JP5371470B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明は、CCDやCMOSイメージセンサー等の撮像素子から出力される画像信号を処理する画像処理装置及び画像処理方法に関するもので、特に撮像された画像の画質向上に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for processing an image signal output from an image sensor such as a CCD or a CMOS image sensor, and more particularly to an improvement in image quality of a captured image.
CCD、CMOS等の固体撮像素子(以後、撮像素子と称する)で撮像した静止画像や動画像を記録及び再生するディジタルカメラ等の電子画像処理装置が市販されている。撮像素子は製造過程等に画素毎の欠陥(キズ)が生じ、異常なレベルを出力する画素等が現れることがある。そのような欠陥をもつ画素(以後、欠陥画素と称する)の影響を低減するために、近年の撮像装置においては画素欠陥補正(以後、欠陥補正と称する)を行うのが一般的である。 Electronic image processing apparatuses such as digital cameras that record and reproduce still images and moving images captured by a solid-state imaging device (hereinafter referred to as an imaging device) such as a CCD or CMOS are commercially available. In the imaging device, a defect (scratch) occurs for each pixel in a manufacturing process or the like, and a pixel or the like that outputs an abnormal level may appear. In order to reduce the influence of such defective pixels (hereinafter referred to as defective pixels), it is common to perform pixel defect correction (hereinafter referred to as defect correction) in recent imaging apparatuses.
主に撮像素子の工場出荷時に、所定の条件下における標準電荷蓄積時間でのセンサー出力を評価し、評価結果に基づき欠陥画素を判定している。そして、欠陥画素のアドレスとキズレベル等のデータを取得して、メモリに記憶する方法が採られている。このデータには、欠陥画素の位置データ(x、y)及びそのレベル等が記載されている。 Mainly, at the time of shipment of the image sensor, the sensor output at the standard charge accumulation time under a predetermined condition is evaluated, and the defective pixel is determined based on the evaluation result. Then, a method is adopted in which data such as the defective pixel address and scratch level is acquired and stored in the memory. This data describes the position data (x, y) of the defective pixel and its level.
欠陥補正では、欠陥画素に隣接する画素の画像データに基づいた補間演算処理を行い、画質劣化を更に低減することが可能である。なお、RGB各々の同色毎に補間するために、隣接同色画素を使用して補正値を作成することが多い。(例えば、特許文献1、2を参照。)
また、近年では、撮像素子の撮像領域内に撮像目的以外の画素(例えば、温度センサー画素や、測距用センサー画素等)を備えたものもあり、該画素は撮像には使用されないため、欠陥画素と同様に補間処理を行う必要がある。一方で、製造過程で発生する欠陥画素以外に、宇宙線や静電破壊等により、製造後に発生する欠陥画素については、画像上での欠陥を検出して補正を行う構成が取られているものもある。
In defect correction, it is possible to further reduce image quality degradation by performing interpolation calculation processing based on image data of pixels adjacent to the defective pixel. In addition, in order to interpolate for each same color of RGB, correction values are often created using adjacent same color pixels. (For example, see Patent Documents 1 and 2.)
In recent years, some pixels other than the imaging purpose (for example, temperature sensor pixels, distance measurement sensor pixels, etc.) are provided in the imaging region of the imaging device, and these pixels are not used for imaging, so there is a defect. It is necessary to perform interpolation processing in the same way as pixels. On the other hand, in addition to defective pixels that occur during the manufacturing process, defective pixels that occur after manufacturing due to cosmic rays, electrostatic breakdown, etc. are configured to detect and correct defects on the image. There is also.
