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JP2010130289A - Solid-state imaging apparatus, semiconductor integrated circuit and defective pixel correction method - Google Patents

Solid-state imaging apparatus, semiconductor integrated circuit and defective pixel correction method Download PDF

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JP2010130289A
JP2010130289A JP2008302265A JP2008302265A JP2010130289A JP 2010130289 A JP2010130289 A JP 2010130289A JP 2008302265 A JP2008302265 A JP 2008302265A JP 2008302265 A JP2008302265 A JP 2008302265A JP 2010130289 A JP2010130289 A JP 2010130289A
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Japan
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pixel
defective
defective pixel
unit
pixels
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Application number
JP2008302265A
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Japanese (ja)
Inventor
Minako Shimizu
美菜子 清水
Keiichi Mori
圭一 森
Kenji Takahashi
顕士 高橋
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】従来の固体撮像装置においては、画素加算され読み出された映像信号を、読出し後の隣接画素を用いて補正を行うため、不自然さを抱かせる補正が行われるという課題があった。
【解決手段】固体撮像素子1101からの複数の画素信号を加算した信号を出力する画素加算部1105と、固体撮像素子1101における画素欠陥の位置情報を記憶した記憶部1102と、画素加算部11105において画素する加算数と、加算する画素に含まれる欠陥画素数と、加算後出力される画素に含まれる欠陥信号レベル、を用いることにより、画素加算により読み出された映像信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、注目画素の読み出し後の隣接画素を用いることなく補正処理を行なうようにしている。
【選択図】図1
In a conventional solid-state imaging device, since a video signal that has been added and read out from a pixel is corrected using adjacent pixels after reading out, there is a problem that correction that causes unnaturalness is performed. .
In a pixel addition unit 1105 that outputs a signal obtained by adding a plurality of pixel signals from a solid-state imaging device 1101, a storage unit 1102 that stores position information of pixel defects in the solid-state imaging device 1101, and a pixel addition unit 11105 A defect that corrects a defect in a video signal read out by pixel addition by using the number of pixels to be added, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and the defect signal level included in the pixel output after the addition. And a pixel correction unit, so that correction processing is performed without using adjacent pixels after the target pixel is read.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、固体撮像素子を用いて撮像する固体撮像装置、固体撮像素子の欠陥画素を補正するのに好適な半導体集積回路および欠陥画素補正方法に関し、更に詳しくは、複数の画素信号を加算して読み出す動作を行なう固体撮像装置、半導体集積回路および欠陥画素補正方法に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device for imaging using a solid-state imaging device, a semiconductor integrated circuit suitable for correcting defective pixels of the solid-state imaging device, and a defective pixel correction method, and more specifically, a plurality of pixel signals are added. The present invention relates to a solid-state imaging device, a semiconductor integrated circuit, and a defective pixel correction method.

近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラをはじめとする固体撮像装置が普及してきている。これらの固体撮像装置においては固体撮像素子の高画素化が進み、近年では数百万画素のシステムが一般的に使用されるようになり、中には数千万画素の商品も市販されるようになっている。   In recent years, solid-state imaging devices such as digital still cameras and digital video cameras have become widespread. In these solid-state imaging devices, the number of pixels of the solid-state imaging device has been increased, and in recent years, a system of millions of pixels has been generally used, and products with tens of millions of pixels are also commercially available. It has become.

さらに、デジタルスチルカメラの機能において、高画素の固体撮像素子を静止画用途のみでなく、動画撮影を兼用する機種が主流となっている。このような動画撮影を兼用するデジタルスチルカメラにおいては、静止画用途の際には従来どおりに固体撮像素子の全画素信号を用いて処理を行うが、動画用途の際には、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式を用いることがある。   Furthermore, in the function of digital still cameras, models that use a high-pixel solid-state imaging device not only for still image use but also for moving image shooting have become mainstream. In a digital still camera also used for moving image shooting, processing is performed using all pixel signals of a solid-state image sensor as in conventional cases when using a still image. An imaging method that adds and reads out pixel signals may be used.

CCD、CMOS等の固体撮像素子においては、二次元に配列された画素において、その製造過程もしくは製造後において半導体の局部的な感度不良が生ずることが知られている。これらの現象が起きると、入射した光量に応じた電荷出力が得られなくなるため、撮像画像上に被写体とは無関係に白点や黒点が見て取れる、いわゆる欠陥画素となって現れる。   In a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, it is known that local sensitivity failure of a semiconductor occurs in a two-dimensionally arranged pixel during or after the manufacturing process. When these phenomena occur, it becomes impossible to obtain a charge output according to the amount of incident light, so that it appears as a so-called defective pixel in which white spots and black spots can be seen on the captured image regardless of the subject.

近年の固体撮像素子に求められる画素数は、以前の数十万画素程度から数百万画素、場合によっては数千万画素に増大したこともあり、固体撮像素子の製造技術の進歩にも関わらず、固体撮像素子に現れる欠陥画素の発生確率は、減少していない。特に低コストが求められる民生機器に使用される固体撮像素子においては、その製造歩留まりを上げるために、欠陥画素数を従来に比して多く許容せざるを得なくなってきている。   In recent years, the number of pixels required for solid-state imaging devices has increased from the previous hundreds of thousands of pixels to several million pixels, and in some cases tens of millions of pixels. In other words, the probability of occurrence of defective pixels appearing in the solid-state imaging device has not decreased. In particular, in a solid-state imaging device used for a consumer device that requires low cost, in order to increase the manufacturing yield, it is necessary to allow a larger number of defective pixels than in the past.

そのため、欠陥画素に対する補正処理が要望されている。   Therefore, there is a demand for correction processing for defective pixels.

こうした欠陥画素の撮像出力に起因する画質劣化を信号処理によって補正するために、従来では、固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置情報を不揮発性メモリに記憶し、通常撮像時において、この不揮発性メモリに記憶されている位置情報に従い欠陥画素を特定し、もしくは隣接する画素との信号レベル差を評価し、設定されたレベルを超える差分が生じている場合欠陥画素であると特定し、欠陥画素の撮像出力を、欠陥画素の隣接する同色フィルタにより出力された画素の撮像出力と置き換えることにより、欠陥画素補正を行っている。   Conventionally, in order to correct the image quality degradation caused by the imaging output of such defective pixels by signal processing, the position information of the defective pixels included in the solid-state imaging device is stored in a nonvolatile memory, and this nonvolatile memory is used during normal imaging. The defective pixel is identified according to the position information stored in the memory, or the signal level difference with the adjacent pixel is evaluated, and if a difference exceeding the set level occurs, the defective pixel is identified, and the defective pixel The defective pixel correction is performed by replacing the imaging output of the above with the imaging output of the pixel output by the same color filter adjacent to the defective pixel.

静止画用途の際に、従来どおりに固体撮像素子の全画素信号を読み出す撮像方式で得られた映像信号における欠陥においても、動画用途の際に、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式で得られた映像信号における欠陥においても、同様の手法が用いられている。   In still image applications, even when there is a defect in a video signal obtained by an imaging method that reads out all pixel signals from a solid-state image sensor as in the past, imaging is performed by adding pixel signals from multiple pixels and reading them when using moving images. The same technique is used for defects in the video signal obtained by this method.

また、一部では複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式を用いる固体撮像素子においては、欠陥画素である場合には、画素信号を加算する前に隣接する画素と置き換えることにより、加算後の映像信号に欠陥画素が含まれないようにする手法も用いられている。   In some solid-state image sensors that use an imaging method that adds and reads pixel signals from a plurality of pixels, if the pixel is a defective pixel, the pixel signal is added by replacing it with an adjacent pixel before adding the pixel signal. A technique for preventing defective pixels from being included in a later video signal is also used.

従来の技術では、欠陥画素に隣接する同色フィルタにより出力された画素の撮像出力と置き換えることにより、欠陥画素の補正を実現している。これらの方式は、固体撮像素子の全画素信号を読み出す撮像方式においては、固体撮像素子上、欠陥画素に隣接する画素の画素信号との置き換えが可能であるため、置き換える画素の特性の評価を行い最適な近傍画素と置き換えることを実現することにより、視覚的に遜色のない効果的な補正を実現することができる(例えば、特許文献1参照)。   In the conventional technique, correction of a defective pixel is realized by replacing it with an imaging output of a pixel output by the same color filter adjacent to the defective pixel. In these imaging methods that read out all pixel signals of a solid-state image sensor, it is possible to replace the pixel signal of a pixel adjacent to a defective pixel on the solid-state image sensor, so the characteristics of the replaced pixel are evaluated. By realizing replacement with the optimal neighboring pixels, it is possible to realize effective correction that is visually inferior (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式を用いた場合においては、固体撮像素子より得られる映像信号は、複数の画素の画素信号を加算した後の信号であるため、映像信号の出力位置的に隣接していたとしても、固体撮像素子画素位置においては距離があることとなり、非隣接画素であるといえる。そのような非隣接画素と置き換える欠陥補正方式では、視覚的に違和感を覚える可能性が高まるため適切な補正とはいえないという課題がある。   However, in the case of using an imaging method in which pixel signals are added and read from a plurality of pixels, the video signal obtained from the solid-state imaging device is a signal after adding the pixel signals of the plurality of pixels. Even if the output positions are adjacent to each other, there is a distance at the pixel position of the solid-state imaging device, and it can be said that the pixels are non-adjacent pixels. In such a defect correction method for replacing non-adjacent pixels, there is a problem that the possibility of visually uncomfortable feeling is increased, so that it cannot be said to be appropriate correction.

また、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式において、固体撮像素子より得られる映像信号が、固体撮像素子画素位置的には隣接していないことを解消するために、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式を変更し、固体撮像素子上で隣接画素との置き換えを行った後に加算することも提案されているが(例えば、特許文献2参照)、これらの方式では固体撮像素子の構成を変更する必要があるため、従来から用いられている固体撮像素子には適用できないという課題がある。
特開2002−344814 特許第3740324号
In addition, in an imaging method in which pixel signals are added and read out from a plurality of pixels, a video signal obtained from a solid-state image sensor is detected from a plurality of pixels in order to eliminate that the solid-state image sensor is not adjacent in terms of pixel position. It has also been proposed to change the imaging method for adding and reading out pixel signals and adding after replacing the adjacent pixels on the solid-state imaging device (see, for example, Patent Document 2). Since it is necessary to change the configuration of the image sensor, there is a problem that it cannot be applied to a solid-state image sensor that has been conventionally used.
JP2002-344814 Japanese Patent No. 3740324

以上のように複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式における欠陥画素の補正においては、固体撮像素子の画素位置における隣接画素との置き換えではないために欠陥画素と置き換え画素との距離が物理的に離れており不自然さを抱かせる補正となる可能性が高いという課題、あるいは、画素加算方式を変更した固体撮像素子に作り直す必要があるという課題がある。   As described above, in the correction of the defective pixel in the imaging method in which the pixel signals are added and read from the plurality of pixels, the distance between the defective pixel and the replacement pixel is not a replacement with the adjacent pixel at the pixel position of the solid-state imaging device. There is a problem that the correction is likely to be physically separated and unnatural, or a solid-state imaging device in which the pixel addition method is changed needs to be recreated.

本発明は、上述のような課題に鑑みて為されたものであって、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式の固体撮像装置において、従来の固体撮像素子の構成を大幅に変更することなく、しかも、視覚的に違和感を覚える可能性が低い画素欠陥の補正を可能にすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and in an imaging-type solid-state imaging device that adds and reads out pixel signals from a plurality of pixels, the configuration of a conventional solid-state imaging element is significantly changed. An object of the present invention is to make it possible to correct a pixel defect that is less likely to feel visually uncomfortable.

(1)本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子の画素からの画素信号を加算して出力する画素加算部と、前記固体撮像素子の欠陥画素に関する欠陥画素情報を記憶する記憶部と、前記画素加算部で画素信号を加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備えている。   (1) A solid-state imaging device of the present invention includes a pixel addition unit that adds and outputs pixel signals from pixels of a solid-state imaging device, a storage unit that stores defective pixel information regarding defective pixels of the solid-state imaging device, Based on the number of pixels to which the pixel signal is added by the pixel addition unit, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and the signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel addition unit, A defective pixel correction unit that corrects the defect.

前記欠陥画素補正部は、画素加算部から出力される出力信号(映像信号)の信号レベルからそれに含まれる欠陥画素の信号レベルを差し引いて、欠陥画素以外の画素の画素信号の平均レベルを算出し、その平均レベルを、加算する画素数倍して補正するのが好ましい。   The defective pixel correction unit calculates an average level of pixel signals of pixels other than the defective pixel by subtracting the signal level of the defective pixel included in the signal level of the output signal (video signal) output from the pixel addition unit. The average level is preferably corrected by multiplying the number of pixels to be added.

本発明の固体撮像装置によれば、画素加算部から出力される加算後の出力信号(映像信号)に含まれる欠陥を、加算画素数、欠陥画素数、および、欠陥画素の信号レベルに基づいて、その出力信号自体で補正することができるので、加算後の他の出力信号(映像信号)、すなわち、出力位置的には隣接しているが固体撮像素子画素位置においては距離がある非隣接画素による出力信号(映像信号)を用いて補正する必要がなく、これによって、視覚的に遜色のない補正となり、また、固体撮像素子の構成を変更するといった必要もない。   According to the solid-state imaging device of the present invention, the defect included in the output signal (video signal) after addition output from the pixel addition unit is determined based on the number of added pixels, the number of defective pixels, and the signal level of the defective pixel. Since the output signal itself can be corrected, another output signal (video signal) after addition, that is, a non-adjacent pixel that is adjacent in output position but has a distance in the solid-state image sensor pixel position It is not necessary to make corrections using the output signal (video signal) according to the above, thereby making the correction visually inferior, and there is no need to change the configuration of the solid-state imaging device.

(2)本発明の固体撮像装置の一つの実施形態では、前記欠陥画素情報は、前記固体撮像素子における欠陥画素の位置および信号レベルの情報を含んでいる。   (2) In one embodiment of the solid-state imaging device of the present invention, the defective pixel information includes information on the position and signal level of the defective pixel in the solid-state imaging device.

