3−nの画素データに代えるように補完して時間t1でのタイミングで取得したRGBの画素データを合わせることにより、画素行として欠落が無い第1行のm個のR画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−n、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データ、同様な第2行のm個のG画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−n、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画像データ、及び同様な第3行のm個のB画素3−1、3−2、3−3、・・・、3−(n−1)、3−n、3−(n+1)、・・・、3−(m−2)、3−(m−1)、3−(m)の画像データを出力する。
但し、ここでは時間t1のタイミングで第1行R画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データ、第2行G画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データ、第3行B画素3−1、3−2、3−3、・・・、3−(n−1)、3−(n+1)、・・・、3−(m−2)、3−(m−1)、3−(m)の画素データを取得した後、時間t2のタイミングで第4行R画素4−nの画素データ、第5行G画素5−nの画素データ、第6行B画素6−nの画素データを取得し、時間t1、t2の時間差による画素データの並べ替えを行うものであるため、時間t1のタイミングで取得した第1行R画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−(m)の画素データ、第2行G画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−(m)の画素データ、第3行B画素3−1、3−2、3−3、・・・、3−(n−1)、3−(n+1)、・・・、3−(m−2)、3−(m−1)、3−(m)の画素データを一時保持記憶する必要がある。
次に、第4行R画素4−nの画素データ、第5行G画素5−nの画素データ、第6行B画素6−nの画素データが欠陥である場合を説明する。こうした場合、実施形態2に係る欠陥画素補正方法では、画素の読出し方を変更し、時間t1のタイミングでは第4行の欠陥があるR画素4−nと同列な第1行のR画素1−nの画素データ、第5行の欠陥があるG画素5−nと同列な第2行のG画素2−nの画素データ、第6行の欠陥があるB画素6−nと同列な第3行のB画素3−nの画素データのみを取得し、次の時間t2のタイミングでは、移動量3xだけ行方向へ移動した後、第4行R画素4−1、4−2、4−3、・・・、4−(n−1)、4−(n+1)、・・・、4−(m−2)、4−(m−1)、4−(m)の画素データ、第5行G画素5−1、5−2、5−3、・・・、5−(n−1)、5−(n+1)、・・・、5−(m−2)、5−(m−1)、5−(m)の画素データ、及び第6行B画素6−1、6−2、6−3、・・・、6−(n−1)、6−(n+1)、・・・、6−(m−2)、6−(m−1)、6−(m)の画素データを取得し、時間t1でのタイミングで取得したR画素1−n、G画素2−n、及びB画素3−nの画素データをそれぞれ欠陥画素のR画素4−n、G画素5−n、及びB画素6−nの画素データに代えるように補完して画素データを合せることにより、画素行として欠落が無い第4行m個のR画素4−1、4−2、4−3、・・・、4−(n−1)、4−n、4−(n+1)、・・・、4−(m−2)、4−(m−1)、4−(m)の画像データ、同様な第5行m個のG画素5−1、5−2、5−3、・・・、5−(n−1)、5−n、5−(n+1)、・・・、5−(m−2)、5−(m−1)、5−(m)の画像データ、及び同様な第6行m個のB画素6−1、6−2、6−3、・・・、6−(n−1)、6−n、6−(n+1)、・・・、6−(m−2)、6−(m−1)、6−(m)の画像データを出力する。この場合には先のパターンと比べれば記憶保持量を軽微にすることができる。
この結果、第1行R画素1−n、第2行G画素2−n、第3行B画素3−n、或いは第4行R画素4−n、第5行G画素5−n、第6行B画素6−nの何れかに欠陥があったとしても、時間t1のタイミングで第1行R画素1−1、1−2、1−3、・・・、1−(n−1)、1−(n+1)、・・・、1−(m−2)、1−(m−1)、1−mの画素データ、第2行G画素2−1、2−2、2−3、・・・、2−(n−1)、2−(n+1)、・・・、2−(m−2)、2−(m−1)、2−mの画素データ、第3行B画素3−1、3−2、3−3、・・・、3−(n−1)、3−(n+1)、・・・、3−(m−2)、3−(m−1)、3−mの画素データを取得し、次の時間t2のタイミングでは移動量3xだけ移動した後、第4行R画素4−1、4−2、4−3、・・・、4−(n−1)、4−n、4−(n+1)、・・・、4−(m−2)、4−(m−1)、4−(m)の画素データ、第5行G画素5−1、5−2、5−3、・・・、5−(n−1)、5−n、5−(n+1)、・・・、5−(m−2)、5−(m−1)、5−(m)の画素データ、第6行B画素6−1、6−2、6−3、・・・、6−(n−1)、6−n、6−(n+1)、・・・、6−(m−2)、6−(m−1)、6−(m)の画素データを取得することで、実施形態2に係る欠陥画素補正方法により得られる第1行及び第4行の何れにも欠陥が無い共通列のR画素、第2行及び第5行の何れにも欠陥が無い共通列のG画素、第3行及び第6行の何れにも欠陥が無い共通列のB画素の2つの画素データをそれぞれ平均化(又は加算しても良い)すれば、RGBの各画素データのSNを向上させることができる。