上記のように、撮像素子の製造過程で発生した欠陥の補正と、製造後に発生する欠陥の補正を両立させるためには、予め記憶されている製造過程の欠陥を補正した後、製造後に発生した欠陥を検出して補正するものがある。(例えば、特許文献3を参照。)また、製造過程で発生した欠陥画素データと、製造後に発生する欠陥画素データを各々個別のメモリ領域に記憶し、同時に補正するものもある。(例えば、特許文献4を参照。) As described above, in order to achieve both the correction of defects that occurred during the manufacturing process of the image sensor and the correction of defects that occur after manufacturing, the defects that occurred in the manufacturing process that were stored in advance were corrected and then occurred after manufacturing. Some detect and correct defects. (For example, refer to Patent Document 3) In addition, there is a technique in which defective pixel data generated in the manufacturing process and defective pixel data generated after manufacturing are stored in separate memory areas and corrected simultaneously. (For example, see Patent Document 4)
しかしながら、特許文献3に記載の方法で補正を行った場合、補正は好適に行われるが、一旦、補正処理(補間処理)を行った画像に対してさらに欠陥の検出処理を行うため、一枚の画像を得るために補正動作を2回行わなければならない。そのため、速写性等に問題がある。 However, when correction is performed by the method described in Patent Document 3, correction is preferably performed. However, since a defect detection process is further performed on the image that has been subjected to the correction process (interpolation process), In order to obtain the image, the correction operation must be performed twice. For this reason, there is a problem in the quickness and the like.
また、特許文献3乃至特許文献4では、製造後に発生した欠陥の検出方法についての細かい言及がない。例えば、通常の被写体を撮影した画素毎に光出力が異なる画像から欠陥を検出する(被写体と欠陥の分離を行う)方法について、充分な対応が出来ない。 In Patent Documents 3 to 4, there is no detailed mention of a method for detecting defects generated after manufacturing. For example, it is not possible to adequately cope with a method for detecting a defect (separating a subject and a defect) from an image having a different light output for each pixel obtained by photographing a normal subject.
仮に、速写性を鑑みて、欠陥画素を補間することなく、光出力が異なる画像から欠陥を検出しようとした場合、欠陥判定対象画素の周辺画素(同色隣接画素等)から対象画素がどの程度の出力であるのかを推測する。(例えば、周辺画素の出力の平均値等で推測。)そして、推測値に対してどの程度ずれているかによって欠陥であるか否かを判定する。ところが、周辺画素(同色隣接画素等)に欠陥があった場合、欠陥判定推測値がズレてしまい、結果として欠陥判定を誤ってしまう可能性が高い。 If the defect detection is to be detected from an image with different light output without interpolating the defective pixel in view of the rapid shooting property, how much the target pixel is from the peripheral pixels (such as adjacent pixels of the same color) of the defect determination target pixel. Guess what is the output. (For example, the estimation is based on the average value of the output of surrounding pixels.) Then, it is determined whether or not it is a defect depending on the degree of deviation from the estimated value. However, if there is a defect in a peripheral pixel (same color adjacent pixel or the like), the defect determination estimation value is shifted, and as a result, there is a high possibility that the defect determination is erroneous.
また、欠陥検出動作前に、予め記憶されている欠陥(不使用)画素の補間処理を行う場合でも、後発的に発生する欠陥が欠陥補間対象画素の周辺(隣接同色画素等)にある場合、欠陥画素出力も補間値の演算に使用してしまうことになる。そのため、正確な補間が出来ない。 In addition, even when a defect (unused) pixel that is stored in advance is subjected to interpolation processing before the defect detection operation, if a defect that occurs later is around the defect interpolation target pixel (such as an adjacent same color pixel), The defective pixel output is also used for calculating the interpolation value. Therefore, accurate interpolation cannot be performed.
本発明の目的は、製造過程で発生した欠陥および製造後に発生した撮像素子の欠陥を適正に、且つ、速写性を落とすことなく検出することである。 An object of the present invention, properly defects of the imaging element that occurred after defects and manufacturing has occurred in the manufacturing process, and a Rukoto issue inspection without degrading the quickness.
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、出力画素信号を画像データとして使用しない不使用画素を予め記憶する記憶手段と、対象画素が欠陥画素であるか否かの判定を、当該対象画素とは異なる複数画素から出力される画素信号に基づいて行う判定手段と、前記複数画素に前記不使用画素が含まれる場合に、前記不使用画素から出力される画素信号を除外した前記複数画素から出力される画素信号に基づいて前記判定手段が欠陥画素を判定するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an image processing apparatus according to the present invention includes a storage unit that stores in advance unused pixels that do not use an output pixel signal as image data, and determines whether the target pixel is a defective pixel. , if the corresponding pixel that includes the non-use pixel and judgment means for performing, based on the pixel signals output from the different multi few strokes element, before Kifuku few strokes element, output from the unused pixels characterized in that it has control means for the determination means based on the pixel signals output from the double number stroke element excluding the pixel signal is controlled to determine the defect pixel, a.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理方法は、対象画素が欠陥画素であるか否かの判定を、当該対象画素とは異なる複数画素から出力される画素信号に基づいて行う判定工程と、前記複数画素に前記不使用画素が含まれる場合に、前記不使用画素から出力される画素信号を除外した前記複数画素から出力される画素信号に基づいて前記判定工程で欠陥画素を判定するように制御する制御工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image processing method according to the present invention, the determination target pixel is whether a defective pixel, the pixel signals output from the different multi-number-field containing the said target pixel a determination step of performing on the basis of, if the previous contains the unused pixels Kifuku few strokes element, based on the pixel signals output from the double number stroke element excluding a pixel signal outputted from the unused pixels and having a control step of controlling so as to determine the defect pixels in the determining step Te.