この実施形態によると、欠陥画素補正部では、欠陥画素の位置情報および欠陥画素の信号レベル情報に基づいて、画素加算部から出力される加算後の出力信号の欠陥を補正することができる。   According to this embodiment, the defective pixel correction unit can correct a defect in the output signal after addition output from the pixel addition unit based on the position information of the defective pixel and the signal level information of the defective pixel.

(3)本発明の固体撮像装置の他の実施形態では、前記欠陥画素補正部は、前記画素加算部で加算する画素数を判断する加算画素数判断手段と、前記画素加算部から出力される、欠陥画素の画素信号を含む出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断手段と、前記出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断手段と、前記出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する欠陥信号レベル判断手段と、前記加算画素数判断手段、前記欠陥画素位置判断手段、欠陥画素含有数判断手段および欠陥信号レベル判断手段の判断結果に基づいて、前記出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正実施手段とを備えている。   (3) In another embodiment of the solid-state imaging device of the present invention, the defective pixel correction unit is output from an addition pixel number determination unit that determines the number of pixels to be added by the pixel addition unit, and the pixel addition unit. A defective pixel position determining means for determining an output signal including a pixel signal of a defective pixel as an output signal of a pixel at a position; and a defective pixel content number for determining the number of defective pixels included in the output signal Determining means; defective signal level determining means for determining the signal level of the defective pixel included in the output signal; the added pixel number determining means; the defective pixel position determining means; the defective pixel content number determining means; And a defective pixel correction executing means for performing a correction process of the defect of the output signal based on the determination result of the means.

複数の画素からの画素信号を加算して読み出す撮像方式における加算画素数は、固体撮像素子の撮像方式に従って一意に確定するものであり、したがって、加算画素数判断手段では、例えば、固体撮像素子をどの動作方式で動作させているに基づいて、加算画素数を判断することができる。   The number of added pixels in the image pickup method that adds and reads out pixel signals from a plurality of pixels is uniquely determined according to the image pickup method of the solid-state image pickup device. The number of added pixels can be determined based on which operation method is used.

複数の画素を加算する方式は、固体撮像素子の仕様によって一意に決定できるものであり、欠陥画素位置判断手段は、全画素を読み出す映像方式における欠陥画素の位置情報に基づいて、複数の画素からの画素信号を加算して読み出す撮像方式で読み出された場合の欠陥画素の画素位置情報を判断することができる。   The method of adding a plurality of pixels can be uniquely determined according to the specifications of the solid-state imaging device, and the defective pixel position determination unit is configured to detect from the plurality of pixels based on the position information of the defective pixels in the video method of reading all pixels. It is possible to determine pixel position information of defective pixels when read by an imaging method that adds and reads the pixel signals.

欠陥画素含有数判断手段は、全画素を読み出す映像方式における欠陥画素の位置情報と、画素加算部の混合(加算)方式とに基づいて、画素加算部から出力される出力信号に、欠陥画素の画素信号を含むか否か、および、何画素の欠陥画素の画素信号を含むかを判断することができる。   The defective pixel content number determining means is configured to output the defective pixel to the output signal output from the pixel addition unit based on the position information of the defective pixel in the video method for reading out all pixels and the mixing (addition) method of the pixel addition unit. It can be determined whether or not a pixel signal is included and how many defective pixel signals are included.

欠陥信号レベル判断手段は、固体撮像素子より出力される欠陥画素の信号レベルと、欠陥画素含有数判断手段より得られる欠陥画素数とに基づいて、画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断することができる。   The defective signal level determination unit is included in the output signal output from the pixel addition unit based on the signal level of the defective pixel output from the solid-state imaging device and the number of defective pixels obtained from the defective pixel content determination unit. The signal level of the defective pixel can be determined.

この実施形態によると、欠陥画素補正を行う上で必要となる数値等を判断し、加算されて出力される注目画素のみの出力信号で欠陥を補正することができるので、加算後の出力位置的に隣接する画素の出力信号を用いる必要がなく、視覚的に遜色のない補正が可能になる。   According to this embodiment, it is possible to determine a numerical value necessary for performing defective pixel correction and correct the defect with an output signal of only the target pixel that is added and output. It is not necessary to use an output signal of a pixel adjacent to the pixel, and correction that is visually inferior is possible.

また、加算画素数判断手段は、画素加算部で加算処理される画素数を判断するので、画素加算部における加算方式に複数の種類がある場合においても、どの加算方式を用いているのかを特定して加算処理される画素数を判断することができる。   In addition, since the addition pixel number determination means determines the number of pixels to be added by the pixel addition unit, it is possible to specify which addition method is used even when there are a plurality of types of addition methods in the pixel addition unit. Thus, the number of pixels to be added can be determined.

(4)上記(3)の実施形態では、前記欠陥画素位置判断手段は、全画素の画素信号を読み出す方式における欠陥画素の位置情報と前記画素加算部の画素加算の方式とに基づいて、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断するようにしてもよい。   (4) In the embodiment of the above (3), the defective pixel position determination means determines which one based on the position information of the defective pixel in the method of reading out the pixel signals of all pixels and the pixel addition method of the pixel addition unit. It may be determined whether it is output as an output signal of the pixel at the position.

この実施形態によると、全画素の画素信号を読み出す方式における欠陥画素の位置情報、すなわち、固体撮像素子上の絶対的な位置情報を用いることにより、画素加算部における画素加算方法が変わった場合であっても対応することができ、加算後の欠陥画素の位置を特定することができる。   According to this embodiment, when the pixel addition method in the pixel addition unit is changed by using the position information of the defective pixel in the method of reading out the pixel signals of all pixels, that is, the absolute position information on the solid-state imaging device. Even if it exists, it can respond, and the position of the defective pixel after addition can be specified.

(5)上記(4)の実施形態では、前記欠陥画素含有数判断手段は、前記欠陥画素位置判断手段の判断結果に基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に、何画素の欠陥画素の画素信号が含まれているかを判断するようにしてもよい。   (5) In the embodiment of the above (4), the defective pixel content number judging means determines how many defective pixels are included in the output signal output from the pixel adder based on the judgment result of the defective pixel position judging means. It may be determined whether the pixel signal of the pixel is included.

この実施形態によると、加算されて出力される注目画素の出力信号に、いくつの欠陥画素が含まれている場合であっても、欠陥画素の補正を行うことが可能となる。   According to this embodiment, it is possible to correct a defective pixel regardless of how many defective pixels are included in the output signal of the target pixel that is added and output.

(6)上記(5)の実施形態では、前記欠陥信号レベル判断手段は、前記固体撮像素子の欠陥画素の信号レベルと、前記欠陥画素含有数判断手段より得られる欠陥画素数とに基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断してもよい。   (6) In the embodiment of (5), the defect signal level determination means is based on the signal level of the defective pixel of the solid-state imaging device and the number of defective pixels obtained from the defect pixel content number determination means. The signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel adder may be determined.

この実施形態によると、加算されて出力される注目画素の出力信号に、いくつの欠陥画素が含まれている場合であっても、信頼度の高い欠陥画素の信号レベルを算出することができる。   According to this embodiment, the signal level of a defective pixel with high reliability can be calculated regardless of how many defective pixels are included in the output signal of the target pixel that is added and output.

(7)上記(3)の実施形態では、前記記憶部は、欠陥画素の特性を識別した欠陥識別情報を記憶するものであり、前記欠陥信号レベル判断手段は、前記欠陥識別情報に基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断するようにしてもよい。   (7) In the embodiment of (3) above, the storage unit stores defect identification information that identifies the characteristics of a defective pixel, and the defect signal level determination means is based on the defect identification information. You may make it judge the signal level of the defective pixel contained in the output signal output from the said pixel addition part.

この実施形態によると、欠陥画素に一定の特性がある場合に欠陥画素の特性を反映させて欠陥画素の信号レベルを特定することができ、信頼性の高い欠陥画素の信号レベルの算出が実現できる。   According to this embodiment, when the defective pixel has a certain characteristic, it is possible to specify the signal level of the defective pixel by reflecting the characteristic of the defective pixel, and it is possible to realize a highly reliable calculation of the signal level of the defective pixel. .

(8)本発明の固体撮像装置の他の実施形態では、前記記憶部は、欠陥画素の特性を識別した欠陥識別情報を記憶するものである。   (8) In another embodiment of the solid-state imaging device of the present invention, the storage unit stores defect identification information that identifies the characteristics of the defective pixel.

この実施形態によると、欠陥画素の特性を識別した情報を記憶することができるため、信頼性の高い欠陥画素の補正を実施することができる。   According to this embodiment, since information identifying the characteristics of defective pixels can be stored, highly reliable defective pixels can be corrected.

(9)上記(8)の実施形態では、前記欠陥識別情報は、固定の信号レベルを出力する特性の欠陥画素を識別した情報としてもよい。   (9) In the embodiment of (8) above, the defect identification information may be information identifying a defective pixel having a characteristic of outputting a fixed signal level.

この実施形態によると、欠陥画素の持つ信号レベルを特定した情報を記憶することができるため、信頼性の高い欠陥補正を実施することが出来る。   According to this embodiment, since the information specifying the signal level of the defective pixel can be stored, highly reliable defect correction can be performed.

(10)上記(8)または(9)の実施形態では、前記欠陥識別情報に基づいて、前記欠陥画素補正部による補正を行なうか否かを管理する管理手段を備えてもよい。   (10) In the above embodiment (8) or (9), management means for managing whether or not to perform correction by the defective pixel correction unit based on the defect identification information may be provided.

この実施形態によると、欠陥識別情報に基づいて、補正処理を行う欠陥画素を指定することが可能となり、部分的な欠陥補正を実施することができる。   According to this embodiment, it becomes possible to designate a defective pixel to be corrected based on the defect identification information, and partial defect correction can be performed.

(11)上記(10)の実施形態では、前記管理手段は、前記欠陥画素補正部による補正が、欠陥画素の特性に応じた補正となるように前記欠陥画素補正部を管理してもよい。   (11) In the embodiment of (10) above, the management unit may manage the defective pixel correction unit so that the correction by the defective pixel correction unit is a correction according to the characteristics of the defective pixel.

この実施形態によると、欠陥画素の特性、すなわち、欠陥画素の種類に応じて欠陥の補正方法を変更することが可能となり、効果的な欠陥画素の補正を行うことができる。   According to this embodiment, the defect correction method can be changed according to the characteristics of the defective pixel, that is, the type of the defective pixel, and effective defective pixel correction can be performed.

(12)本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子の画素からの画素信号を、所定のクリップ値でクリップ処理して加算する画素加算部と、前記クリップ処理された画素を欠陥画素として、該欠陥画素に関する欠陥画素情報を記憶する記憶部と、前記画素加算部で画素信号を加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、前記欠陥画素補正部は、前記画素加算部で加算する画素数を判断する加算画素数判断手段と、前記画素加算部から出力される、欠陥画素の画素信号を含む出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断手段と、前記出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断手段と、前記出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを、前記所定のクリップ値に基づいて判断する欠陥信号レベル判断手段と、前記加算画素数判断手段、前記欠陥画素位置判断手段、欠陥画素含有数判断手段および欠陥信号レベル判断手段の判断結果に基づいて、前記出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正実施手段とを備えている。   (12) In the solid-state imaging device of the present invention, a pixel addition unit that adds a pixel signal from a pixel of the solid-state imaging device by clipping with a predetermined clip value, and using the clip-processed pixel as a defective pixel, Included in the storage unit for storing defective pixel information regarding defective pixels, the number of pixels to which pixel signals are added by the pixel addition unit, the number of defective pixels included in the pixels to be added, and the output signal output from the pixel addition unit And a defective pixel correction unit that corrects a defect in the output signal based on a signal level of the defective pixel, and the defective pixel correction unit determines the number of pixels to be added by the pixel addition unit. And a defective pixel position determining means for determining which position of the output signal including the pixel signal of the defective pixel output from the pixel adding unit is output as an output signal of the pixel. A defective pixel content number judging means for judging the number of defective pixels included in the signal, a defective signal level judging means for judging the signal level of the defective pixel contained in the output signal based on the predetermined clip value, and the addition A defective pixel correction execution unit that performs a correction process of the defect of the output signal based on the determination results of the pixel number determination unit, the defective pixel position determination unit, the defective pixel content number determination unit, and the defect signal level determination unit. Yes.

本発明の固体撮像装置によれば、クリップ処理を行い一定値以上の信号レベルを扱わない場合において、クリップ値を欠陥画素の信号レベルとして特定することが出来るため、信頼性の高い欠陥画素の補正を実現することができる。   According to the solid-state imaging device of the present invention, it is possible to specify a clip value as a signal level of a defective pixel when clipping is performed and a signal level higher than a certain value is not handled. Can be realized.

(13)本発明の固体撮像装置は、撮像条件によって信号レベルが変化する欠陥画素を有する固体撮像素子の画素からの画素信号を加算して出力する画素加算部と、前記固体撮像素子の欠陥画素に関する欠陥画素情報を記憶する記憶部と、前記画素加算部で画素信号を加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、前記欠陥画素情報は、前記固体撮像素子における欠陥画素の位置、信号レベルおよび欠陥画素記憶時の撮像条件の情報を含むものである。   (13) The solid-state imaging device of the present invention includes a pixel addition unit that adds and outputs a pixel signal from a pixel of a solid-state imaging device having a defective pixel whose signal level changes depending on imaging conditions, and a defective pixel of the solid-state imaging device A storage unit that stores defective pixel information regarding the pixel number of pixels to which the pixel addition unit adds pixel signals, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and a defect included in the output signal output from the pixel addition unit A defective pixel correction unit that corrects a defect of the output signal based on a signal level of the pixel, and the defective pixel information includes a position of the defective pixel in the solid-state imaging device, a signal level, and an imaging condition when storing the defective pixel Information.