因みに、ここでの2つの画素データについては、第1行R画素及び第4行R画素の関係では1−1及び4−1、1−2及び4−2、1−3及び4−3、・・・、1−(n−1)及び4−(n−1)、1−(n+1)及び4−(n+1)、・・・、1−(m−2)及び4−(m−2)、1−(m−1)及び4−(m−1)、1−m及び4−(m)の2つの画素データ、同様に第2行G画素及び第5行G画素の関係では2−1及び5−1、2−2及び5−2、2−3及び5−3、・・・、2−(n−1)及び5−(n−1)、2−(n+1)及び5−(n+1)、・・・、2−(m−2)及び5−(m−2)、2−(m−1)及び5−(m−1)、2−(m)及び5−(m)の2つの画素データ、同様に第3行B画素及び第6行B画素の関係では3−1及び6−1、3−2及び6−2、3−3及び6−3、・・・、3−(n−1)及び6−(n−1)、3−(n+1)及び6−(n+1)、・・・、3−(m−2)及び6−(m−2)、3−(m−1)及び6−(m−1)、3−(m)及び6−(m)を示している。
即ち、実施形態2に係る欠陥画素補正方法の場合、先の実施形態1に係る欠陥画素補正方法をカラー画素構成に適用し、補完については欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列同色箇所の画素データのみを読み出して行うもので、こうした場合にも的確に欠陥画素を補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。又、欠陥画素が補完された後の複数行画素における同列同色画素同士の画素データを平均化又は加算することで各画素データのSNを向上させることができる。
ところで、実施形態2に係る欠陥画素補正方法の場合も、分解能を向上させるため、3画素間隔分の移動量3xで行方向へ移動するのに代えて1画素間隔分の移動量xで行方向へ移動し、上述した場合と同様な欠陥画素補正を行えば、高分解能で欠落が無い全画素データを取得することができる。
ところで、実施形態2に係る欠陥画素補正方法の場合も、分解能を向上させるため、3画素間隔分の移動量3xで行方向へ移動するのに代えて1画素間隔分の移動量xで行方向へ移動し、上述した場合と同様な欠陥画素補正を行えば、高分解能で欠落が無い全画素データを取得することができる。
又、第1行R画素1−n、第2行G画素2−n、第3行B画素3−nの画素データに欠陥がある場合、通常の移動動作と同様に第1行R画素1−n、第2行G画素2−n、第3行B画素3−nの画素データを除く画素データの全てを取得して移動量3x又は移動量xで行方向へ移動した後、撮像装置又は被写体を列方向へ移動量yだけ移動し、第1行R画素1−(n−1)、第2行G画素2−(n−1)、第3行B画素3−(n−1)又は第1行R画素1−(n+1)、第2行G画素2−(n+1)、第3行B画素3−(n+1)の画素データを使い、欠陥画素1−n、2−n、3−nの画素データを補足するために1ラインだけの走査を行うことで欠陥のない全画素データを取得することもできる。但し、この場合の欠陥画素補正は、欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所の画素データを読み出すものであるが、その詳細については以下の実施形態3で説明する。
尚、実施形態2に係る欠陥画素補正方法での移動手段については、例えば図3に示すように撮像装置としてのカメラ(ラインセンサ)1を固定して被写体2をX方向(行方向)へ移動量xで移動する場合と、図4に示されるように被写体2を固定して撮像装置としてのカメラ(ラインセンサ)1を同様にX方向(行方向)へ移動量xで移動する場合とがあり、何れを採択しても良い。
実施形態2に係る欠陥画素補正方法を適用した欠陥画素補正装置については、先の実施形態1で説明した装置の場合と同様な基本構成並びに機能を持つものであるが、撮像部については、画素行として、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青色として行方向に順次配列されたカラー画素構成である点が相違している。また、データ処理部については、補完を欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列同色箇所の画素データのみを読み出して行うと共に、欠陥画素が補完された後の画素行における同列同色画素同士の画素データを平均化又は加算する点が相違している。
この欠陥画素補正装置の場合、カラー画素(RGB画素)を対象として的確に欠陥画素を補正でき、全画素において欠落が全く無い画素データを取得することができ、しかも各画素データのSNを向上させることができる。
