JP3995511B2 - 点滅欠陥検出方法、映像補正方法及び固体撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固体撮像素子において発生した点滅欠陥画素を検出するための点滅欠陥検出方法、この点滅欠陥検出方法により特定・検出された点滅画素についての欠陥補正を含む映像補正方法、並びに撮像用のデバイスとして固体撮像素子を用いた赤外線カメラ等の固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像素子を用いる赤外線カメラ等の撮像装置では、図５に一例を示すように、オフセット補正、感度補正、欠陥補正等の処理を固体撮像素子出力に施す。この図に示したのは、赤外線領域で被写体１４を撮像するための撮像素子として赤外線固体撮像素子１０を備える赤外線カメラ１２である。赤外線固体撮像素子１０に前置されているシャッタ２２が開いている状態では、被写体１４から到来する光線のうち主として赤外線領域に属する光線が、レンズ１６を通り赤外線固体撮像素子１０により捕らえられる。図示しないが、赤外線固体撮像素子１０は二次元的に配置された多数の画素から構成されており、各画素はそれぞれ赤外線の受光強度に応じた出力を呈する。この各画素出力については、図示の回路では、オフセット補正、感度補正、欠陥補正の順で、補正処理が施される。
【０００３】
まず、画素間には出力値のずれ（出力オフセット）が生じうる。出力オフセットを示すデータを赤外線固体撮像素子１０画素配列に従って配列すると、画素間の出力オフセットが画素配列上でどのようなパターンを有しているかがわかる。出力オフセットが画素配列上で有しているパターンをオフセットパターンと呼ぶ。オフセットパターンは、例えば、赤外線固体撮像素子１２の画角のほぼ全体に亘って均一な温度を有する物体を被写体１４として撮像を行ったときの赤外線固体撮像素子１０の出力から、得ることができる。オフセット補正処理とは、画像メモリ２０に予め記憶させておいたオフセットパターンに従い、通常使用時における赤外線固体撮像素子１０の撮像出力から、画素間の出力オフセットを除去又は抑圧する処理であり、オフセット補正手段１８により実行される。なお、オフセット補正処理に使用されるオフセットパターンを、オフセット補正パターンと呼ぶ。また、上掲の均一温度被写体を撮像しその結果得られるオフセット補正パターンを画像メモリ２０に記憶させる処理を、キャリブレーションと呼ぶ。キャリブレーション用の均一温度被写体としてはシャッタ２２を用いることができる。即ち、シャッタ２２を閉じた状態で撮像を行いオフセット補正パターンを得るようにすればよい。シャッタ２２を設ければ、任意時点でキャリブレーションを実施できるため、好都合である。
【０００４】
オフセット補正処理を経た各画素撮像出力には、画素間の感度差が残っている。全画面（全画素）に亘り均一な出力特性を実現するため、オフセット補正手段１８を経た各画素撮像出力に感度補正係数ΔＶａｖｅ／ΔＶ（ｘ，ｙ）を乗ずる感度補正処理が、感度補正手段２４により実行される。（ｘ，ｙ）は画素の位置、ΔＶ（ｘ，ｙ）は温度による出力変化分即ちオフセット差分値、ΔＶａｖｅはΔＶ（ｘ，ｙ）の全画面平均値である。なお、ΔＶ（ｘ，ｙ）は、例えば、任意温度Ｔを有する物体を被写体としたときのオフセットパターンと、他の任意温度Ｔ＋ΔＴを有する物体を被写体としたときのオフセットパターンから、求めることができる。ΔＶａｖｅは、そのようにして求めたΔＶ（ｘ，ｙ）を全画面（全画素）に亘り平均することにより、得ることができる。ΔＶ（ｘ，ｙ）、ΔＶａｖｅ更には感度補正係数を導出する処理は、感度補正手段２４による処理に先立って感度係数算出固定欠陥検出手段２６により実行される。その結果得られた感度補正係数は、感度係数欠陥情報記憶手段２８に書き込まれる。
【０００５】