本発明の固体撮像装置によれば、欠陥画素に一定の特性がある場合に欠陥画素が持つ特性を反映させて欠陥画素の信号レベルを特定することができ、信頼性の高い欠陥画素の信号レベルの算出が実現できる。   According to the solid-state imaging device of the present invention, when a defective pixel has a certain characteristic, the signal level of the defective pixel can be specified by reflecting the characteristic of the defective pixel, and the signal level of the defective pixel with high reliability can be specified. Can be calculated.

(14)上記(13)の実施形態では、前記欠陥画素情報は、撮像条件に応じて変化する欠陥画素の信号特性の情報を含み、前記欠陥画素補正部は、前記欠陥画素の信号特性の情報および撮像条件に基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断してもよい。   (14) In the embodiment of (13), the defective pixel information includes information on the signal characteristics of the defective pixels that change in accordance with the imaging conditions, and the defective pixel correction unit includes information on the signal characteristics of the defective pixels. The signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel adding unit may be determined based on the imaging condition.

この実施形態によると、欠陥画素が有する、例えば、光量、温度、光源などの撮像条件に基づく特性を記憶することができるため、撮像条件に基づく特性により動的に変化する欠陥画素の補正を実現することができる。   According to this embodiment, since it is possible to store the characteristics of defective pixels based on imaging conditions such as light quantity, temperature, and light source, correction of defective pixels that dynamically change depending on the characteristics based on imaging conditions is realized. can do.

(15)本発明の半導体集積回路は、固体撮像素子における欠陥画素の位置情報を記憶する記憶部と、前記固体撮像素子の画素からの画素信号を加算する画素加算部で加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、前記欠陥画素補正部は、前記画素加算部で加算する画素数を判断する加算画素数判断手段と、前記画素加算部から出力される、欠陥画素の画素信号を含む出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断手段と、前記出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断手段と、前記出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する欠陥信号レベル判断手段と、前記加算画素数判断手段、前記欠陥画素位置判断手段、欠陥画素含有数判断手段および欠陥信号レベル判断手段の判断結果に基づいて、前記出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正実施手段とを備えている。   (15) The semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a storage unit that stores position information of defective pixels in the solid-state imaging device, and a pixel addition unit that adds pixel signals from the pixels of the solid-state imaging device. A defective pixel correction unit that corrects a defect of the output signal based on the number of defective pixels included in the pixel to be corrected and a signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel addition unit, The defective pixel correction unit includes an addition pixel number determination unit that determines the number of pixels to be added by the pixel addition unit, and an output signal that includes the pixel signal of the defective pixel that is output from the pixel addition unit. A defective pixel position determining means for determining whether the output signal is output; a defective pixel content number determining means for determining the number of defective pixels included in the output signal; and a signal of the defective pixel included in the output signal. Defect signal level determining means for determining the level, the added pixel number determining means, the defective pixel position determining means, the defective pixel content number determining means and the defect signal level determining means based on the determination results of the defect of the output signal Defective pixel correction execution means for performing correction processing.

本発明の半導体集積回路によると、画素欠陥を含む固体撮像素子を用いてシステムを構成する場合において、画素加算処理を行い読み出された映像信号の欠陥に対する補正を実施し、周辺画素に対して違和感の少ない信号による画像処理を実現し、かつ小型化したシステムを提供することが出来る。   According to the semiconductor integrated circuit of the present invention, when a system is configured using a solid-state imaging device including a pixel defect, a pixel addition process is performed to correct a defect in the read video signal, and peripheral pixels are corrected. It is possible to provide a small-sized system that realizes image processing using a signal with less discomfort.

(16)本発明の欠陥画素補正方法は、固体撮像素子の画素からの画素信号を加算して出力する加算ステップと、固体撮像素子における欠陥画素の位置情報を記憶する記憶ステップと、前記加算ステップで加算する画素数を判断する加算画素数判断ステップと、前記加算ステップで出力される出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断ステップと、前記加算ステップで出力される出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断ステップと、前記加算ステップで出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する欠陥信号レベル判断ステップと、前記加算画素数判断ステップ、前記欠陥画素位置判断ステップ、前記欠陥画素含有数判断ステップおよび欠陥信号レベル判断ステップの判断結果に基づいて、前記加算ステップで出力される出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正ステップとを備えている。   (16) The defective pixel correction method of the present invention includes an adding step of adding and outputting pixel signals from the pixels of the solid-state imaging device, a storing step of storing position information of the defective pixels in the solid-state imaging device, and the adding step. An addition pixel number determination step for determining the number of pixels to be added in step, a defective pixel position determination step for determining which position of the output signal output in the addition step is output as the pixel output signal, and the addition A defective pixel content number determining step for determining the number of defective pixels included in the output signal output in the step, and a defective signal level determining step for determining a signal level of the defective pixel included in the output signal output in the adding step; , The added pixel number determining step, the defective pixel position determining step, the defective pixel content number determining step, and the defective signal level determining step. Based on the determination result of step, and a defective pixel correction step of performing correction processing of the defect of the output signal output by said adding step.

本発明の欠陥画素補正方法によれば、加算ステップによる加算後の出力信号に含まれる欠陥を、加算画素数、欠陥画素数、および、欠陥画素の信号レベルに基づいて、その出力信号自体で補正することができるので、非隣接画素の画素信号を加算した出力信号を用いて補正する必要がなく、これによって、視覚的に遜色のない補正となり、また、固体撮像素子の構成を変更するといった必要もない。   According to the defective pixel correction method of the present invention, the defect included in the output signal after the addition in the addition step is corrected by the output signal itself based on the number of added pixels, the number of defective pixels, and the signal level of the defective pixel. Therefore, it is not necessary to perform correction by using an output signal obtained by adding pixel signals of non-adjacent pixels. This makes correction that is visually inferior, and also requires changing the configuration of the solid-state imaging device. Nor.

本発明によれば、複数の画素からの画素信号を加算して読み出された出力信号自体を補正することにより、物理的には距離が離れた隣接していない画素の画素信号を加算して読み出された出力信号を用いて補正する必要がなく、これによって、視覚的な不自然さを抱かせる可能性が低い補正となり、また、固体撮像素子の構成を変更して画素加算方式を変更する必要もない。   According to the present invention, by adding the pixel signals from a plurality of pixels and correcting the read output signal itself, the pixel signals of non-adjacent pixels that are physically separated are added. There is no need to make corrections using the read output signal, which reduces the possibility of visual unnaturalness, and changes the pixel addition method by changing the configuration of the solid-state image sensor There is no need to do.

このように従来の固体撮像装置の構成自体を大幅に変更する必要性も発生しないため、低コストでの構成の改善によって、全画素信号を読み出す撮像方式と複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式とを両用する固体撮像装置での、効果的な欠陥画素補正の改善を実現することが可能になる。   In this way, there is no need to significantly change the configuration of the conventional solid-state imaging device itself. Therefore, by improving the configuration at low cost, an imaging method for reading out all pixel signals and adding pixel signals from a plurality of pixels are added. It is possible to realize effective improvement of defective pixel correction in a solid-state imaging device that uses both of the readout imaging methods.

これによって、高画素化が進む固体撮像素子分野において、その製造歩留まりを上げるために、欠陥画素数を従来に比して多く許容することが可能となり、民生機器において低コストの固体撮像装置を提供することが可能となる。  As a result, in the field of solid-state imaging devices where the number of pixels is increasing, in order to increase the manufacturing yield, it is possible to tolerate a larger number of defective pixels than in the past, and to provide a low-cost solid-state imaging device in consumer equipment It becomes possible to do.

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.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

この実施形態の固体撮像装置は、レンズ1100より入力された映像光を電気信号に変換するに固体撮像素子1101と、固体撮像素子1101から読み出された同色複数画素の映像信号(画素信号)を加算処理する画素加算部1105と、欠陥画素に関する欠陥画素情報として、欠陥画素位置情報を記憶する記憶部1102と、欠陥画素の補正処理を行なう欠陥画素補正部1103と、所定の画像処理(WB処理、AE処理、YC処理など)を行って映像信号を適切な出力画像に変換する画像処理部1104とを備えている。   The solid-state imaging device according to this embodiment converts a video light input from the lens 1100 into an electrical signal, and outputs a solid-state imaging device 1101 and a video signal (pixel signal) of a plurality of pixels of the same color read from the solid-state imaging device 1101. A pixel addition unit 1105 that performs addition processing, a storage unit 1102 that stores defective pixel position information as defective pixel information regarding a defective pixel, a defective pixel correction unit 1103 that performs correction processing of defective pixels, and predetermined image processing (WB processing) AE processing, YC processing, etc.) to convert the video signal into an appropriate output image.

更に、固体撮像装置は、1個以上のCPU1107と、RAM等の揮発性メモリ1108と、ROMおよびフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ1109とを備えており、不揮発性メモリ1109に記憶されているプログラムを実行することで、固体撮像素子1101、画素加算部1105、記憶部1102、欠陥画素補正部1103、画像処理部1104等の各部を制御するものである。   The solid-state imaging device further includes one or more CPUs 1107, a volatile memory 1108 such as a RAM, and a non-volatile memory 1109 such as a ROM and a flash memory. A program stored in the non-volatile memory 1109 is stored in the solid-state imaging device. By executing the control, each unit such as the solid-state imaging device 1101, the pixel addition unit 1105, the storage unit 1102, the defective pixel correction unit 1103, and the image processing unit 1104 is controlled.

固体撮像素子1101は、二次元的に配列された画素領域を有しており、レンズ1100より入力された映像光を電気信号に変換する機能を有し、各画素の映像信号(画素信号)を読み出す動作を行なう。   The solid-state imaging device 1101 has pixel regions arranged two-dimensionally, has a function of converting video light input from the lens 1100 into an electrical signal, and outputs a video signal (pixel signal) of each pixel. Read operation is performed.

画素加算部1105は、固体撮像素子1101において読み出された映像信号の同色複数画素を用いて加算処理を行った画素加算映像信号(出力信号)を出力する。なお、画素加算部1105は、固体撮像素子1101の機能として実現されてもよい、すなわち、固体撮像素子1101は、画素加算部1105を含んで構成されてもよい。また、この画素加算部1105は、アナログ処理するAFE(Analog Front End)及びデジタル信号に変換するADC(AD Converter)において実現されてもよいし、あるいは、独立して存在してもよい。   The pixel addition unit 1105 outputs a pixel addition video signal (output signal) obtained by performing addition processing using a plurality of pixels of the same color of the video signal read out by the solid-state imaging device 1101. Note that the pixel addition unit 1105 may be realized as a function of the solid-state imaging device 1101, that is, the solid-state imaging device 1101 may be configured to include the pixel addition unit 1105. In addition, the pixel addition unit 1105 may be realized by AFE (Analog Front End) for analog processing and ADC (AD Converter) for conversion into a digital signal, or may exist independently.

この実施形態の固体撮像装置は、固体撮像素子1101の全画素から画素信号を読み出す撮像方式および複数の画素を用いて画素信号を加算して読み出す撮像方式を選択的に動作させることができる。   The solid-state imaging device of this embodiment can selectively operate an imaging method for reading out pixel signals from all pixels of the solid-state imaging device 1101 and an imaging method for adding and reading out pixel signals using a plurality of pixels.

記憶部1102は、固体撮像素子1101に含まれる、入射された映像光を正常な電気信号に変換することができない欠陥画素の、2次元的に配列された画素領域における位置情報である欠陥画素位置情報を割り出し、割り出した情報を、欠陥画素に関連する情報テーブルとして記憶領域に記憶する。   The storage unit 1102 includes a defective pixel position that is position information in a two-dimensionally arranged pixel area of a defective pixel that is included in the solid-state imaging device 1101 and cannot convert incident video light into a normal electrical signal. Information is determined, and the determined information is stored in the storage area as an information table related to the defective pixel.

欠陥画素位置情報は、固体撮像素子1101における絶対的な欠陥画素の位置情報であり、変動しない情報であるため、繰り返し使用することが可能な情報である。欠陥画素位置情報は、一時的な使用を目的とするのではなく、長期的な使用を視野に入れて記憶部1102の不揮発性の記憶領域に記憶させ、繰り返し使用できるようにしている。   The defective pixel position information is absolute defective pixel position information in the solid-state imaging device 1101 and is information that does not vary, and thus can be used repeatedly. The defective pixel position information is not intended for temporary use, but is stored in a non-volatile storage area of the storage unit 1102 for long-term use, so that it can be used repeatedly.

なお、欠陥画素位置情報については、製造した半導体工場で検出して記憶部1102の不揮発性の記憶領域に予め記憶させるか、あるいは、固体撮像装置側において、固体撮像装置のシャッターを遮光状態としたときに、所定の出力レベルを超える画素(白点欠陥画素)の位置情報、並びに、固体撮像装置への入射光量を所定のレベルとしたとき、所定の出力レベルに達しない画素(黒点欠陥画素)の位置情報を、記憶部1102の不揮発性の記憶領域に記憶しておく手法を用いることができる。   The defective pixel position information is detected at the manufactured semiconductor factory and stored in advance in a non-volatile storage area of the storage unit 1102, or the solid-state imaging device shutter is in a light-shielded state on the solid-state imaging device side. Sometimes, pixel information that does not reach the predetermined output level (black point defective pixel) when the positional information of the pixel exceeding the predetermined output level (white point defective pixel) and the incident light quantity to the solid-state imaging device are set to the predetermined level A method of storing the position information in a non-volatile storage area of the storage unit 1102 can be used.

ここで記憶する欠陥画素位置情報は、2次元的に配列された画素領域における欠陥画素の位置情報、つまり全画素を読み出す撮像方式により得られた欠陥画素の位置情報とする。   The defective pixel position information stored here is the position information of the defective pixel in the two-dimensionally arranged pixel region, that is, the position information of the defective pixel obtained by the imaging method of reading all the pixels.

なお、固体撮像装置の出荷時のみでなく固体撮像装置側でも記憶ができるようにするのは、後発的に発生した欠陥画素に対応するためである。   The reason why the solid-state imaging device can store data not only at the time of shipment of the solid-state imaging device is to deal with a defective pixel that occurs later.

