JP4544027B2 - 固体撮像装置及び点滅欠陥検出方法 - Google Patents
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点滅欠陥画素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検出は難しい。
特に点滅欠陥検出に関しては、非定常的に異常輝度を呈し、点滅欠陥出現の周期が不定であるため、キャリブレーション時間より長い周期の点滅欠陥画素を検出することができない。
また、長い周期の点滅欠陥を検出するためには、数100フレームに渡る長時間を要することになり、その時間は本来の被写体を撮像することができない。
さらに点滅欠陥画素は、電源を立ち上げるごとにその発生画素の位置(x、y)が一定でないため、電源投入する度に、長時間にわたるキャリブレーションを実施しなければならない。
また、長時間周期で点滅している点滅欠陥を検出する場合も、キャリブレーション期間中に検出できる点滅周期も限られていたのに対して、常時検出を実施しているため長時間周期での点滅画素検出にも対応できる。
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。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。
被写体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、赤外線固体撮像素子1により捕らえられる。
固体撮像素子1は二次元的に配置された多数の画素から構成され、各画素にはそれぞれの画素の位置(x、y)を示すアドレスが付されており、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(1)オフセット補正、(2)感度補正、(3)欠陥補正の順で、補正処理が施される。
オフセットパターンは、例えば、赤外線固体撮像素子1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として撮像を行ったときの赤外線固体撮像素子1の出力から得ることができ、製造の初期段階でROM(Read Only Memory)等に入れられている。
オフセット補正処理とは、オフセット補正データ3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1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2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オフセット補正データ3に記憶させる処理を、キャリブレーションと呼ぶ。
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2を経たオフセット補正後画素撮像出力102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4により実行される。
(x,y)は画素の位置、ΔV(x,y)は(x、y)で示される画素における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、製造の初期段階でROM(Read Only Memory)等に入れられている。
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、その画素の出力に代えて代替値を供給して補正する処理である。代替値としては、例えばその欠陥画素を取り巻く周囲の画素の平均出力を用いる。
固定欠陥画素に関しては、画素の位置(x,y)が変化することがない。そこで、感度補正処理で、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検出することができる。欠陥補正データとして検出された欠陥画素の位置(x,y)を製造の初期段階で欠陥補正データ7に記憶しておく。
欠陥補正手段6は、欠陥補正データ7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。
図2に、点滅欠陥画素を検出する際における、対象画素とその対象画素周辺の周辺画素のイメージ図を示す。また、図3に実施の形態1にかかる点滅欠陥画素を検出する検出フローを示す。なお、図3中の番号は、図1の番号と同一のものは図1の番号に対応する。
ここで、周辺画素とは点滅欠陥画素であるかを調べる対象画素を中心としてその周囲に位置する複数の画素のことである。一例として、図2において対象画素の位置を(xi,yj)とし、周辺画素を対象画素を中心とした周囲3×3画素とした場合、周辺画素はその周囲のドット部分で示した8画素のことをいう。図2の例では、周辺画素平均値算出手段12は、対象画素を除いた周囲8画素についてその平均輝度を計算する。
さらに、被写体が1画素単位の小さな被写体を撮像する場合は、時間軸方向にフレーム積分した出力にて判定することにより、本来の被写体であれば、時間とともに画素アドレス位置が変動すると考えられ、特定の画素アドレスのみ異常輝度が発生することは考えにくく、逆に点滅画素の場合は特定の画素アドレスにのみ異常輝度が発生することになるため本来の被写体との判別が可能となる。
したがって、撮像中であってもフレーム積分された局所エリアの画素出力平均値と常に比較することで、点滅欠陥画素の検出が可能となる。
ステップS106において、点滅欠陥画素の検出を終了するか否かを判定し、継続の場合はステップS102に戻る。
ステップS107において、欠陥補正手段6は、点滅画素アドレス115で位置が示される画素の欠陥補正を行う。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、その画素の出力に代えて代替値を供給して補正する処理である。代替値としては、例えばその欠陥画素を取り巻く周囲の画素の平均出力を用いる。
また、長い時間間隔で点滅している点滅欠陥を検出する場合も、従来ではキャリブレーション中の撮像フレーム数を多くすることで対応していたのに対して、撮像期間中常時検出しているので、さまざまな周期で変化する点滅欠陥にも対応できる。
更に、点滅のみならず、ゴミの付着等により撮像中に発生した固定欠陥の検出も可能である。
図4に、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。
実施の形態2は、実施の形態1に、周辺画素標準偏差算出手段11と標準偏差閾値算出手段14を設けた構成を有している。
標準偏差閾値算出手段14は、周辺画素標準偏差算出手段11で求めた標準偏差σに基づき標準偏差閾値を計算する。
ステップS120において、周辺画素標準偏差算出手段11は、積分画素出力Vn(x,y)111を用いてそれぞれの画素の位置(x、y)に対して周辺画素の標準偏差σを求め、求めた標準偏差σを周辺画素標準偏差データ120として標準偏差閾値算出手段14に供給する。
ステップS121において、標準偏差閾値算出手段14は、周辺画素標準偏差算出手段11で求めた標準偏差σを用いて、点滅欠陥画素であるか否かを判定する判定基準である標準偏差閾値を算出する。そして、算出した標準偏差閾値を標準偏差閾値データ121として周辺画素比較器9に出力する。図3では標準偏差閾値算出手段14は、標準偏差閾値の一例として、標準偏差閾値=3×σを算出する。
ステップS122において、周辺画素比較器9は、まず実施例1と同様に、周辺画素平均値算出手段12から得られる各画素に対する周辺画素の平均輝度データ112と積分画素出力Vn(x,y)111との差分が、ステップS103において輝度閾値算出手段13が計算した輝度閾値データ113(=周辺画素の平均輝度データVave112×閾値係数ε)内に属しているか判定し、属していない画素を検出する。