オフセット補正処理及び感度補正処理を経た各画素撮像出力には、更に、欠陥補正手段３０による欠陥補正処理が施される。欠陥補正処理は、異常輝度出力を呈する画素である欠陥画素について、その画素の出力（異常出力）に代えて代替値を後段に供給する処理であり、代替値としては、その欠陥画素を取り巻く画素の（平均）出力等を利用できる。この処理を行うためには、欠陥画素を特定・検出する必要がある。感度係数算出固定欠陥検出手段２６は、画素の位置（ｘ，ｙ）毎に求めた感度補正係数ΔＶａｖｅ／ΔＶ（ｘ，ｙ）が所定の閾値を上回っている画素を、異常な感度を有する欠陥画素として、特定する。感度係数欠陥情報記憶手段２８は、このようにして特定された欠陥画素の位置（ｘ，ｙ）を記憶する。欠陥補正手段３０は、感度係数欠陥情報記憶手段２８に欠陥画素位置として記憶されている位置（ｘ，ｙ）の画素について、上掲の欠陥補正処理を実行する。
【０００６】
このようにしてオフセット補正処理、感度補正処理及び欠陥補正処理が施された撮像出力は、ビデオ信号生成回路３２によりビデオ信号に変換される。このビデオ信号は、伝送線、通信回線或いは記憶媒体を介してテレビモニタ３４に供給され、テレビモニタ３４の画面上には、このビデオ信号に基づく映像、即ち赤外線固体撮像素子１０によりとらえられ上掲の一連の補正処理によって画質が改善された映像が、表示される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上掲の手法では、欠陥画素のうち点滅欠陥画素を特定・検出できない。ここに、欠陥画素には、定常的に同じ異常輝度を出力する固定欠陥画素と、非定常的に異常輝度を出力する点滅欠陥画素とがある。固定欠陥画素であれば、オフセット差分がほぼ０で一定となり感度補正係数が極めて大きくなるが、点滅欠陥画素では、オフセット差分値が一定とはならない。そのため、オフセット及び感度補正後の各画素出力と適宜設定した閾値との比較・判定によって、欠陥のない正常画素から固定欠陥画素を区別・検出できるのに対して、点滅欠陥画素を区別・検出することは難しい。即ち、点滅欠陥画素は、あるときは正常な輝度のように動作する一方、他のあるときは異常輝度を出力する等、非定常的な振る舞いをするし、その輝度変動には周期性や規則性がほぼないため、固定欠陥画素検出と同様の方法では大抵は検出できない。そのため、従来は、図５中に破線で示したように、テレビモニタ３４を人間が目視確認することによって点滅欠陥画素の位置をおおよそ特定し、その結果を感度係数欠陥情報記憶手段２８にマニュアル入力する、という作業が必要であった。なお、この問題点は、欠陥画素検出のための閾値設定手法として、特開平７−７６７５号公報に記載の通り画素単位での設定という手法を用いた場合でも、生じる。
【０００８】
本願に記載の発明は、この様な問題点を解決することを課題としてなされたものであり、赤外線カメラ等の固体撮像装置にて使用される固体撮像素子における欠陥画素のうち点滅欠陥画素を好適に特定・検出できるようにすること、またそれを通じて人間によるマニュアル入力を廃止しかつ画質を更に改善することを、目的の一つとしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、この発明に係る点滅欠陥検出方法においては、固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を上記固体撮像素子により撮像し更にその結果得られた撮像出力について固体撮像素子における画素間の出力オフセット及び感度差を補正する処理を、複数フレームに亘り繰り返し実行し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力を全画面に亘り平均し、その結果得られた平均輝度を中心値、この中心値に所定の閾値を加えた値を上限値、当該中心値から当該閾値を減じた値を下限値として、基準範囲を設定し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力についてこの基準範囲による判定を行い、その結果、上記複数フレーム中の所定数のフレームにおいてこの基準範囲内に属していない出力を呈した画素を以て、点滅欠陥画素として特定し、さらに、上記平均輝度が所定のダイナミックレンジを越えるフレームについては、上記基準範囲による判定を実施せず又はその結果を出力しないこととした。
【００１０】