欠陥画素補正部1103は、画素加算部1105における加算画素数と、画素加算部1105から出力信号である加算後読み出された映像信号に含まれる欠陥画素数(以下、「欠陥画素含有数」ともいう)と、加算後読み出された映像信号に含まれている欠陥画素が占める信号レベル(以下、「欠陥レベル」ともいう)とを用いて算出した映像信号に対する補正ゲインおよび補正オフセットを用いて、画素加算された信号の欠陥画素の補正処理を行なう。この欠陥画素補正部1103では、記憶部1102において記憶された欠陥画素の情報、および、記憶する際の記憶条件を参照することができる。   The defective pixel correction unit 1103 includes the number of added pixels in the pixel adding unit 1105 and the number of defective pixels included in the video signal read out after addition as an output signal from the pixel adding unit 1105 (hereinafter referred to as “defective pixel content number”). And a correction gain and a correction offset for the video signal calculated using a signal level occupied by defective pixels included in the video signal read after addition (hereinafter also referred to as “defect level”). Then, a correction process for defective pixels in the pixel-added signal is performed. The defective pixel correction unit 1103 can refer to information on defective pixels stored in the storage unit 1102 and storage conditions for storage.

なお、記憶部1102、欠陥画素補正部1103、画像処理部1104を含んで半導体集積回路1106を構成することが可能である。これにより、画素加算された映像信号を入力する固体撮像装置において、効果的な欠陥補正を行う、小型化されたシステムを構築することができる。   Note that the semiconductor integrated circuit 1106 can include the storage unit 1102, the defective pixel correction unit 1103, and the image processing unit 1104. As a result, it is possible to construct a miniaturized system that performs effective defect correction in a solid-state imaging device that receives a pixel-added video signal.

図2は、記憶部1102および欠陥画素補正部1103のブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram of the storage unit 1102 and the defective pixel correction unit 1103.

記憶部1102は、欠陥画素情報記憶手段1301を備えている。この欠陥画素情報記憶手段1301は、欠陥画素を特定するための情報(以下、「欠陥画素情報」ともいう)を記憶する。ここでの欠陥画素情報とは、欠陥画素位置情報を意味する。なお、欠陥画素情報として、注目画素が保有する欠陥信号レベルや、欠陥画素情報を記憶する場合の撮像条件、例えば、輝度や温度や明度など、を記憶することも可能である。これらの欠陥画素情報は、欠陥画素情報記憶手段1301としての不揮発性メモリなどに記憶することにより、長期的に参照し、活用することができる。   The storage unit 1102 includes defective pixel information storage means 1301. The defective pixel information storage unit 1301 stores information for specifying a defective pixel (hereinafter also referred to as “defective pixel information”). The defective pixel information here means defective pixel position information. As defective pixel information, it is also possible to store a defect signal level possessed by the pixel of interest and an imaging condition when the defective pixel information is stored, for example, brightness, temperature, brightness, and the like. Such defective pixel information can be referred to and utilized over a long period of time by storing it in a nonvolatile memory or the like as the defective pixel information storage unit 1301.

欠陥画素補正部1103は、加算画素数判断手段1201と、欠陥画素位置判断手段1202と、欠陥画素含有数判断手段1203と、欠陥信号レベル判断手段1204と、欠陥画素補正実施手段1205とを備えている。   The defective pixel correction unit 1103 includes an addition pixel number determination unit 1201, a defective pixel position determination unit 1202, a defective pixel content number determination unit 1203, a defect signal level determination unit 1204, and a defective pixel correction execution unit 1205. Yes.

加算画素数判断手段1201は、固体撮像素子1101において加算する画素信号の数Nを特定する。複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式における加算画素数Nは、固体撮像素子1101の撮像方式に従い一意に確定する情報である。そのため、固体撮像素子1101の動作方式を決定すれば、特定することが可能な情報であるので、固体撮像素子1101をどの動作方式で動作させているのかを判断することで加算画素数Nを算出する。加算画素数判断方法は、例えば、画素加算部1105を動作させる際に設定する動作モードの値を記憶領域等に退避させ参照すること、画素加算部1105にて管理されている画素加算数に関する情報を参照することなどが考えられる。   The addition pixel number determination unit 1201 specifies the number N of pixel signals to be added in the solid-state image sensor 1101. The number of added pixels N in the imaging method that adds and reads out pixel signals from a plurality of pixels is information that is uniquely determined according to the imaging method of the solid-state imaging device 1101. Therefore, since the information can be specified by determining the operation method of the solid-state image sensor 1101, the number of added pixels N is calculated by determining which operation method the solid-state image sensor 1101 is operated. To do. The addition pixel number determination method includes, for example, saving the operation mode value set when operating the pixel addition unit 1105 to a storage area or the like, and referring to the pixel addition number managed by the pixel addition unit 1105. It may be possible to refer to.

欠陥画素位置判断手段1202は、欠陥画素の加算処理を行った後、読み出される映像信号のどの位置の画素として出力されるのかを特定する。複数の画素を加算する方式は、固体撮像素子1101の仕様により、一意に決定できるものである。つまり、全画素を読み出す映像方式における欠陥画素の位置情報を元に、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式で読み出された場合の欠陥画素の画素位置情報を、算出することが可能である。欠陥画素位置判断方法としては、例えば、記憶部1102において記憶されている欠陥画素情報および、画素加算部1105における加算方法を用いて、位置座標変換を行うことが考えられる。   The defective pixel position determination unit 1202 specifies the pixel of which position in the read video signal is output after the defective pixel addition process. The method of adding a plurality of pixels can be uniquely determined according to the specifications of the solid-state image sensor 1101. In other words, based on the position information of the defective pixel in the video method for reading out all pixels, it is possible to calculate the pixel position information of the defective pixel when read out by the imaging method of reading out by adding pixel signals from a plurality of pixels. Is possible. As a defective pixel position determination method, for example, it is conceivable to perform position coordinate conversion using defective pixel information stored in the storage unit 1102 and an addition method in the pixel addition unit 1105.

欠陥画素含有数判断手段1203は、含有欠陥画素数の算出を行う。つまり、注目画素が欠陥画素をM個含んで生成された画素であることを特定する。注目画素が欠陥画素を含むか否か、および何画素含むかは、全画素を読み出す映像方式における欠陥画素の位置情報と、画素混合の混合方式に基づき、算出することにより特定することができる。欠陥画素含有数判断方法としては、例えば、記憶部1102において記憶されている欠陥画素情報および、画素加算部1105における加算方法を用いて、位置座標変換を行うことにより変換後の位置座標に該当する欠陥画素数を求める方法が考えられる。   The defective pixel content number judgment unit 1203 calculates the number of contained defective pixels. That is, it is specified that the target pixel is a pixel generated including M defective pixels. Whether or not the pixel of interest includes a defective pixel and how many pixels it includes can be specified by calculating based on positional information of a defective pixel in a video method for reading all pixels and a mixing method of pixel mixture. As the defective pixel content number determination method, for example, the position coordinate conversion is performed by using the defective pixel information stored in the storage unit 1102 and the addition method in the pixel addition unit 1105 to correspond to the converted position coordinates. A method for obtaining the number of defective pixels is conceivable.

欠陥信号レベル判断手段1204は、画素信号が持つ欠陥レベルを算出する。   The defect signal level determination unit 1204 calculates the defect level of the pixel signal.

欠陥信号レベル判断手段1204は、固体撮像素子より出力される欠陥画素の信号レベルと、欠陥画素含有数判断手段1203より得られる欠陥画素数Mと、を用いて、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式で画素読み出しを行い、出力された映像信号が、保有する欠陥画素の信号レベルを特定することを特徴とする。欠陥信号レベル判断方法としては、例えば、画素加算により読み出された画素に含まれる各欠陥画素の信号成分をすべて加算する、欠陥画素の信号成分が一意の定められた値である場合は、一意の定められた値と欠陥画素含有数判断手段1203より得られる欠陥画素数Mの積算により求める、という方法が考えられる。   The defective signal level determining unit 1204 adds pixel signals from a plurality of pixels using the signal level of the defective pixel output from the solid-state imaging device and the defective pixel number M obtained from the defective pixel content number determining unit 1203. Then, pixel readout is performed by an imaging method of reading out, and the output video signal specifies the signal level of the defective pixel possessed. As a defective signal level determination method, for example, all signal components of each defective pixel included in a pixel read out by pixel addition are added. If the signal component of the defective pixel is a uniquely determined value, the defective signal level is uniquely determined. A method is conceivable in which the value is obtained by integrating the defective pixel number M obtained from the defective pixel content number judging means 1203.

欠陥画素補正実施手段1205は、加算画素数判断手段1201、欠陥画素位置判断手段1202、欠陥画素含有数判断手段1203、および、欠陥信号レベル判断手段1204においてそれぞれ算出された値に基づき、欠陥画素補正部1103に入力された映像信号に対する補正値を決定し、ゲイン処理、オフセット処理により欠陥画素の補正を実施する。   The defective pixel correction execution unit 1205 corrects the defective pixel based on the values calculated by the added pixel number determination unit 1201, the defective pixel position determination unit 1202, the defective pixel content number determination unit 1203, and the defect signal level determination unit 1204, respectively. A correction value for the video signal input to the unit 1103 is determined, and defective pixels are corrected by gain processing and offset processing.

なお、前記加算画素数判断手段1201、前記欠陥画素位置判断手段1202、前記欠陥画素含有数判断手段1203、前記欠陥信号レベル判断手段1204、および、前記欠陥画素補正実施手段1205において行われる演算処理(算出)は、この実施形態では、固体撮像装置内に含まれるCPUを用いて実現することを想定しているが、固体撮像装置外部のCPU等の演算装置を用いて実施してもよい。   It should be noted that the arithmetic processing performed in the added pixel number judging means 1201, the defective pixel position judging means 1202, the defective pixel content number judging means 1203, the defect signal level judging means 1204, and the defective pixel correction performing means 1205 ( In this embodiment, the calculation is assumed to be performed using a CPU included in the solid-state imaging device, but may be performed using an arithmetic unit such as a CPU outside the solid-state imaging device.

図3は、画素加算部1105における画素加算のイメージを示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an image of pixel addition in the pixel addition unit 1105.

画素加算処理は、固体撮像素子1101の全画素を個別に読み出すのではなく、複数の画素を加算した信号を出力する方式である。例えば、4画素の信号を加算して1信号を生成する場合においては、画素301、302、303、304の同色フィルタにより得られた同色隣接画素の信号レベルを足し合わせることにより1画素を生成し、画素305として出力する方式である。この際、画素301、302、303、304の位置情報によりそれぞれに係数を掛け合わせることにより、加算前の信号に対して重み付けを行って、加算する場合もある。加算方法にはさまざまな様式が考えられるが、読み出しの方式が確定すれば、加算方式は特定することが可能といえる。なお、全画素読み出ししか行えない固体撮像素子を用いている場合であっても、AFEやADCを備えることにより、AFEやADCに画素加算手段を儲け、画素加算を行った映像信号を出力してもかまわない。
図4は、欠陥画素補正部1103の欠陥画素補正実施手段1205における欠陥画素補正処理の構成を示す図である。
The pixel addition process is a method of outputting a signal obtained by adding a plurality of pixels, instead of individually reading out all the pixels of the solid-state imaging device 1101. For example, in the case of generating one signal by adding the signals of four pixels, one pixel is generated by adding the signal levels of adjacent pixels of the same color obtained by the same color filters of the pixels 301, 302, 303, and 304. , A method of outputting as the pixel 305. At this time, by multiplying the coefficients by the position information of the pixels 301, 302, 303, and 304, the signals before addition may be weighted and added. Various methods can be considered for the addition method, but it can be said that the addition method can be specified if the readout method is determined. Even when a solid-state imaging device that can only read out all pixels is used, by providing an AFE or ADC, a pixel addition means is provided in the AFE or ADC, and a video signal subjected to pixel addition is output. It doesn't matter.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of defective pixel correction processing in the defective pixel correction execution unit 1205 of the defective pixel correction unit 1103.

欠陥画素補正部1103は、画素加算部1105から出力される映像信号を、欠陥補正実施手段1205において補正し、補正後の信号を出力する。オフセット処理部1401において、入力された映像信号から欠陥信号レベルを除去する。オフセット処理で使用するオフセット値は、欠陥信号レベル判断手段1204により算出された信号レベルを用いる。この処理により、入力された映像信号より、欠陥信号レベルが除去される。   The defective pixel correction unit 1103 corrects the video signal output from the pixel addition unit 1105 in the defect correction execution unit 1205, and outputs a corrected signal. The offset processing unit 1401 removes the defect signal level from the input video signal. As the offset value used in the offset processing, the signal level calculated by the defect signal level determination unit 1204 is used. By this processing, the defect signal level is removed from the input video signal.

次に、ゲイン処理部1402において、欠陥ではない画素の信号レベルで平均化した信号レベルの、N画素加算処理を行う。つまり、注目画素が有する有効な映像信号の平均値を算出し、この平均値を欠陥画素の値として画素加算処理を行うといえる。なお、平均値は有効な映像信号の画素のみを用いて算出し、欠陥画素の個数は含まない。ゲイン処理におけるゲイン値は、加算画素数判断手段1201、欠陥画素位置判断手段1202、欠陥画素含有数判断手段1203により得られる加算画素数N、欠陥画素含有数Mを用いて求められる、N/(N−M)とする。   Next, the gain processing unit 1402 performs N pixel addition processing with a signal level averaged with the signal level of pixels that are not defective. That is, it can be said that the average value of effective video signals of the target pixel is calculated, and pixel addition processing is performed using this average value as the value of the defective pixel. Note that the average value is calculated using only pixels of a valid video signal, and does not include the number of defective pixels. The gain value in the gain processing is obtained by using the added pixel number N and the defective pixel content number M obtained by the added pixel number judgment unit 1201, the defective pixel position judgment unit 1202, and the defective pixel content number judgment unit 1203, N / ( NM).

図5および図6に基づいて、画素加算を用いた読み出し方式における欠陥の発生イメージを説明する。   Based on FIG. 5 and FIG. 6, an image of occurrence of a defect in the readout method using pixel addition will be described.