因みに、ここでもラインセンサの製造過程において、例えば行並びの第1行R画素1−n、第2行G画素2−n、第3行B画素3−n、及び第4行R画素4−n、第5行G画素5−n、第6行B画素6−nが同時に欠陥となるような場合(或いは列並びの画素についても同様である)も実際には起こり得るが、その場合には不良品(NG)扱いになるため、そうした場合の欠陥画素補正については想定外とみなしている。
因みに、ここでもラインセンサの製造過程において、例えば行並びの第1行R画素1−n、第2行G画素2−n、第3行B画素3−n、及び第4行R画素4−n、第5行G画素5−n、第6行B画素6−nが同時に欠陥となるような場合(或いは列並びの画素についても同様である)も実際には起こり得るが、その場合には不良品(NG)扱いになるため、そうした場合の欠陥画素補正については想定外とみなしている。
(実施形態3)
図5は、本発明の実施形態3に係る多画素撮像装置であるエリアセンサ用欠陥画素補正方法を説明するために示した模式図である。このエリアセンサにおける画素構成は、列方向に所定数m個の画素が配置された画素行を行方向にk個分配置したk行×m列の画素がマトリックス状に配置されて成っている。
図5を参照すれば、ここでは斜線入りで示す第j行−第n列目の画素(但し、ここではk>jであって、以下はj−nと表記する)の画素データが欠陥である場合を想定している。
図5は、本発明の実施形態3に係る多画素撮像装置であるエリアセンサ用欠陥画素補正方法を説明するために示した模式図である。このエリアセンサにおける画素構成は、列方向に所定数m個の画素が配置された画素行を行方向にk個分配置したk行×m列の画素がマトリックス状に配置されて成っている。
図5を参照すれば、ここでは斜線入りで示す第j行−第n列目の画素(但し、ここではk>jであって、以下はj−nと表記する)の画素データが欠陥である場合を想定している。
こうした場合、実施形態3に係る欠陥画素補正方法では、或る時間t1での画素j−nの画素データは欠陥として使用せず、時間t1のタイミングではk行×m列の画素のうちの欠陥画素j−n以外のk×m−1個の画素データを取得し、次の時間t2のタイミングでX方向に移動量ax又は移動量−axだけX方向(行方向)へ移動した後、画素j−(n−a)又はj−(n+1)の画素データのみを取得して、時間t1のタイミングで取得した画素データを欠陥画素j−nの画素データに代えるように補完して画素データを合せることにより、欠陥が無いk行×m列の画素データを出力する。尚、aは取得する画素の位置によって決定すれば良い整数である。
同様に、或る時間t1での画素j−nの画素データは欠陥として使用せず、時間t1のタイミングではk行×m列の画素のうちの欠陥画素j−n以外のk×m−1個の画素データを取得し、次の時間t2のタイミングでY方向(列方向)へ移動量ax又は移動量−axだけ移動した後、画素(j−1)−n又は(j+1)−nの画素データのみを取得して、時間t1のタイミングで取得した画素データを欠陥画素j−nの画素データに代えるように補完して画素データを合せることにより、欠陥が無いk行×m列の画素データを出力する。
このような行方向、列方向の補正、或いはそれらの双方による補正を一回、或いは複数回行えば、連続した画素欠陥も補正することが可能になる。撮像装置が先の実施形態2で説明したカラー画素の場合にも同様な手法で欠陥画素位置の画素データを補正することにより、全ての画素に欠陥が無い画素データを取得することができる。
このような行方向、列方向の補正、或いはそれらの双方による補正を一回、或いは複数回行えば、連続した画素欠陥も補正することが可能になる。撮像装置が先の実施形態2で説明したカラー画素の場合にも同様な手法で欠陥画素位置の画素データを補正することにより、全ての画素に欠陥が無い画素データを取得することができる。
更に、或る時間t1のタイミングではk行×m列の画素データのうち、画素j−n以外のk×m−1個の画素データを取得し、次の時間t2のタイミングでX方向(行方向)、Y方向(列方向)へ移動量xだけ移動した後、k行×m列の画素データのうちの画素j−nを除くk×m−1個の画素データを取得した場合、この2つのタイミングで取得したk行×m列の画素データにおいて、画素j−nの画素データは一つ、k×m−1個の画素データはそれぞれ二つの画素データを取得できることになる。そこで、これらのk×m−1個の画素については、2個の画素データをそれぞれ平均化(或いは加算しても良い)することにより、各画素データのSNを向上させることができる。
即ち、実施形態3に係る欠陥画素補正方法の場合、欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するもので、先の実施形態2で簡易に説明した欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データを読み出す場合も含んでいる。