また、本発明の他の実施の形態においては、固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を上記固体撮像素子により撮像し更にその結果得られた撮像出力について固体撮像素子における画素間の出力オフセット及び感度差を補正する処理を、複数フレームに亘り繰り返し実行し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力を全画面に亘り平均し、その結果得られた平均輝度を中心値、この中心値に所定の閾値を加えた値を上限値、当該中心値から当該閾値を減じた値を下限値として、基準範囲を設定し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力についてこの基準範囲による判定を行い、その結果、上記複数フレーム中の所定数のフレームにおいてこの基準範囲内に属していない出力を呈した画素を以て、点滅欠陥画素として特定し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力から全画面に亘る輝度標準偏差を求め、求めた輝度標準偏差に基づき上記閾値を設定し、さらに、上記輝度標準偏差が所定値以下でないフレームについては、上記基準範囲による判定を実施せず又はその結果を出力しないこととする。更に、上記基準範囲をフレーム毎に更新するのが望ましい。好ましくは、検出した点滅欠陥画素の位置を、上記固体撮像素子の画素配列に準拠した画面上に、白点表示する。
【００１１】
そして、本発明に係る映像補正方法においては、固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を上記固体撮像素子により撮像し、更にその結果得られた撮像出力について固体撮像素子における画素間の出力オフセット及び感度差を補正する映像補正方法において、欠陥画素のうち点滅欠陥を呈する欠陥画素を、本発明に係る点滅欠陥検出方法により特定し、外部からの欠陥情報更新指令を待って、特定された点滅欠陥画素について、他の画素の出力から導出した代替値を出力開始することとした。本発明に係る固体撮像装置においては、固体撮像素子と、この固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を撮像したときの上記固体撮像素子からの撮像出力を利用して画素間の出力オフセットを補正するオフセット補正手段と、上記被写体の温度変化による各画素の撮像出力の変化を利用して画素間の感度差を補正する感度補正手段と、本発明に係る点滅欠陥検出方法により点滅欠陥画素を特定する手段と、点滅欠陥画素を含め欠陥画素に係る出力を他の画素の出力から導出した代替値により代替させる欠陥補正手段とを、設けることとした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施の形態に関し図面に基づき説明する。なお、図５に示した従来技術と同様の構成には同一の符号を付し、重複説明を省略する。更に、実施の形態同士で同様の構成には互いに同一の符号を付し、重複説明を省略する。
【００１３】
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る赤外線カメラ１２の構成を示す。この実施の形態においては、点滅欠陥画素の位置を特定・検出するために使用者がテレビモニタ３４の画面を看視する必要がない。それは、所定基準を上回る点滅の有無を輝度比較器３６にて検出し、該当する画素の位置を感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａにより記憶させる点滅欠陥画素検出処理を、通常使用に先立ち実施しておき、通常使用時には、先に説明したオフセット補正、感度補正、固定欠陥補正等と併せて点滅欠陥補正を実施しているためである。なお、点滅欠陥補正は、例えば周囲画素或いは全画素出力代表値例えば平均値による置換等により、欠陥補正手段３０で行う。感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａは、図５中の感度係数欠陥情報記憶手段２８と同様に固定欠陥画素位置や感度補正係数も記憶する。
【００１４】
輝度比較器３６による点滅欠陥画素の特定・検出に当たっては、シャッタ２２を閉じた状態で赤外線固体撮像素子１０により撮像を繰り返し行う。閉じられたシャッタ２２は赤外線固体撮像素子１０の画角ほぼ全体に亘って均一温度の被写体であるため、オフセット補正手段１８によるオフセット補正を経ている欠陥補正手段３０からの出力は、ほぼ０で一定となる。完全には０とならず、赤外線固体撮像素子１０から欠陥補正手段３０に至る回路等で混入するノイズや、点滅欠陥画素が存在している場合はその画素における点滅分が残る。この実施の形態では、欠陥補正手段３０の出力中のノイズ分から点滅分を分離検出することによって、点滅欠陥を検出している。