上述のように、画素加算処理は複数の画素を足し合わせることにより1つの映像信号を生成する方式である。図5に示すように、R1信号、R2信号、R3信号、R4信号において、どの信号も欠陥画素ではない場合、これら正常なレベルを保有する4画素の映像信号(画素信号)を足し合わせることにより、出力されるR信号は、正常な信号レベルを持つ画素信号として生成され、出力される。   As described above, pixel addition processing is a method of generating one video signal by adding a plurality of pixels. As shown in FIG. 5, when none of the R1 signal, R2 signal, R3 signal, and R4 signal is a defective pixel, the video signals (pixel signals) of 4 pixels having these normal levels are added together. The output R signal is generated and output as a pixel signal having a normal signal level.

次に、図6に示すように、R1信号、R2信号、R3信号、R4信号において、R1画素が欠陥画素である場合を考える。つまりR1欠陥信号、R2信号、R3信号、R4信号の足し合わせが行われることとなるため、出力されるR信号はR1欠陥信号のレベルを含む、欠陥画素信号として生成され、出力されることとなる。   Next, as shown in FIG. 6, a case where the R1 pixel is a defective pixel in the R1, R2, R3, and R4 signals is considered. That is, since the R1 defect signal, the R2 signal, the R3 signal, and the R4 signal are added, the output R signal is generated and output as a defective pixel signal including the level of the R1 defect signal. Become.

従来の方式では、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式で読み出された後の隣接画素との置き換えを行っていたが、本発明では、隣接画素を用いることなく、この出力された画素信号自体に補正を施すことによって、欠陥の除去を行う。   In the conventional method, the pixel is replaced with the adjacent pixel after being read by the imaging method in which the pixel signals are added and read from the plurality of pixels. However, in the present invention, this output is performed without using the adjacent pixel. The defect is removed by correcting the pixel signal itself.

欠陥画素補正実施手段1205において実施される欠陥画素の補正処理を、図7に基づいて説明する。   A defective pixel correction process performed by the defective pixel correction execution unit 1205 will be described with reference to FIG.

画素加算部1105から出力される出力信号Sigは、固体撮像素子1101から読み出され、画素加算部1105によりN画素の加算処理が行われて読み出された映像信号である。この出力信号SigはM画素の欠陥を含んでいる。出力信号SigのレベルをSig、欠陥レベルをKizuで表す場合、Sig−Kizuにより、出力信号レベルに含まれる欠陥レベル、つまりはM画素の信号合計レベル、を取り除き、優良画素(N−M)個の信号レベルのみとすることができる。   The output signal Sig output from the pixel addition unit 1105 is a video signal that is read from the solid-state imaging device 1101 and read by performing N pixel addition processing by the pixel addition unit 1105. The output signal Sig includes M pixel defects. When the level of the output signal Sig is represented by Sig and the defect level is represented by Kizu, the defect level included in the output signal level, that is, the signal total level of M pixels, is removed by Sig-Kizu, and excellent pixels (NM) are obtained. The signal level can be only.

次に、優良画素(N−M)個の信号の平均レベル、Sig−Kizu÷(N−M)を、画素加算前の1画素の信号レベルとする。つまり、この値を欠陥画素が本来持っているべき正しい信号レベルとして、補正を行うのである。Sig−Kizu÷(N−M)の信号レベルを持つ画素をN画素加算した場合の信号レベルSig−Kizu÷(N−M)×Nを求めることにより、欠陥画素が持つ欠陥信号を含まず、画素配列上隣接する画素の信号を用いて補正を行うことが可能となる。   Next, the average level of excellent pixel (NM) signals, Sig-Kizu / (NM), is used as the signal level of one pixel before pixel addition. In other words, this value is corrected with the correct signal level that the defective pixel should originally have. By obtaining a signal level Sig-Kizu / (N-M) * N when N pixels are added with a pixel having a signal level of Sig-Kiz / (N-M), the defective signal of the defective pixel is not included. Correction can be performed using the signals of pixels adjacent to each other in the pixel array.

上述の図6に基づいて具体的に説明すると、出力信号Rは、4画素(N=4)の加算処理が行なわれて出力された信号であり、この出力信号Rには、R1欠陥の1画素(M=1)の欠陥を含んでいる。   More specifically, based on FIG. 6 described above, the output signal R is a signal that is output after an addition process of four pixels (N = 4). The output signal R includes 1 of the R1 defect. Pixel (M = 1) defect is included.

そこで、出力信号Rの信号レベル(Sig)からR1欠陥の信号レベル(Kizu)を取り除き(Sig−Kizu)、優良画素であるR2、R3、R4の3画素の信号レベルのみとする。次に、優良画素である3画素の信号の平均レベル(Sig−Kizu)/3を算出し、これを4画素加算し{(Sig−Kizu)/3}×4、補正後の信号とするものである。   Therefore, the signal level (Kizu) of the R1 defect is removed from the signal level (Sig) of the output signal R (Sig-Kizu), and only the signal levels of the three pixels R2, R3, and R4 which are excellent pixels are obtained. Next, the average level (Sig-Kizu) / 3 of the signals of the three pixels that are excellent pixels is calculated, and four pixels are added to obtain {(Sig-Kizu) / 3} × 4, the corrected signal. It is.

このように画素加算部1105から出力される出力信号Sigのみで欠陥画素の補正を行なうことができるので、出力位置的には隣接していても固体撮像素子の画素位置においては距離がある非隣接画素の画素信号を加算した後の出力信号と置き換える従来例に比べて、視覚的に違和感を覚える可能性が低い適切な補正となる。しかも、固体撮像素子の構成を変更するといった必要もない。   As described above, since the defective pixel can be corrected only by the output signal Sig output from the pixel addition unit 1105, the pixel position of the solid-state image sensor has a distance even if the output position is adjacent. Compared to the conventional example in which the pixel signal of the pixel is replaced with the output signal after addition, the appropriate correction is less likely to cause a visually uncomfortable feeling. Moreover, there is no need to change the configuration of the solid-state imaging device.

なお、欠陥信号レベルの合計Kizuは、前記欠陥信号レベル判断手段1204により算出された値、Mは前記欠陥画素含有数判断手段1203により算出された値、Nは前記加算画素数判断手段1201により算出された値を用いて処理を行う。また、出力信号レベルSigが欠陥を含む画素であることは、前記欠陥画素位置判断手段1202により算出する。   The defect signal level total Kizu is a value calculated by the defect signal level determination unit 1204, M is a value calculated by the defective pixel content number determination unit 1203, and N is calculated by the addition pixel number determination unit 1201. The process is performed using the determined value. Further, the defective pixel position determining means 1202 calculates that the output signal level Sig is a pixel including a defect.

次に、欠陥画素の記憶について、図8に基づいて、説明する。   Next, storage of defective pixels will be described with reference to FIG.

上述のように、記憶部1102は、欠陥画素位置情報を記憶する機能を有する。欠陥画素は固体撮像素子1101上の任意の位置に発生する正常な信号を読み出すための機能を達成できない画素である。   As described above, the storage unit 1102 has a function of storing defective pixel position information. A defective pixel is a pixel that cannot achieve a function for reading a normal signal generated at an arbitrary position on the solid-state image sensor 1101.

画素は、水平・垂直の2次元的に配列されており、それぞれの画素は独立して読み出すことが可能である。注目画素が欠陥画素であるか否かは、固体撮像装置のシャッターを遮光状態としたときに、所定の出力レベルを超える画素(白点欠陥画素)であるか、並びに、固体撮像装置への入射光量を所定のレベルとしたとき、所定の出力レベルに達しない画素(黒点欠陥画素)であるか、により特定する。この際の所定の出力レベルについては、任意に定めることが可能である。   The pixels are arranged two-dimensionally horizontally and vertically, and each pixel can be read out independently. Whether or not the pixel of interest is a defective pixel depends on whether it is a pixel (white point defective pixel) that exceeds a predetermined output level when the shutter of the solid-state imaging device is in a light-shielded state, and whether the pixel is incident on the solid-state imaging device It is specified whether the pixel does not reach a predetermined output level (black spot defective pixel) when the light quantity is set to a predetermined level. The predetermined output level at this time can be arbitrarily determined.

欠陥画素と判断された画素は、その画素位置を不揮発性メモリなどからなる記憶部1102に記憶される。例えば記憶部1102おいて注目画素801が欠陥画素であるとされた場合、画素801の位置情報である(垂直、水平)=(0,1)という情報が、記憶部1102で記憶される。この情報は、不揮発性メモリに記憶され、長期的に使用できる状態で管理される。例えば画素801以外の4画素(1,2)、(2,1)、(3,2)、(5,5)も同様に欠陥であるとされた場合、画素801を含む5箇所の欠陥画素位置情報が記憶部1102に記憶され、不揮発性メモリにて管理される。   The pixel determined to be a defective pixel is stored in the storage unit 1102 including a non-volatile memory at the pixel position. For example, when the target pixel 801 is determined to be a defective pixel in the storage unit 1102, the storage unit 1102 stores information on the position information of the pixel 801 (vertical, horizontal) = (0, 1). This information is stored in a nonvolatile memory and managed in a state where it can be used for a long time. For example, when four pixels (1, 2), (2, 1), (3, 2), (5, 5) other than the pixel 801 are also defective, five defective pixels including the pixel 801 The position information is stored in the storage unit 1102 and managed by a nonvolatile memory.

記憶部1102において記憶される欠陥画素位置情報は、欠陥画素補正部1103において参照可能な情報であり、加算画素数判断手段1201、欠陥画素位置判断手段1202、欠陥画素含有数判断手段1203、欠陥信号レベル判断手段1204において欠陥画素位置情報を参照して、必要な演算処理を行う。   The defective pixel position information stored in the storage unit 1102 is information that can be referred to in the defective pixel correction unit 1103. The added pixel number determination unit 1201, the defective pixel position determination unit 1202, the defective pixel content number determination unit 1203, the defect signal The level determination unit 1204 refers to the defective pixel position information and performs necessary calculation processing.

また、記憶部1102では、欠陥画素に関する情報として、注目画素の位置情報のみでなく、注目画素の欠陥画素の信号レベル(以下、「欠陥画素信号レベル」ともいう)や撮像条件などの情報も付随して記憶することが可能である。また、これらの欠陥画素に関する情報は、欠陥画素補正部1103において自由に参照することができ、演算処理に用いることが可能である。   Further, in the storage unit 1102, not only the position information of the target pixel but also information such as the signal level of the defective pixel of the target pixel (hereinafter, also referred to as “defective pixel signal level”) and imaging conditions are attached as information regarding the defective pixel. And memorize it. In addition, information regarding these defective pixels can be freely referred to by the defective pixel correction unit 1103 and can be used for arithmetic processing.

記憶部1102において、欠陥画素位置情報に欠陥画素信号レベルを付随して記憶する場合の、記憶処理イメージを図9に示す。   FIG. 9 shows a storage processing image when the storage unit 1102 stores the defective pixel signal level along with the defective pixel position information.

例えば記憶部1102おいて注目画素901が信号レベルaを有している。欠陥画素か否かの判断は、注目画素の信号レベルが、所定の信号レベルAを超える画素であるか、所定の出力レベルBに達しない画素であるかの判断により実施している。つまり、注目画素901の信号レベルaが所定の信号レベルAを超える、もしくは所定の信号レベルBに達しない場合に欠陥画素であると判断し、欠陥画素位置情報を記憶する。この際、所定の信号レベルAおよび所定の信号レベルBと比較した、注目画素901の信号レベルaは欠陥画素の判断処理において、把握できている情報である。つまりこの情報も記憶部1102に記憶することが可能である。   For example, in the storage unit 1102, the target pixel 901 has a signal level a. The determination of whether or not the pixel is a defective pixel is performed by determining whether the signal level of the target pixel is a pixel that exceeds a predetermined signal level A or does not reach a predetermined output level B. That is, when the signal level a of the target pixel 901 exceeds the predetermined signal level A or does not reach the predetermined signal level B, it is determined as a defective pixel, and defective pixel position information is stored. At this time, the signal level a of the target pixel 901 compared with the predetermined signal level A and the predetermined signal level B is information that can be grasped in the determination process of the defective pixel. That is, this information can also be stored in the storage unit 1102.

注目画素901が、所定の信号レベルAを超える画素であると判断した際、注目画素901の画素位置情報(垂直、水平)=(0,1)という情報と、注目画素901の信号レベルがaであることを、記憶部102に記憶する。これにより、欠陥画素位置情報と、それに付随する欠陥画素信号レベルを記憶することが可能となる。記憶された欠陥画素位置情報、および欠陥画素信号レベルは不揮発性メモリにおいて管理される。図9では、画素901以外の4画素(1,2)、(2,1)、(3,2)、(5,5)も同様に信号レベルb,c,d,eが記憶されている。   When it is determined that the target pixel 901 is a pixel exceeding the predetermined signal level A, the information of the pixel position information (vertical, horizontal) = (0, 1) of the target pixel 901 and the signal level of the target pixel 901 are a Is stored in the storage unit 102. As a result, it is possible to store defective pixel position information and a defective pixel signal level associated therewith. The stored defective pixel position information and the defective pixel signal level are managed in the nonvolatile memory. In FIG. 9, the signal levels b, c, d, e are stored in the same manner for the four pixels (1, 2), (2, 1), (3, 2), (5, 5) other than the pixel 901. .

記憶部1102において記憶される欠陥画素位置情報は、欠陥画素補正部1103において参照可能な情報であり、加算画素数判断手段1201、欠陥画素位置判断手段1202、欠陥画素含有数判断手段1203、欠陥信号レベル判断手段1204において欠陥画素位置情報を参照して、必要な演算処理を行うことが可能である。なお、所定の信号レベルAおよび所定の信号レベルBは任意に設定可能であるものとする。   The defective pixel position information stored in the storage unit 1102 is information that can be referred to in the defective pixel correction unit 1103. The added pixel number determination unit 1201, the defective pixel position determination unit 1202, the defective pixel content number determination unit 1203, the defect signal The level determination unit 1204 can perform necessary calculation processing with reference to the defective pixel position information. Note that the predetermined signal level A and the predetermined signal level B can be arbitrarily set.