さらに、周辺画素比較器9は、輝度閾値データ113内に属していない画素の中で、周辺画素平均値算出手段12から得られる各画素に対する周辺画素の平均輝度データ112と積分画素出力Vn(x,y)111との差分が、ステップS121で算出した標準偏差閾値データ121の値の内に属するかを判定し、属していない画素について点滅欠陥画素として検出する。
図6に、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。
この実施の形態3では、赤外線カメラは判定画素数設定手段15を新たに設けた構成を有している。
連続画素数検出手段15は周辺画素比較器9から点滅画素アドレスデータ115を受ける。連続画素数検出手段15は点滅画素アドレスデータ115で示される点滅欠陥画素の位置に関し、その点滅欠陥画素同士が隣接しているか否かを調べ、隣接している場合は、その隣接している連続数をカウントする。連続画素数検出手段15は検出された点滅欠陥画素の連続数により、点滅欠陥画素検出の有効、無効の判定を行う。
点滅画素は、原理的にその発生画素数は1画素単位であり、連続して複数画素発生しない。このため、連続画素数検出手段15は連続ではなく1画素のみ独立で点滅欠陥画素が検出された場合のみを点滅画素の検出結果が有効と判断し、それ以外の複数画素連続して検出された場合は無効と判断する。
110 フレームメモリ制御信号、111 積分画素出力Vn(x,y)、112 周辺画素の平均輝度データ、113 平均値閾値データ、114 比較タイミング信号、115 点滅画素アドレスデータ、120 周辺画素標準偏差データ、121 標準偏差閾値データ。
Claims (6)
- 2次元的に配置された複数の画素から構成される固体撮像素子と、
画素位置ごとに前記画素が出力する出力値を複数フレームに亘り積分して積分画素出力を算出するフレームメモリ積分器と、
前記各画素の周囲に位置する周辺画素に関して前記積分画素出力の値の平均値を算出する周辺画素平均値算出手段と、
前記各画素の前記積分画素出力の値と、当該画素に対応して前記周辺画素平均値算出手段が算出する前記平均値との比較結果に基いて点滅欠陥画素を検出する周辺画素比較器とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 2次元的に配置された複数の画素から構成される固体撮像素子と、
画素位置ごとに前記画素が出力する出力値を複数フレームに亘り積分して積分画素出力を算出するフレームメモリ積分器と、
前記各画素の周囲に位置する周辺画素に関して前記積分画素出力の値の平均値を算出する周辺画素平均値算出手段と、
前記平均値に基いて平均値閾値を算出する輝度閾値算出手段と、
前記各画素の前記積分画素出力の値と当該画素に対応した前記周辺画素における前記平均値との差分をとり、前記差分の値が前記平均値閾値を上回った画素を以って前記画素を点滅欠陥画素であると判定する周辺画素比較器とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記周辺画素に関して前記積分画素出力の値の標準偏差を算出する周辺画素標準偏差算出手段と、
前記標準偏差の値を用いて標準偏差閾値を算出する標準偏差閾値算出手段を備え、
前記周辺画素比較器は、前記各画素の前記積分画素出力の値と当該画素に対応した前記周辺画素における前記積分画素出力の平均の値との差分をとり、前記差分の値が前記標準偏差閾値を上回った画素を以って点滅欠陥画素であると判定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の固体撮像装置。 - 前記周辺画素比較器により前記点滅欠陥画素が1画素のみ独立して検出された場合に前記検出の結果を有効であると判定する連続画素数検出手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 前記周辺画素は、前記画素を中央とする縦3列×横3列からなる9個の画素のうち前記画素を除いた8個の画素であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の固体撮像装置。
- 2次元的に配置された複数の画素から構成される固体撮像素子で、画素位置ごとに前記画素が出力する出力値を複数フレームに亘り積分して積分画素出力を算出するステップと、
前記各画素の周囲に位置する周辺画素に関して前記積分画素出力の値の平均値を算出するステップと、
前記各画素の前記積分画素出力の値と、当該画素に対応して前記周辺画素における前記積分画素出力の値の平均の値との差分をとり、前記差分の値が予め設定した判定基準を上回った画素を以って点滅欠陥画素であると判定するステップとを有することを特徴とする点滅欠陥検出方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04115785A (ja) * | 1990-09-06 | 1992-04-16 | Sony Corp | 輝点検出装置 |
JPH04345383A (ja) * | 1991-05-23 | 1992-12-01 | Hitachi Ltd | 画像欠陥補正回路 |
JPH05130512A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子の画素欠陥測定装置 |
JPH06292091A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-18 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
JP2000023049A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Hitachi Denshi Ltd | 欠陥画素検出装置およびその方法 |
JP2001008107A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-12 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04115785A (ja) * | 1990-09-06 | 1992-04-16 | Sony Corp | 輝点検出装置 |
JPH04345383A (ja) * | 1991-05-23 | 1992-12-01 | Hitachi Ltd | 画像欠陥補正回路 |
JPH05130512A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子の画素欠陥測定装置 |
JPH06292091A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-18 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
JP2000023049A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Hitachi Denshi Ltd | 欠陥画素検出装置およびその方法 |
JP2001008107A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-12 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 |
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