本発明によれば、製造過程および製造後に発生した撮像素子の欠陥を適正に、且つ、速写性を落とすことなく検出することができる。 According to the present invention, properly defects of the imaging element that occurred after the manufacturing process and manufacturing, and can Rukoto issue inspection without degrading the quickness.
(実施例)
(第1の実施例)
図1は、本発明の実施例における撮像装置(画像処理装置)の全体構成を示すブロック図である。図1において、周知の撮影レンズ110には不図示のモーターが備えられ、後述する測距制御部142の処理結果に応じてモーターを駆動し、焦点を合わせる機構が備えられている。レンズ制御部111は、撮影レンズ110からの情報を制御手段としてのシステム制御回路150に伝達するとともに、撮影レンズ110の動作制御を行う。
(Example)
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an imaging apparatus (image processing apparatus) in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the well-known photographic lens 110 is provided with a motor (not shown), and is provided with a mechanism for driving and focusing the motor in accordance with a processing result of a distance measurement control unit 142 described later. The lens control unit 111 transmits information from the photographing lens 110 to a system control circuit 150 serving as a control unit, and controls the operation of the photographing lens 110.
レンズ制御部111は、制御信号発生部を含んでおり、撮影レンズ110の焦点調整動作等のモーター駆動は、制御信号発生部で得られるパルス信号によって行なわれる。シャッター112は、CMOS撮像素子等であるところの撮像素子114の露光量を制御する。撮像素子114は、光学像を電気信号(画素信号)に変換する。本実施例では、撮像素子114としてCMOS撮像素子を使用している。 The lens control unit 111 includes a control signal generation unit, and motor driving such as a focus adjustment operation of the photographing lens 110 is performed by a pulse signal obtained by the control signal generation unit. The shutter 112 controls the exposure amount of the image sensor 114 which is a CMOS image sensor or the like. The image sensor 114 converts the optical image into an electrical signal (pixel signal). In this embodiment, a CMOS image sensor is used as the image sensor 114.
撮影レンズ110と撮像素子114の間には、撮影レンズ110を透過してきた光の余分な波長(色再現に影響する不要となる波長)をカットするためのローパスフィルタLPF115が配設されている。アナログ・フロント・エンド回路(以後、AFEと称する)116は、撮像素子114から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器や、クランプ回路(オフセット調整回路)、D/A変換器を含んでいる。 A low-pass filter LPF 115 is provided between the photographic lens 110 and the image sensor 114 for cutting an extra wavelength of light that has passed through the photographic lens 110 (an unnecessary wavelength that affects color reproduction). An analog front end circuit (hereinafter referred to as AFE) 116 includes an A / D converter that converts an analog signal output from the image sensor 114 into a digital signal, a clamp circuit (offset adjustment circuit), and a D / A converter. Contains a bowl.
タイミング発生回路(TG)118は、撮像素子114、AFE116にクロック信号や制御信号を供給し、メモリ制御回路122およびシステム制御回路150によって制御される。画像処理回路120は、AFE116からのデータ、あるいはメモリ制御回路122からのデータに対して、欠陥の検出や、欠陥・不使用画素の補間処理等の各種補正、所定の画素補間処理や色変換処理を行う。 A timing generation circuit (TG) 118 supplies a clock signal and a control signal to the image sensor 114 and the AFE 116 and is controlled by the memory control circuit 122 and the system control circuit 150. The image processing circuit 120 performs various corrections such as defect detection, defect / unused pixel interpolation processing, predetermined pixel interpolation processing and color conversion processing on the data from the AFE 116 or the data from the memory control circuit 122. I do.