また、注目画素901の信号レベルによる判別を行えば、注目画素の映像信号レベルがαの信号レベルを保有する画素のみ、欠陥画素位置情報を記憶部1102で記憶することも可能である。この際αの値は任意に設定可能であり、欠陥画素補正部1103の各手段において、参照可能な情報である。   Further, if the determination is made based on the signal level of the target pixel 901, it is possible to store the defective pixel position information in the storage unit 1102 only for the pixel having the signal level of the video signal level of the target pixel α. At this time, the value of α can be arbitrarily set, and is information that can be referred to by each means of the defective pixel correction unit 1103.

(実施の形態2)
図10は、本発明の他の実施形態の図2に対応するブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a block diagram corresponding to FIG. 2 of another embodiment of the present invention.

この実施形態の固体撮像装置は、上述の実施の形態の図1と同様に、レンズ1100と、固体撮像素子1101と、画素加算部1105と、記憶部2102と、欠陥画素補正部2103と、画像処理部1104とを備えており、基本的な構成は同様である。   As in FIG. 1 of the above-described embodiment, the solid-state imaging device of this embodiment includes a lens 1100, a solid-state imaging device 1101, a pixel addition unit 1105, a storage unit 2102, a defective pixel correction unit 2103, and an image. The basic configuration is the same.

この実施形態では、記憶部2102は、固体撮像素子1101において、固定の信号レベルを出力する特性を持った欠陥画素であることを識別する機能を有する欠陥識別手段2001と、前記欠陥識別手段の情報に基づき、欠陥識別情報を記憶する欠陥画素種別管理手段2003と、欠陥画素を特定するための情報を記憶する欠陥画素情報記憶手段2301とを備えている。   In this embodiment, the storage unit 2102 includes a defect identifying unit 2001 having a function of identifying a defective pixel having a characteristic of outputting a fixed signal level in the solid-state imaging device 1101, and information on the defect identifying unit. And defective pixel type management means 2003 for storing defect identification information, and defective pixel information storage means 2301 for storing information for specifying defective pixels.

欠陥画素は、様々な要因で生じるものであり、すべての欠陥が同様の特性を持つわけではない。そのためどのような種類の欠陥であるのかを特定し、その欠陥に応じた補正を行うことが求められる。欠陥識別手段2001は、注目画素が欠陥画素である場合、その画素はどのような特性を持つ画素および欠陥であるのかを特定する。例えば、どのような条件下であっても、固体撮像素子の最大出力レベルの信号レベルを出力する種類の欠陥画素である、ということを特定する。   Defective pixels are caused by various factors, and not all defects have the same characteristics. Therefore to identify what kind of a defect, it is necessary to perform a correction corresponding to the defect. When the pixel of interest is a defective pixel, the defect identifying unit 2001 identifies the characteristics of the pixel and the defect. For example, it is specified that the pixel is a defective pixel of a type that outputs a signal level of the maximum output level of the solid-state imaging device under any condition.

欠陥画素種別管理手段2003は、欠陥識別手段2001により特定された欠陥画素の特性に応じて、記憶する欠陥画素情報を管理する機能、およびその欠陥画素を画素加算読み出し時に補正の対象とするか否かを管理する機能を有する。例えば、特定の信号レベルFを常に表示する欠陥画素のみで構成される欠陥画素位置情報郡を作成する、それとは区別可能な形式で特定の信号レベルEを常に表示する欠陥画素のみで構成される欠陥画素位置情報郡を作成するなどという、ここに区別できる形での管理、および記憶する欠陥画素位置情報に欠陥特性情報を付加して記憶する、などの形式が考えられる。   The defective pixel type management unit 2003 has a function of managing defective pixel information to be stored in accordance with the characteristic of the defective pixel specified by the defect identifying unit 2001, and whether or not the defective pixel is a correction target at the time of pixel addition reading. It has a function to manage. For example, a defective pixel position information group composed only of defective pixels that always display a specific signal level F is created, and only a defective pixel that always displays a specific signal level E in a form distinguishable from it. It is possible to consider a form in which a defect pixel position information group is created, such as management in a form that can be distinguished here, and defect characteristic information added to the stored defective pixel position information and stored.

欠陥画素種別管理手段1003により管理される情報は、長期的に使用することが必要となるため、不揮発性メモリなどに記憶し、繰り返し使用することが可能である。   Since the information managed by the defective pixel type management unit 1003 needs to be used for a long time, it can be stored in a non-volatile memory and used repeatedly.

欠陥画素補正部2103は、固体撮像素子1101より読み出された画素における加算画素数を算出する加算画素数判断手段2201と、欠陥画素が加算処理後の読み出し画素位置を算出する欠陥画素位置判断手段2202と、加算処理後の読み出し画素に含まれる欠陥画素数を算出する欠陥画素含有数判断手段2203と、欠陥画素数と欠陥信号レベルとを用いて欠陥信号レベルを算出する欠陥信号レベル判断手段2204と、欠陥画素の種別を特定する欠陥種別判断手段2002と、欠陥画素の補正を行なう欠陥画素補正実施手段2205とを備えている。   The defective pixel correction unit 2103 includes an addition pixel number determination unit 2201 that calculates the number of added pixels in the pixels read from the solid-state imaging device 1101, and a defective pixel position determination unit that calculates a read pixel position after the addition process of the defective pixels. 2202, a defective pixel content number determining unit 2203 for calculating the number of defective pixels included in the readout pixel after the addition process, and a defect signal level determining unit 2204 for calculating the defect signal level using the number of defective pixels and the defect signal level. A defect type determining unit 2002 for specifying the type of the defective pixel, and a defective pixel correction performing unit 2205 for correcting the defective pixel.

欠陥画素補正部2103は、欠陥画素に対する適正な補正を行うことを目的としている。つまり記憶部2102において欠陥画素種別管理手段2003により、管理されている各注目画素の欠陥の種類を読み取り、その欠陥の種類に応じた補正処理を実施することが求められる。   The defective pixel correction unit 2103 is intended to correct the defective pixel appropriately. That is, it is required to read the defect type of each pixel of interest managed by the defective pixel type management unit 2003 in the storage unit 2102 and perform correction processing according to the defect type.

欠陥種別判断手段2002は、欠陥画素種別管理手段2003により管理されている情報を読み取り、補正を実施しようとしている注目画素の欠陥画素の種類を特定し、注目画素の欠陥を補正する最適な補正手法を欠陥信号レベル判断手段2204および欠陥画素補正実施手段2205に通知する。欠陥信号レベル判断手段2204および欠陥画素補正実施手段2205は、欠陥種別判断手段2002により得られる手段に基づき、欠陥信号レベルの算出および欠陥画素の補正処理を実施する。   The defect type determination unit 2002 reads the information managed by the defective pixel type management unit 2003, identifies the type of defective pixel of the target pixel to be corrected, and corrects the defect of the target pixel. Is notified to the defect signal level determination means 2204 and the defective pixel correction execution means 2205. The defect signal level determination unit 2204 and the defective pixel correction execution unit 2205 perform calculation of the defect signal level and correction processing of the defective pixel based on the unit obtained by the defect type determination unit 2002.

例えば、常に一定の方式により生み出される欠陥画素を保有し、一意に定められたレベル、たとえば出力レンジの最大値の信号レベルを常に出力する特性を持った欠陥画素を有する特性を持つ欠陥画素が存在し、これらの画素に対して適切な補正を実施することを目的として、記憶部2102および欠陥画素補正部2103を動作させる場合を考える。   For example, there is a defective pixel that has a defective pixel that always has a defective pixel that has a characteristic that always outputs a signal level that is uniquely determined, for example, the maximum value of the output range, and has a defective pixel that is always generated by a certain method Consider a case where the storage unit 2102 and the defective pixel correction unit 2103 are operated for the purpose of performing appropriate correction on these pixels.

この時、注目画素が常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥であることを識別する機能を持つ欠陥識別手段2001を用いて、記憶部2102により、これらの欠陥画素の座標位置情報を不揮発性メモリなどの記憶領域に記憶する。また、不揮発性メモリなどの記憶領域より情報を取得した情報より、常に一定の方式により生み出される欠陥画素に対する補正処理を行うことを特定する欠陥種別判断手段2002を用いて欠陥画素補正部2103における補正手段を決定する。   At this time, the coordinates of these defective pixels are stored by the storage unit 2102 using the defect identification unit 2001 having a function of identifying that the pixel of interest is a defect having a characteristic of always outputting a fixed signal level K. The position information is stored in a storage area such as a nonvolatile memory. Further, the correction in the defective pixel correction unit 2103 is performed using the defect type determination unit 2002 that specifies that the correction processing is always performed on the defective pixel generated by a certain method from the information acquired from the storage area such as the nonvolatile memory. Determine the means.

このとき、記憶部2102では常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥のみを記憶してもよいし、常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥であることを判別できる情報を付与する、もしくは記憶領域を分割するなどして、そのほかの欠陥と識別できる形で記憶してもよい。   At this time, the storage unit 2102 may store only defects having a characteristic of always outputting a fixed signal level K, or defects having a characteristic of always outputting a fixed signal level K. The information may be stored in a form that can be distinguished from other defects, for example, by assigning information that can be used to determine this, or by dividing the storage area.

欠陥種別判断手段2002において、注目画素の欠陥の種類が常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥であることを判別すると、欠陥信号レベル判断手段2204は注目画素に含まれる1つの欠陥レベルをKとして処理する。ここで、欠陥画素含有数判断手段2203は、含まれる欠陥が常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥であるか否かを判断し、欠陥画素数Mを算出することが可能である。なお、常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥のみを補正する場合は、欠陥含有個数Mには、常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥のみで算出され、複数の欠陥に対応する場合は常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥がいくつあるのかを算出する。これにより、複数の種類の欠陥画素の情報が記憶領域に記憶されている場合であっても、常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥のみを対象として補正することが可能である。欠陥信号レベル判断手段2204では、常に一定の定められた信号レベルKを出力する特性を持つ欠陥のみを補正対象とする場合は、レベルKの欠陥がM個含まれていると考え、欠陥画素における欠陥レベルをK×Mとして算出する。   When the defect type determination unit 2002 determines that the defect type of the pixel of interest is a defect that has a characteristic of always outputting a fixed signal level K, the defect signal level determination unit 2204 is included in the pixel of interest. Treat one defect level as K. Here, the defective pixel content number judging means 2203 judges whether or not the contained defect is a defect having a characteristic that always outputs a fixed signal level K, and calculates the defective pixel number M. Is possible. When only defects having the characteristic of always outputting a fixed signal level K are corrected, the defect content number M includes only defects having the characteristic of always outputting a fixed signal level K. When it corresponds to a plurality of defects, it is calculated how many defects have the characteristic of always outputting a fixed signal level K. As a result, even when information on a plurality of types of defective pixels is stored in the storage area, it is possible to correct only defects having a characteristic of always outputting a predetermined signal level K. It is. In the defect signal level determination means 2204, when only defects having the characteristic of always outputting a predetermined signal level K are to be corrected, it is considered that M defects of level K are included, The defect level is calculated as K × M.

また、例えば、複数の画素から画素信号を加算して読み出す撮像方式においては、加算前の映像信号を定められたクリップレベルCによりクリップ処理を行った後に加算する特性を持つ加算方式を用いる固体撮像素子がある。   Further, for example, in an imaging method in which pixel signals are added and read out from a plurality of pixels, solid-state imaging using an addition method having a characteristic of adding a video signal before addition after performing clip processing at a predetermined clip level C There are elements.

他の実施形態として、かかる固体撮像素子を用いた場合について説明する。この場合、読み出される映像信号がクリップレベルCを超えているときには、クリップ回路によりクリップ処理され、信号レベルCとして映像信号が出力され、加算処理が行なわれるため、加算後の映像信号がC×Nを超えないことが保障される。また、クリップレベルC以上の信号は、クリップレベルCとして処理され、正常な信号レベルではないため、クリップレベルC以上の信号レベルを持つ信号は欠陥画素として扱うことができる。   As another embodiment, a case where such a solid-state imaging device is used will be described. In this case, when the read video signal exceeds the clip level C, the clipping process is performed by the clipping circuit, the video signal is output as the signal level C, and the addition process is performed. Therefore, the added video signal is C × N. Is guaranteed not to exceed. In addition, a signal having the clip level C or higher is processed as the clip level C and is not a normal signal level. Therefore, a signal having a signal level higher than the clip level C can be handled as a defective pixel.

欠陥識別手段2001では、注目画素がクリップレベルCに等しい、若しくは、上回る映像信号レベルを出力する画素であることを識別し、該当する画素の座標位置情報を記憶領域に記憶する。このとき、クリップレベルCに等しい、若しくは上回る映像信号レベルを出力する画素を記憶してもよいし、その他の欠陥画素を含んで記憶してもよい。但し、複数の種類の欠陥画素を含んで記憶する場合、クリップレベルCにより制限される画素であることが識別可能な情報を付加して記憶するか、記憶領域を分けるなどの処置により、欠陥の種類を特定することが可能な処理を行う。   The defect identifying unit 2001 identifies that the target pixel is a pixel that outputs a video signal level equal to or higher than the clip level C, and stores the coordinate position information of the corresponding pixel in the storage area. At this time, a pixel that outputs a video signal level equal to or higher than the clip level C may be stored, or other defective pixels may be stored. However, in the case of storing a plurality of types of defective pixels, it is possible to store the defect by adding information that can be identified as a pixel restricted by the clip level C or by dividing the storage area. Perform processing that can identify the type.