【００１５】
即ち、均一温度被写体の撮像及びその結果についてのオフセット補正等を十分長いフレーム数に亘って繰り返し行えば、非定常的に異常輝度を呈する欠陥たる点滅欠陥を、例えば瞬間的な出力変動等の形で検出できる。具体的には、上掲の通りシャッタ２２を閉じた状態で撮像を例えば３００フレームに亘って繰り返し、そのうちの所定数以上のフレーム例えば１個以上のフレームで、欠陥補正手段３０を経た出力が閾値を超えた画素を以て、点滅欠陥画素であると特定・検出できる。輝度比較器３６は、この検出処理を外部から与えられる閾値を用いて行う。閾値を超えない低輝度出力については、ノイズであって点滅欠陥ではない、と見なす。
【００１６】
この実施の形態によれば、従来検出困難であった点滅欠陥を容易に検出することができる。使用者としては、輝度比較器３６出力を感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａに書き込むことを許可すべく欠陥情報更新許可を感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａに与える一方、シャッタ２２を閉じ閾値を設定して均一温度被写体撮像を所定フレーム数に亘り実行させるのみでよい。長い時間間隔での点滅については、撮像フレーム数を多くすることで対処できる。また、３００フレーム中の１フレームでも閾値を超えたら点滅欠陥、という判定基準は、輝度値変動幅に関する判定基準ともいえるし、顕著な輝度値変動の発生頻度に関する判定基準ともいえる。３００フレーム程度であれば、短時間で終えることができる。即ち、この実施の形態では点滅欠陥画素における出力異常の性質に見合った判定基準を設定しているため、単に点滅欠陥を検出できるというだけではなく、それを正確に検出でき且つノイズを点滅欠陥と誤認するおそれが少ない。より綿密に点滅欠陥を検出するためには、前述のキャリブレーションによるオフセット補正パターンの取得（画像メモリ２０への書込）と、このオフセット補正パターンを使用したオフセット補正を含む点滅欠陥検出用繰り返し撮像とを、数回交互に実施するのが望ましい。更に、点滅のみならず固定欠陥の検出も可能であることから、例えば運用中における画素の破損やゴミの付着等による新たな欠陥発生があっても、容易に検出して補正を行うことができる。
【００１７】
実施の形態２.
図２に、この発明の実施の形態２に係る赤外線カメラ１２の構成を示す。この実施の形態は、実施の形態１に、一時記憶手段３８及び表示手段４０を追加したものである。
【００１８】
一時記憶手段３８は、外部からの欠陥検出許可によって許可されているとき、輝度比較器３６が検出した点滅欠陥画素の位置に関する情報を、一時的に記憶する。即ち、一時記憶手段３８から感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａへの点滅欠陥画素位置情報の転送・書込は、外部から欠陥情報更新指令が与えられるのを待って行う。また、通常撮像でなく点滅欠陥検出用の撮像を行っているときのみ一時記憶手段３８への点滅欠陥画素位置書込が行われるようにするため、欠陥検出許可信号は外部から入力する。このように、点滅欠陥検出後直ちに感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａにその結果を反映させるのではなく、一時記憶手段３８にいったんは記憶させることで、不適切なデータが感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａに書き込まれることを防止できる。例えば、閾値が適正でなかった等の理由により期待に反して正常画素を点滅欠陥画素として検出してしまった場合でも、感度係数欠陥情報記憶手段２８Ａへその結果を反映させることを制止し、閾値を再設定して検出をやり直す等の修正が可能となる。
【００１９】