ここでは、或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所、或いはその列に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出すことを基本として補完するため、より的確に欠陥画素を補正できる他、同列箇所や同行箇所の画素データについての補正を1回以上行えば、連続した欠陥画素に対しても補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
ここでは、或る行、列位置に欠陥画素が存在するとき、その行に隣接する他行の同列箇所、或いはその列に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出すことを基本として補完するため、より的確に欠陥画素を補正できる他、同列箇所や同行箇所の画素データについての補正を1回以上行えば、連続した欠陥画素に対しても補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得することができる。
このような作用効果については、画素構成が先の実施形態2で説明したカラー画素である場合に適用しても同様である。こうした場合の補完については、欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列同色箇所の画素データのみを読み出して行うか、欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所の画素データを読み出して行うことを基本とするもので、欠陥画素が補完された後の画素行における同列同色画素同士の画素データを平均化又は加算すれば、カラー画素を対象としても全画素データのSNを向上させることができる。
尚、実施形態3に係る欠陥画素補正方法での移動手段については、例えば図6に示すように撮像装置としてのカメラ(エリアセンサ)10を固定して被写体2をX方向(行方向)又はY方向(列方向)へ移動量axで移動する場合と、図7に示されるように被写体2を固定して撮像装置としてのカメラ(エリアセンサ)10を同様にX方向(行方向)又はY方向(列方向)へ移動量axで移動する場合とがあり、何れを採択しても良い。
尚、実施形態3に係る欠陥画素補正方法での移動手段については、例えば図6に示すように撮像装置としてのカメラ(エリアセンサ)10を固定して被写体2をX方向(行方向)又はY方向(列方向)へ移動量axで移動する場合と、図7に示されるように被写体2を固定して撮像装置としてのカメラ(エリアセンサ)10を同様にX方向(行方向)又はY方向(列方向)へ移動量axで移動する場合とがあり、何れを採択しても良い。
実施形態3に係る欠陥画素補正方法を適用した欠陥画素補正装置については、列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部と、撮像部により撮像される被写体を各画素の行間隔倍、列間隔倍で行方向、列方向へ移動させるための被写体移動手段と、撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部とを備える構成を一例とできる。この欠陥画素補正装置の場合、撮像部を固定して被写体移動手段で被写体を各画素の行間隔倍及び列間隔倍(例えば図6中のX方向、Y方向における移動量ax)で動かすようにして、データ処理部により欠陥画素が存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出すことを基本として補完するため、より的確に欠陥画素を補正できる他、同列箇所や同行箇所における画素データの補正を1回以上行えば、連続した欠陥画素に対しても補正でき、全画素において欠落が全くない画素データを取得すること、即ち、欠陥画素補正を簡易に精度良く的確に実行することができる。
他例については、被写体移動手段に代えて、撮像部を各画素の行倍数毎、列倍数毎に行方向、列方向へ走査(例えば図7中のX方向、Y方向における移動量ax)させるための走査移動手段を備えるものである。この欠陥画素補正装置の場合、被写体を固定して走査移動手段で撮像部を各画素の行毎に動かすようにすれば、同様にデータ処理部により欠陥画素補正を簡易に精度良く実行することができる。
因みに、実施形態3に係る欠陥画素補正方法及び装置では、撮像装置として、多数の画素構成を持つエリアセンサを対象としているため、実施形態1や実施形態2で説明したラインセンサの場合とは異なり、列並びや行並びの画素が連続して同時に欠陥であるような場合の画素補正も想定したものとなっている。
因みに、実施形態3に係る欠陥画素補正方法及び装置では、撮像装置として、多数の画素構成を持つエリアセンサを対象としているため、実施形態1や実施形態2で説明したラインセンサの場合とは異なり、列並びや行並びの画素が連続して同時に欠陥であるような場合の画素補正も想定したものとなっている。
1、10 カメラ、2 被写体
Claims (12)
- 列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法。 - 列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像装置の欠陥画素補正方法であって、
欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完することを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正方法。 - 前記欠陥画素が補完された後の画素における同列画素同士の画素データを平均化又は加算することを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置用欠陥画素補正方法。
- 前記画素行は、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青色として行方向に順次配列されたカラー画素構成であり、
前記補完を欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データのみを読み出して行うか、又は当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所の画素データを読み出して行うことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置用欠陥画素補正方法。 - 前記欠陥画素が補完された後の前記画素行における同列同色画素同士の画素データを平均化又は加算することを特徴とする請求項4記載の撮像装置用欠陥画素補正方法。
- 列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部と、
前記撮像部により撮像される被写体を前記所定数の画素の行間隔で行方向へ移動させるための被写体移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置。 - 列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部と、
前記撮像部を前記所定数の画素の行毎に行方向へ走査させるための走査移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データの何れか一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置。 - 列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部と、
前記撮像部により撮像される被写体を前記所定数の画素の行間隔倍、列間隔倍で行方向、列方向へ移動させるための被写体移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置。 - 列方向に所定数の画素が配置されて成る画素行を行方向に複数配設して成る撮像部と、
前記撮像部を前記所定数の画素の行倍数毎、列倍数毎に行方向、列方向へ走査させるための走査移動手段と、
前記撮像部の欠陥画素補正時に欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所、及び当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行箇所の画素データのうちの少なくとも一つを読み出して欠陥画素の画素データに置き換えて補完するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置用欠陥画素補正装置。 - 前記データ処理部は、前記欠陥画素が補完された後の画素における同列画素同士の画素データを平均化又は加算することを特徴とする請求項6〜9の何れか一つに記載の撮像装置用欠陥画素補正装置。
- 前記画素行は、第1行目の画素が赤色、第2行目の画素が緑色、第3行目の画素が青として行方向に順次配列されたカラー画素構成であり、
前記データ処理部は、前記補完を欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他行の同列箇所の画素データのみを読み出して行うか、又は当該欠陥画素の存在する行、列位置に隣接する他列の同行同色箇所の画素データを読み出して行うことを特徴とする請求項6〜9の何れか一つに記載の撮像装置用欠陥画素補正装置。 - 前記データ処理部は、前記欠陥画素が補完された後の前記画素行における同列同色画素同士の画素データを平均化又は加算することを特徴とする請求項11記載の撮像装置用欠陥画素補正装置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011166422A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2018085654A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 株式会社リコー | 光電変換装置、光電変換方法及び画像形成装置 |
-
2008
- 2008-04-14 JP JP2008104618A patent/JP2009260470A/ja not_active Withdrawn
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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