欠陥種別判断手段2002では、注目画素がクリップレベルCに等しい、もしくは上回る映像信号レベルを出力する画素を含んで加算処理が行われていることを記憶領域に記憶された情報を読み取り判別すると、欠陥信号レベル判断手段2204は注目画素に含まれる1つの欠陥レベルをCとして処理する。ここで、欠陥画素含有数判断手段2203は、含まれる欠陥がクリップレベルCのレベルを有するものであるかを判断し、読み出された画素に含まれるこの種の欠陥画素の数を算出することが可能である。クリップレベルCのレベルを保有する欠陥のみを補正対象とする場合、欠陥画素Mであるといえる。   When the defect type determination unit 2002 reads and determines that the addition process is performed including a pixel whose target pixel is equal to or higher than the clip level C and outputs a video signal level, a defect is determined. The signal level determination unit 2204 processes one defect level included in the target pixel as C. Here, the defective pixel content number judging means 2203 judges whether or not the contained defect has the level of the clip level C, and calculates the number of this kind of defective pixel contained in the read pixel. Is possible. When only a defect having a clip level C is targeted for correction, it can be said that it is a defective pixel M.

クリップレベルCによるクリップ処理により、固体撮像素子よりクリップレベルC以上の信号は、後段の処理部に流れることはない。そのため、クリップレベルCによりクリップされ出力される信号は、信号レベルCを保有する欠陥画素であるといえる。つまり、欠陥信号レベル判断手段2204において1画素の欠陥レベルをCとして欠陥画素の信号レベルを算出することが可能であるといえる。これにより、欠陥画素信号レベルをクリップレベルCとし、欠陥含有個数Mに基づき欠陥画素の信号レベルの算出が可能となる。   Due to the clip processing at the clip level C, a signal of the clip level C or higher from the solid-state imaging device does not flow to the subsequent processing unit. Therefore, it can be said that the signal clipped and output at the clip level C is a defective pixel having the signal level C. That is, it can be said that the defect signal level determination means 2204 can calculate the signal level of the defective pixel with C as the defect level of one pixel. Thereby, the defective pixel signal level is set to the clip level C, and the signal level of the defective pixel can be calculated based on the defect content number M.

(実施の形態3)
図11は、本発明の更に他の実施形態の図2に対応するブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is a block diagram corresponding to FIG. 2 of still another embodiment of the present invention.

この実施形態の固体撮像装置は、上述の実施の形態の図1と同様に、レンズ1100と、固体撮像素子1101と、画素加算部1105と、記憶部3102と、欠陥画素補正部3103と、画像処理部1104とを備えており、基本的な構成は同様である。   Similar to FIG. 1 of the above-described embodiment, the solid-state imaging device of this embodiment includes a lens 1100, a solid-state imaging device 1101, a pixel addition unit 1105, a storage unit 3102, a defective pixel correction unit 3103, and an image. The basic configuration is the same.

この実施形態では、出力される信号レベルが変動する欠陥画素の補正を考える。つまり、撮像条件の変化に応じて欠陥画素の信号レベルが変化する場合の欠陥に対する補正を考える。   In this embodiment, correction of a defective pixel whose output signal level varies is considered. That is, consider correction for a defect when the signal level of a defective pixel changes in accordance with a change in imaging conditions.

固体撮像装置には、その映像信号を撮像した場合の撮像条件が存在する。例えば、光量、温度、光源などが考えられる。これらの撮像条件により、固体撮像素子における画素の信号蓄積のレベルは変化する。正常な画素においていえるこの特性は、欠陥画素に対しても同様に考えることができる。つまりは、撮像条件に応じて欠陥画素が持つ信号レベルが変化する種類の欠陥が存在するといえる。   The solid-state imaging device has imaging conditions when imaging the video signal. For example, the light quantity, temperature, light source, etc. can be considered. Depending on these imaging conditions, the level of pixel signal accumulation in the solid-state imaging device changes. This characteristic that can be said in a normal pixel can be considered similarly for a defective pixel. In other words, it can be said that there is a type of defect in which the signal level of the defective pixel changes according to the imaging condition.

記憶部3102は、欠陥画素記憶時の撮像条件を調査する撮像条件調査手段3101と、撮像条件調査手段3101により得られた撮像条件を記憶する撮像条件管理手段3102と、画素信号特性を記憶する画素信号変化特性記憶手段3103と、欠陥画素を特定するための情報を記憶する欠陥画素情報記憶手段3301とを備えている。   The storage unit 3102 includes an imaging condition investigation unit 3101 that investigates an imaging condition at the time of storing defective pixels, an imaging condition management unit 3102 that stores an imaging condition obtained by the imaging condition investigation unit 3101, and a pixel that stores pixel signal characteristics A signal change characteristic storage unit 3103 and a defective pixel information storage unit 3301 for storing information for specifying a defective pixel are provided.

撮像条件調査手段3101は、欠陥画素情報の記憶時、および撮像時に動作するものであり、その際の撮像条件の調査を行い特定し、撮像条件管理手段3102への情報の伝達を行う。   The imaging condition investigation unit 3101 operates at the time of storing defective pixel information and at the time of imaging. The imaging condition investigation unit 3101 investigates and specifies an imaging condition at that time, and transmits information to the imaging condition management unit 3102.

撮像条件管理手段3102は、欠陥画素の位置情報記憶時には撮像条件調査手段3101により得た撮像条件の記憶部への記憶を行い、通常撮像時には、記憶部に記憶された欠陥画素情報記憶時の撮像条件と、撮像時の撮像条件を比較し、現撮像時の欠陥画素の信号レベルの算出に必要な処理を求める。   The imaging condition management unit 3102 stores the imaging condition obtained by the imaging condition investigation unit 3101 in the storage unit when storing the positional information of the defective pixel, and the imaging at the time of storing the defective pixel information stored in the storage unit during normal imaging. The conditions and the imaging conditions at the time of imaging are compared, and processing necessary for calculating the signal level of the defective pixel at the time of current imaging is obtained.

画素信号変化特性記憶手段3103は、固体撮像素子における画素の信号変化の特性を記憶する。画素の信号変化特性は、X次関数などにより表されるものとし、記憶された特性は欠陥画素補正部3103において、画素補正に利用するものとする。画素の信号変化特性は、外部より不揮発性メモリなどを用いて登録することが可能であり、画素信号変化特性記憶手段3103は登録された画素の信号変化特性を読み出し、活用することが可能であるものとする。   The pixel signal change characteristic storage unit 3103 stores a signal change characteristic of a pixel in the solid-state imaging device. The signal change characteristic of the pixel is represented by an X-order function or the like, and the stored characteristic is used for pixel correction in the defective pixel correction unit 3103. The signal change characteristic of the pixel can be registered from the outside using a nonvolatile memory or the like, and the pixel signal change characteristic storage unit 3103 can read and use the registered signal change characteristic of the pixel. Shall.

欠陥画素補正部3103は、固体撮像素子より読み出された画素における加算画素数、欠陥画素が加算処理後の読み出し画素位置、加算処理後の読み出し画素に含まれる欠陥画素数を算出する欠陥画素含有数、欠陥信号レベルを用いて、欠陥画素の補正を実現する。   The defective pixel correction unit 3103 includes a defective pixel that calculates the number of added pixels in the pixel read from the solid-state imaging device, the read pixel position after the addition process of the defective pixel, and the number of defective pixels included in the read pixel after the addition process. The correction of the defective pixel is realized by using the number and the defect signal level.

ここで、欠陥信号レベルは、画素信号変化特性記憶手段3103により特定される信号変化の特性と、撮像条件管理手段3102により管理される通常撮像時の撮像条件および欠陥画素情報記憶時の撮像条件と、欠陥画素情報記憶手段3301において記憶された欠陥画素情報を用いて、欠陥信号レベルの特定を行うものとする。この欠陥信号レベルの特定機能は、前記欠陥信号レベル判断手段3204の機能として実現してもかまわない。   Here, the defect signal level includes the signal change characteristic specified by the pixel signal change characteristic storage unit 3103, the imaging condition at the time of normal imaging managed by the imaging condition management unit 3102, and the imaging condition at the time of storing defective pixel information. The defective signal level is specified using the defective pixel information stored in the defective pixel information storage means 3301. This defect signal level specifying function may be realized as a function of the defect signal level determination means 3204.

図12に映像信号の撮像条件による変化特性を示す。   FIG. 12 shows the change characteristics of the video signal depending on the imaging conditions.

図12のように映像信号の信号レベルが撮像条件により変化するとする。ここで、図12の横軸の撮像条件は、例えば、露光量である。図12で示される画素信号レベルの変化特性を現すX次関数で表される特性を画素信号変化特性記憶手段3103に記憶する。この変化特性を用いることにより、画像信号の撮像条件に伴う信号変化に追従した欠陥画素の変化を把握することが可能となる。つまり画素信号変化特性が分れば、現在の撮像条件と、画素位置情報記憶時の撮像条件、画素位置情報記憶時の欠陥画素の映像信号レベルにより、現在の撮像条件における欠陥画素の映像信号レベルを算出することが可能であるといえる。   Assume that the signal level of the video signal changes depending on the imaging conditions as shown in FIG. Here, the imaging condition on the horizontal axis in FIG. 12 is, for example, an exposure amount. A characteristic represented by an Xth order function representing the change characteristic of the pixel signal level shown in FIG. 12 is stored in the pixel signal change characteristic storage means 3103. By using this change characteristic, it becomes possible to grasp the change of the defective pixel following the signal change accompanying the imaging condition of the image signal. In other words, if the pixel signal change characteristics are known, the video signal level of the defective pixel in the current imaging condition is determined by the current imaging condition, the imaging condition at the time of storing the pixel position information, and the video signal level of the defective pixel at the time of storing the pixel position information Can be calculated.

このように記憶部3102において、欠陥画素位置情報の他に、撮像条件および撮像時の画素の画素信号変化特性を記憶しておくことにより、欠陥画素の信号が保有する画素信号レベルを算出することが可能となる。これにより、欠陥画素補正部3103において適切な欠陥補正を行う。   As described above, in the storage unit 3102, in addition to the defective pixel position information, the imaging condition and the pixel signal change characteristic of the pixel at the time of imaging are stored, thereby calculating the pixel signal level possessed by the signal of the defective pixel. Is possible. Thereby, the defective pixel correction unit 3103 performs appropriate defect correction.

この欠陥画素補正部3103における補正について、更に説明する。   The correction in the defective pixel correction unit 3103 will be further described.

欠陥画素補正部3103は、固体撮像素子より読み出された画素における加算画素数を算出する加算画素数判断手段3201、欠陥画素が加算処理後の読み出し画素位置を算出する欠陥画素位置判断手段3202、加算処理後の読み出し画素に含まれる欠陥画素数を算出する欠陥画素含有数判断手段3203、欠陥画素数と欠陥信号レベルを用いて欠陥信号レベルを算出する欠陥信号レベル判断手段3204、これら各手段により得られた情報を元に欠陥画素補正を実現する欠陥画素補正実施手段3205を備えている。   The defective pixel correction unit 3103 includes an additional pixel number determining unit 3201 that calculates the number of added pixels in the pixels read from the solid-state imaging device, a defective pixel position determining unit 3202 that calculates the read pixel position after the defective pixel is added, By the defective pixel content number judging means 3203 for calculating the number of defective pixels included in the readout pixel after the addition process, the defect signal level judging means 3204 for calculating the defect signal level using the number of defective pixels and the defect signal level, A defective pixel correction execution unit 3205 that realizes defective pixel correction based on the obtained information is provided.

ここで、欠陥信号レベル判断手段3204は、撮像条件管理手段3102より欠陥信号レベルを算出するための演算係数を取得し、注目画素における欠陥信号レベルを算出する。また、欠陥画素補正実施手段3205の処理は、上述の図4で示されるように、注目画素に対するオフセット処理およびゲイン処理で行ない、加算後読み出された隣接する画素は用いない。   Here, the defect signal level determination unit 3204 obtains a calculation coefficient for calculating the defect signal level from the imaging condition management unit 3102 and calculates the defect signal level in the target pixel. Further, as shown in FIG. 4 described above, the processing of the defective pixel correction execution unit 3205 is performed by offset processing and gain processing for the pixel of interest, and adjacent pixels read after addition are not used.

これらの手段により、撮像条件の変化に応じて欠陥画素の信号レベルが変化する種類の欠陥に対しても、欠陥画素が持つ信号レベルを求めることにより、画素加算処理後の読み出し後の周辺画素を用いることなく、注目している欠陥画素に含まれる有効信号のみを用いての補正を実現することができる。   By these means, by obtaining the signal level of the defective pixel even for the type of defect whose signal level of the defective pixel changes according to the change of the imaging condition, the peripheral pixels after readout after the pixel addition processing are obtained. Without using it, it is possible to realize correction using only the effective signal included in the defective pixel of interest.

本発明に係る固体撮像装置は、画素加算を実施する固体撮像装置において画素加算後の隣接画素を利用せずに、画素加算対象の画素を用いて補正を行うことにより、より利用者に違和感を与えない画素欠陥の補正を行う。これは固体撮像素子上の隣接する同色隣接画素に欠陥が含まれる可能性が高い場合においても、良好な補正結果を得ることができる。また、その注目画素の値が欠陥画素として補正が必要な場合において、それが周辺画素の値と大きくかけ離れたものとなることがないことから、画像のエッジ部分が注目画素に重なっていたり、近接していたりする場合においても常に良好な補正結果を得ることができる。   The solid-state imaging device according to the present invention makes the user more uncomfortable by performing correction using the pixel addition target pixel without using the adjacent pixel after pixel addition in the solid-state imaging device that performs pixel addition. Correction of pixel defects not given is performed. This makes it possible to obtain a good correction result even when the adjacent pixels of the same color adjacent on the solid-state image sensor are likely to contain defects. In addition, when the value of the target pixel needs to be corrected as a defective pixel, it will not be significantly different from the value of the surrounding pixels. Even in such a case, a good correction result can always be obtained.

これにより、欠陥画素を一定量含んだ固体撮像素子の利用が可能となるため、高画素のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ネットワークカメラ、車載カメラなどにおいて有用であるといえる。  As a result, it is possible to use a solid-state imaging device including a certain amount of defective pixels, which is useful for high-pixel digital still cameras, digital video cameras, network cameras, vehicle-mounted cameras, and the like.