また、表示手段４０は、一時記憶手段３８に記憶された点滅欠陥画素の位置をテレビモニタ３４に表示させる。例えば、その画素の輝度を極めて大きな輝度値に置換える。その結果、テレビモニタ３４の画面上には点滅欠陥画素の位置に白点が表示される。従って、使用者は、点滅欠陥画素として検出された画素が確かに点滅欠陥画素かどうか、即ちその画素について欠陥補正をしてもよいかどうかについて、テレビモニタ３４の画面看視にて視覚的に確認できる。
【００２０】
実施の形態３．
図３に、この発明の実施の形態３に係る赤外線カメラ１２の構成を示す。この実施の形態は、実施の形態２に、全画面輝度平均値計測手段４２及び閾値変換器４４を追加した構成を有している。全画面輝度平均値計測手段４２は、欠陥補正手段３０を経た各画素の出力を、全画面に亘りかつフレームごとに平均し、その結果得られるフレーム毎の全画面輝度平均値を出力する。閾値変換器４４においては、この全画面輝度平均値を基準範囲の中心値とする。閾値変換器４４は、外部から与えられる閾値をこの中心値に加算することにより基準範囲の上限値を、また閾値をこの中心値から減算することにより基準範囲の下限値を、それぞれ設定する。輝度比較器３６は、欠陥補正手段３０を経た各画素の出力がこの基準範囲にあるか否かを、フレーム毎に調べる。点滅画素検出用のいずれか１個又は所定数以上のフレームにおいてその出力がこの基準範囲外となった画素は、一時記憶手段３８により記憶される。以後の動作は実施の形態２と同様である。
【００２１】
この実施の形態においては、シャッタ２２以外の物体であっても、赤外線固体撮像素子１０の画角のほぼ全体に亘り均一温度と見なせる物体であれば、その均一温度被写体を撮像しオフセット補正及び点滅欠陥画素検出を行うことができる。その均一温度被写体の温度は、赤外線カメラ１２のダイナミックレンジ内にある限り、任意の温度でよい。即ち、全画面輝度平均値計測手段４２により全画面に亘る欠陥補正後画素出力の平均値を求めて基準範囲の中心値を設定しているため、ダイナミックレンジ内という条件付きではあるが任意温度の均一温度被写体を用いることができる。シャッタ２２を閉じる必要はない。また、全画面輝度平均値計測手段４２による平均値導出及びその結果に基づく中心値設定を、点滅欠陥画素検出用のフレーム毎に行っているため、欠陥情報更新許可信号を発している間に被写体温度が変化したことによる誤検出を、防止することができる。そのため、必要以上に閾値を緩める必要がないことから、外部から設定する閾値を十分小さくして精度よく点滅欠陥検出を行うこと、それも安定的に長期間の点滅欠陥検出を行うことが、可能となる。これにより、周期の長い点滅欠陥の検出が容易かつ正確となる。
【００２２】
実施の形態４．
図４に、この発明の実施の形態４に係る赤外線カメラ１２の構成を示す。この実施の形態は、実施の形態３における閾値変換器４４に代えて、全画面輝度標準偏差計測手段４６，閾値算出手段４８及び欠陥検出可否判定手段５０を設けた構成を有している。全画面輝度標準偏差計測手段４６は、欠陥補正手段３０を経た各画素の出力即ち輝度値に関し、全画面に亘り且つフレーム毎に標準偏差σを求め、閾値算出手段４８及び欠陥検出可否判定手段５０に供給する。閾値算出手段４８においては、全画面輝度平均値計測手段４２から得られる全画面輝度平均値Ｖａｖｅを基準範囲の中心値とし、それと全画面輝度標準偏差計測手段４６から得られる全画面輝度標準偏差σとに基づき、かつフレーム毎に、上限値がＶａｖｅ＋３σ、下限値がＶａｖｅ−３σの基準範囲を設定する。輝度比較器３６においては、欠陥補正手段３０を経た各画素の出力がこの基準範囲内にあるか否かを、フレーム毎に調べる。点滅画素検出用のいずれか１個又は所定数以上のフレームにおいてその出力がこの基準範囲外となった画素は、一時記憶手段３８により記憶される。但し、検出可否判定手段５０から欠陥検出許可が与えられていないときは、一時記憶手段３８への点滅欠陥位置情報書込が禁止される。検出可否判定手段５０は、全画面輝度平均値Ｖａｖｅがダイナミックレンジを越えておらず、且つ、全画面輝度標準偏差σが例えば所定値以下である場合にのみ、欠陥検出許可を一時記憶手段３８に与える。従って、被写体温度分布が均一で点滅欠陥検出に適した温度であるときのみ、点滅欠陥検出を行わせることができる。その他の動作は実施の形態３と同様である。
【００２３】