本発明に係る固体撮像装置の構成図である。It is a block diagram of the solid-state imaging device concerning this invention. 図1の記憶部および欠陥画素補正部のブロック図である。It is a block diagram of the memory | storage part and defective pixel correction | amendment part of FIG. 画素加算のイメージ図である。It is an image figure of pixel addition. 欠陥画素補正実施手段の補正処理を示す図である。It is a figure which shows the correction process of a defective pixel correction implementation means. 欠陥画素を含まない場合の画素加算を用いた読み出しイメージ図である。It is a read image figure using pixel addition in case a defective pixel is not included. 欠陥画素を含む場合の画素加算を用いた読み出しイメージ図である。It is a read image figure using pixel addition in the case of including a defective pixel. 欠陥画素の補正処理のイメージ図である。It is an image figure of the correction process of a defective pixel. 記憶部への欠陥画素位置情報の記憶を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the memory | storage of the defective pixel position information to a memory | storage part. 記憶部への欠陥画素位置情報および欠陥画素信号レベルの記憶を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the memory | storage of the defective pixel position information and a defective pixel signal level to a memory | storage part. 本発明の他の実施形態の図2に対応するブロック図である。It is a block diagram corresponding to FIG. 2 of other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態の図2に対応するブロック図である。It is a block diagram corresponding to FIG. 2 of further another embodiment of this invention. 映像信号の撮像条件による変化特性を示す図である。It is a figure which shows the change characteristic by the imaging condition of a video signal.

符号の説明Explanation of symbols

1101 固体撮像素子
1102,2102,3102 記憶部
1103,2103,3103 欠陥画素補正部
1104 画像処理部
1105 画素加算部
1106 半導体集積回路
1201,2201,3201 加算画素数判断手段
1202,2202,3202 欠陥画素位置判断手段
1203,2203,3203 欠陥画素含有数判断手段
1204,2204,3204 欠陥信号レベル判断手段
1205,2205,3205 欠陥補正実施手段
2001 欠陥識別手段
2002 欠陥種別判別手段
2003 欠陥画素種別管理手段
3101 撮像条件調査手段
3102 撮像条件管理手段
3103 画素信号変化特性記憶手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1101 Solid-state image sensor 1102,2102,3102 Memory | storage part 1103,2103,3103 Defective pixel correction part 1104 Image processing part 1105 Pixel addition part 1106 Semiconductor integrated circuit 1201,2201,3201 Addition pixel number judgment means 1202,2202,3202 Defective pixel position Determining means 1203, 2203, 3203 Defect pixel content number determining means 1204, 2204, 3204 Defect signal level determining means 1205, 2205, 3205 Defect correction executing means 2001 Defect identifying means 2002 Defect type determining means 2003 Defect pixel type managing means 3101 Imaging conditions Investigation means 3102 Imaging condition management means 3103 Pixel signal change characteristic storage means

Claims (16)

固体撮像素子の画素からの画素信号を加算して出力する画素加算部と、
前記固体撮像素子の欠陥画素に関する欠陥画素情報を記憶する記憶部と、
前記画素加算部で画素信号を加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
A pixel adder that adds and outputs pixel signals from the pixels of the solid-state imaging device;
A storage unit for storing defective pixel information relating to defective pixels of the solid-state imaging device;
The output signal based on the number of pixels to which the pixel signal is added by the pixel addition unit, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and the signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel addition unit A defective pixel correction unit that corrects a defect of
A solid-state imaging device comprising:
前記欠陥画素情報は、前記固体撮像素子における欠陥画素の位置および信号レベルの情報を含む請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the defective pixel information includes information on a position of a defective pixel and a signal level in the solid-state imaging device. 前記欠陥画素補正部は、
前記画素加算部で加算する画素数を判断する加算画素数判断手段と、
前記画素加算部から出力される、欠陥画素の画素信号を含む出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断手段と、
前記出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断手段と、
前記出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する欠陥信号レベル判断手段と、
前記加算画素数判断手段、前記欠陥画素位置判断手段、欠陥画素含有数判断手段および欠陥信号レベル判断手段の判断結果に基づいて、前記出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正実施手段と、
を備える請求項1または2に記載の固体撮像装置。
The defective pixel correction unit includes:
Addition pixel number determination means for determining the number of pixels to be added by the pixel addition unit;
A defective pixel position determination means for determining which position of the output signal including the pixel signal of the defective pixel output from the pixel addition unit is output as an output signal of the pixel;
A defective pixel content number judging means for judging the number of defective pixels included in the output signal;
A defect signal level determining means for determining a signal level of a defective pixel included in the output signal;
A defective pixel correction execution unit that performs a correction process of the defect of the output signal based on the determination results of the addition pixel number determination unit, the defective pixel position determination unit, the defective pixel content number determination unit, and the defect signal level determination unit;
The solid-state imaging device according to claim 1 or 2.
前記欠陥画素位置判断手段は、全画素の画素信号を読み出す方式における欠陥画素の位置情報と前記画素加算部の画素加算の方式とに基づいて、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する請求項3に記載の固体撮像装置。   The defective pixel position determining means determines which pixel is output as an output signal of a pixel based on position information of a defective pixel in a method of reading out pixel signals of all pixels and a pixel addition method of the pixel addition unit. The solid-state imaging device according to claim 3 for determining. 前記欠陥画素含有数判断手段は、前記欠陥画素位置判断手段の判断結果に基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に、何画素の欠陥画素の画素信号が含まれているかを判断する請求項4に記載の固体撮像装置。   The defective pixel content number determining means determines how many defective pixel signals are included in the output signal output from the pixel adder based on the determination result of the defective pixel position determining means. The solid-state imaging device according to claim 4. 前記欠陥信号レベル判断手段は、前記固体撮像素子の欠陥画素の信号レベルと、前記欠陥画素含有数判断手段より得られる欠陥画素数とに基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する請求項5に記載の固体撮像装置。   The defective signal level determining means is included in the output signal output from the pixel adding section based on the signal level of the defective pixel of the solid-state imaging device and the number of defective pixels obtained from the defective pixel content number determining means. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein a signal level of a defective pixel is determined. 前記記憶部は、欠陥画素の特性を識別した欠陥識別情報を記憶するものであり、
前記欠陥信号レベル判断手段は、前記欠陥識別情報に基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する請求項3に記載の固体撮像装置。
The storage unit stores defect identification information that identifies the characteristics of a defective pixel,
The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the defect signal level determination unit determines a signal level of a defective pixel included in an output signal output from the pixel addition unit based on the defect identification information.
前記記憶部は、欠陥画素の特性を識別した欠陥識別情報を記憶する請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the storage unit stores defect identification information that identifies a characteristic of a defective pixel. 前記欠陥識別情報は、固定の信号レベルを出力する特性の欠陥画素を識別した情報である請求項8に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 8, wherein the defect identification information is information identifying defective pixels having a characteristic of outputting a fixed signal level. 前記欠陥識別情報に基づいて、前記欠陥画素補正部による補正を行なうか否かを管理する管理手段を備える請求項8または9に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 8, further comprising a management unit that manages whether to perform correction by the defective pixel correction unit based on the defect identification information. 前記管理手段は、前記欠陥画素補正部による補正が、欠陥画素の特性に応じた補正となるように前記欠陥画素補正部を管理する請求項10に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 10, wherein the management unit manages the defective pixel correction unit such that the correction by the defective pixel correction unit is correction according to a characteristic of the defective pixel. 固体撮像素子の画素からの画素信号を、所定のクリップ値でクリップ処理して加算する画素加算部と、
前記クリップ処理された画素を欠陥画素として、該欠陥画素に関する欠陥画素情報を記憶する記憶部と、
前記画素加算部で画素信号を加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、
前記欠陥画素補正部は、
前記画素加算部で加算する画素数を判断する加算画素数判断手段と、
前記画素加算部から出力される、欠陥画素の画素信号を含む出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断手段と、
前記出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断手段と、
前記出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを、前記所定のクリップ値に基づいて判断する欠陥信号レベル判断手段と、
前記加算画素数判断手段、前記欠陥画素位置判断手段、欠陥画素含有数判断手段および欠陥信号レベル判断手段の判断結果に基づいて、前記出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正実施手段と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
A pixel adder that clips and adds pixel signals from the pixels of the solid-state imaging device with a predetermined clip value;
A storage unit that stores defective pixel information related to the defective pixel, using the clipped pixel as a defective pixel;
The output signal based on the number of pixels to which the pixel signal is added by the pixel addition unit, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and the signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel addition unit A defective pixel correction unit that corrects the defects of
The defective pixel correction unit includes:
Addition pixel number determination means for determining the number of pixels to be added by the pixel addition unit;
A defective pixel position determination means for determining which position of the output signal including the pixel signal of the defective pixel output from the pixel addition unit is output as an output signal of the pixel;
A defective pixel content number judging means for judging the number of defective pixels included in the output signal;
Defect signal level determination means for determining the signal level of the defective pixel included in the output signal based on the predetermined clip value;
A defective pixel correction execution unit that performs a correction process of the defect of the output signal based on the determination results of the addition pixel number determination unit, the defective pixel position determination unit, the defective pixel content number determination unit, and the defect signal level determination unit;
A solid-state imaging device comprising:
撮像条件によって信号レベルが変化する欠陥画素を有する固体撮像素子の画素からの画素信号を加算して出力する画素加算部と、
前記固体撮像素子の欠陥画素に関する欠陥画素情報を記憶する記憶部と、
前記画素加算部で画素信号を加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、
前記欠陥画素情報は、前記固体撮像素子における欠陥画素の位置、信号レベルおよび欠陥画素記憶時の撮像条件の情報を含むことを特徴とする固体撮像装置。
A pixel adder that adds and outputs pixel signals from pixels of a solid-state image sensor having a defective pixel whose signal level changes depending on imaging conditions;
A storage unit for storing defective pixel information relating to defective pixels of the solid-state imaging device;
The output signal based on the number of pixels to which the pixel signal is added by the pixel addition unit, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and the signal level of the defective pixel included in the output signal output from the pixel addition unit A defective pixel correction unit that corrects the defects of
The defective pixel information includes information on a position of a defective pixel in the solid-state imaging device, a signal level, and information on an imaging condition at the time of storing the defective pixel.
前記欠陥画素情報は、撮像条件に応じて変化する欠陥画素の信号特性の情報を含み、
前記欠陥画素補正部は、前記欠陥画素の信号特性の情報および撮像条件に基づいて、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する請求項13に記載の固体撮像装置。
The defective pixel information includes information on signal characteristics of defective pixels that change according to imaging conditions,
The solid pixel according to claim 13, wherein the defective pixel correction unit determines a signal level of a defective pixel included in an output signal output from the pixel addition unit based on information on signal characteristics of the defective pixel and an imaging condition. Imaging device.
固体撮像素子における欠陥画素の位置情報を記憶する記憶部と、
前記固体撮像素子の画素からの画素信号を加算する画素加算部で加算する画素数、加算する画素に含まれる欠陥画素数、および、前記画素加算部から出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルに基づいて、前記出力信号の欠陥を補正する欠陥画素補正部とを備え、
前記欠陥画素補正部は、
前記画素加算部で加算する画素数を判断する加算画素数判断手段と、
前記画素加算部から出力される、欠陥画素の画素信号を含む出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断手段と、
前記出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断手段と、
前記出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する欠陥信号レベル判断手段と、
前記加算画素数判断手段、前記欠陥画素位置判断手段、欠陥画素含有数判断手段および欠陥信号レベル判断手段の判断結果に基づいて、前記出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正実施手段とを備える半導体集積回路。
A storage unit for storing position information of defective pixels in the solid-state imaging device;
The number of pixels added by a pixel addition unit that adds pixel signals from the pixels of the solid-state imaging device, the number of defective pixels included in the pixel to be added, and the number of defective pixels included in the output signal output from the pixel addition unit A defective pixel correction unit that corrects a defect in the output signal based on a signal level;
The defective pixel correction unit includes:
Addition pixel number determination means for determining the number of pixels to be added by the pixel addition unit;
A defective pixel position determination means for determining which position of the output signal including the pixel signal of the defective pixel output from the pixel addition unit is output as an output signal of the pixel;
A defective pixel content number judging means for judging the number of defective pixels included in the output signal;
A defect signal level determining means for determining a signal level of a defective pixel included in the output signal;
A defective pixel correction execution unit that performs a correction process of a defect of the output signal based on the determination results of the addition pixel number determination unit, the defective pixel position determination unit, the defective pixel content number determination unit, and the defect signal level determination unit; A semiconductor integrated circuit provided.
固体撮像素子の画素からの画素信号を加算して出力する加算ステップと、
固体撮像素子における欠陥画素の位置情報を記憶する記憶ステップと、
前記加算ステップで出力される出力信号が、どの位置の画素の出力信号として出力されるかを判断する欠陥画素位置判断ステップと、
前記加算ステップで出力される出力信号に含まれる欠陥画素数を判断する欠陥画素含有数判断ステップと、
前記加算ステップで出力される出力信号に含まれる欠陥画素の信号レベルを判断する欠陥信号レベル判断ステップと、
前記加算画素数判断ステップ、前記欠陥画素位置判断ステップ、前記欠陥画素含有数判断ステップおよび欠陥信号レベル判断ステップの判断結果に基づいて、前記加算ステップで出力される出力信号の欠陥の補正処理を行う欠陥画素補正ステップと、
を備えることを特徴とする欠陥画素補正方法。
An addition step of adding and outputting pixel signals from the pixels of the solid-state imaging device; and
A storage step of storing position information of defective pixels in the solid-state imaging device;
A defective pixel position determination step of determining which position of the output signal output in the addition step is output as a pixel output signal;
A defective pixel content number determining step of determining the number of defective pixels included in the output signal output in the adding step;
A defect signal level determination step of determining a signal level of a defective pixel included in the output signal output in the addition step;
Based on the determination results of the addition pixel number determination step, the defective pixel position determination step, the defective pixel content number determination step, and the defect signal level determination step, a defect correction process for the output signal output in the addition step is performed. A defective pixel correction step;
A defective pixel correction method comprising:
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