従って、この実施の形態によれば、使用者がテレビモニタ３４の映像を見て外部から閾値設定することも、使用者が欠陥検出許可を与えることも、必要でないことから、点滅欠陥検出工程の自動化が容易となる。更に、標準偏差σは主としてノイズにより決まっているため、上限値及び下限値をＶａｖｅ±３σとすることにより、赤外線撮像素子１０から欠陥補正手段３０までの回路等で混入するノイズによる変動分等を、点滅として誤検出してしまうことを防止できる。即ち、カメラ毎、フレーム毎の輝度ばらつきに応じて基準範囲を適応設定することができるため、実施の形態３等に比べて、より長期間に亘る点滅でも精度よく安定的に検出できる。ダイナミックレンジやばらつきに応じて点滅欠陥検出を許可／禁止しているため、点滅欠陥検出に適した状況でのみ点滅欠陥検出を行うことができる。またその判定を自動的に行っているため、使用者に操作負担を負わせることもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、均一温度被写体についての固体撮像素子撮像出力であって出力オフセット及び感度差補正が施されたものを複数フレームに亘り監視し、当該複数フレーム中における出力値変動の規模又は頻度が判定基準を上回った画素を検出することにより、点滅欠陥画素を特定・検出しているため、混入ノイズ等の影響を排除しつつ、点滅欠陥画素を正確に且つ容易に検出でき、例えば画素の破損やゴミの付着等による運用中での欠陥発生にも容易に検出・対応できる。
【００２５】
更に、点滅欠陥画素検出の判定基準となる基準範囲の中心値を、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力についての全画面平均値とすることにより、オフセット補正パターン取得（キャリブレーション）に使用した被写体と異なる被写体であってもその温度が固体撮像素子の画角のほぼ全体に亘り均一である限り点滅欠陥画素検出時の撮像対象として使用できるようになるため、点滅欠陥画素検出の際のシャッタ操作が不要になる。更に、この基準範囲の上限値及び下限値を画素出力の全画面標準偏差に基づき設定することにより、外部からの閾値設定等が不要になる。また、全画面平均値や全画面標準偏差に基づく基準範囲設定をフレーム毎に行っているため、被写体の温度変動に追従して基準範囲を更新することができる。特に、基準範囲の中心値がフレーム間温度変化等に自動追従していることから、外部から設定される閾値に従い基準範囲の広がりを定めている場合はその閾値を小さくすること即ち基準範囲を十分狭くすることができ、更に正確・精密な点滅欠陥画素検出が可能になる。全画面平均値（平均輝度）が所定のダイナミックレンジを越えている場合や、全画面標準偏差（輝度標準偏差）が所定値を上回っている場合に、点滅欠陥画素検出或いはその結果を以後の補正処理に反映させることを禁止することにより、好適な条件下で得られた点滅欠陥検出結果のみを点滅欠陥補正に利用することが可能になる。検出した点滅欠陥画素の位置を画面上に白点表示させることにより、使用者の注意を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係る赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態４に係る赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【図５】 従来技術に係る赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 赤外線固体撮像素子、１２ 赤外線カメラ、１４ 被写体、１８ オフセット補正手段、２０ 画像メモリ、２２ シャッタ、２８Ａ 感度係数欠陥情報記憶手段、３０ 欠陥補正手段、３６ 輝度比較器、３８ 一時記憶手段、４０ 表示手段、４２ 全画面輝度平均値計測手段、４４ 閾値変換器、４６ 全画面輝度標準偏差計測手段、４８ 閾値算出手段、５０ 欠陥検出可否判定手段。

Claims (8)

1. 固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を上記固体撮像素子により撮像し更にその結果得られた撮像出力について固体撮像素子における画素間の出力オフセット及び感度差を補正する処理を、複数フレームに亘り繰り返し実行し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力を全画面に亘り平均し、その結果得られた平均輝度を中心値、この中心値に所定の閾値を加えた値を上限値、当該中心値から当該閾値を減じた値を下限値として、基準範囲を設定し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力についてこの基準範囲による判定を行い、その結果、上記複数フレーム中の所定数のフレームにおいてこの基準範囲内に属していない出力を呈した画素を以て、点滅欠陥画素として特定し、さらに、上記平均輝度が所定のダイナミックレンジを越えるフレームについては、上記基準範囲による判定を実施せず又はその結果を出力しないことを特徴とする点滅欠陥検出方法。
2. 固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を上記固体撮像素子により撮像し更にその結果得られた撮像出力について固体撮像素子における画素間の出力オフセット及び感度差を補正する処理を、複数フレームに亘り繰り返し実行し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力を全画面に亘り平均し、その結果得られた平均輝度を中心値、この中心値に所定の閾値を加えた値を上限値、当該中心値から当該閾値を減じた値を下限値として、基準範囲を設定し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力についてこの基準範囲による判定を行い、その結果、上記複数フレーム中の所定数のフレームにおいてこの基準範囲内に属していない出力を呈した画素を以て、点滅欠陥画素として特定し、出力オフセット補正及び感度補正が施された各画素出力から全画面に亘る輝度標準偏差を求め、求めた輝度標準偏差に基づき上記閾値を設定し、さらに、上記輝度標準偏差が所定値以下でないフレームについては、上記基準範囲による判定を実施せず又はその結果を出力しないことを特徴とする点滅欠陥検出方法。
3. 請求項２記載の点滅欠陥検出方法において、上記平均輝度が所定のダイナミックレンジを越えるフレームについては、上記基準範囲による判定を実施せず又はその結果を出力しないことを特徴とする点滅欠陥検出方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の点滅欠陥検出方法において、上記閾値を外部より設定することを特徴とする点滅欠陥検出方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の点滅欠陥検出方法において、上記基準範囲をフレーム毎に更新することを特徴とする点滅欠陥検出方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項記載の点滅欠陥検出方法において、検出した点滅欠陥画素の位置を、上記固体撮像素子の画素配列に準拠した画面上に、白点表示することを特徴とする点滅欠陥検出方法。
7. 固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を上記固体撮像素子により撮像し、更にその結果得られた撮像出力について固体撮像素子における画素間の出力オフセット及び感度差を補正する映像補正方法において、欠陥画素のうち点滅欠陥を呈する欠陥画素を、請求項１乃至６のいずれか一項記載の点滅欠陥検出方法により特定し、外部からの欠陥情報更新指令を待って、特定された点滅欠陥画素について、他の画素の出力から導出した代替値を出力開始することを特徴とする映像補正方法。
8. 固体撮像素子と、この固体撮像素子の画角ほぼ全体に亘りほぼ均一な温度を有する被写体を撮像したときの上記固体撮像素子からの撮像出力を利用して画素間の出力オフセットを補正するオフセット補正手段と、上記被写体の温度変化による各画素の撮像出力の変化を利用して画素間の感度差を補正する感度補正手段と、請求項１乃至７のいずれか一項記載の点滅欠陥検出方法により点滅欠陥画素を特定する手段と、点滅欠陥画素を含め欠陥画素に係る出力を他の画素の出力から導出した代替値により代替させる欠陥補正手段と、を備えることを特徴とする固体撮像装置。

Images