画像処理回路120には、予め記憶されている欠陥・不使用画素のマーキングを行う欠陥画素設定機能と、欠陥画素の位置を検出する欠陥検出機能を備えた検出欠陥検出ブロック120−1が備えられている。また、マーキング画素に対しての画素補間処理(欠陥画素補正)を行う欠陥(不使用画素)補正ブロック120−2、色変換等を行う現像処理ブロック120−3等も備えられている。メモリ制御回路122は、AFE116、タイミング発生回路118、画像処理回路120、画像表示メモリ124、メモリ130を制御する。 The image processing circuit 120 includes a detection defect detection block 120-1 having a defective pixel setting function for marking a defect / unused pixel stored in advance and a defect detection function for detecting the position of the defective pixel. ing. Further, a defect (unused pixel) correction block 120-2 for performing pixel interpolation processing (defective pixel correction) on the marking pixel, a development processing block 120-3 for performing color conversion, and the like are also provided. The memory control circuit 122 controls the AFE 116, the timing generation circuit 118, the image processing circuit 120, the image display memory 124, and the memory 130.
EVF動作時は、TFT方式のLCDからなる画像表示部128上に連続的に画像が表示(動画像が表示)され、被写体の動きを確認することができる。撮影された静止画像や動画像を格納するためのメモリ130は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を有している。シャッター制御部140は、周知のシャッター112を制御する。 During the EVF operation, images are continuously displayed (moving images are displayed) on the image display unit 128 formed of a TFT LCD, and the movement of the subject can be confirmed. The memory 130 for storing captured still images and moving images has a storage capacity sufficient to store a predetermined number of still images and moving images for a predetermined time. The shutter control unit 140 controls a known shutter 112.
測距制御部142は、AF(オートフォーカス)処理を行う。温度計144は、撮影環境における周囲温度やカメラ内部(撮像素子周辺等)の温度を測定する。測光制御部146は、AE(自動露出)処理を行う。また、測光制御部146は、フラッシュ部148と連携することにより、フラッシュ撮影機能も有する。 The distance measurement control unit 142 performs AF (autofocus) processing. The thermometer 144 measures the ambient temperature in the shooting environment and the temperature inside the camera (such as around the image sensor). The photometry control unit 146 performs AE (automatic exposure) processing. The photometry control unit 146 also has a flash photographing function in cooperation with the flash unit 148.
暗時の撮影に使用するフラッシュ部148は、AF補助光の投光機能等も兼ねている。フラッシュ部148は、通常は撮像装置に固着的に設置されているアクセサリーシュー147に直接接続されるものであるが、撮影状況に応じて、フラッシュ部148を専用ケーブル等で撮像装置から離した部分に接続することも可能となっている。フラッシュ部148がアクセサリーシュー147に直接接続されているか、専用ケーブル等により接続されているかは、アクセサリーシュー147の通信ラインの一部を使用し判断できるように構成されている。 The flash unit 148 used for shooting in the dark also has a function of projecting AF auxiliary light. The flash unit 148 is directly connected to the accessory shoe 147 that is normally fixedly attached to the image pickup apparatus. However, the flash unit 148 is separated from the image pickup apparatus by a dedicated cable or the like according to the shooting situation. It is also possible to connect to. Whether the flash unit 148 is directly connected to the accessory shoe 147 or connected by a dedicated cable or the like is configured to be able to determine by using a part of the communication line of the accessory shoe 147.
画像処理装置全体を制御するシステム制御回路150は、周知のCPUなどを内蔵する。記憶手段であるメモリ152は、システム制御回路150の動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶する。予め設定されている画素欠陥補正データやシェーディング補正データ等もメモリ152に格納されている。表示部154は、システム制御回路150でのプログラムの実行に応じて、動作状態やメッセージなどを表示する。 A system control circuit 150 that controls the entire image processing apparatus incorporates a known CPU or the like. A memory 152 serving as a storage unit stores constants, variables, programs, and the like for operation of the system control circuit 150. Preset pixel defect correction data, shading correction data, and the like are also stored in the memory 152. The display unit 154 displays an operation state, a message, and the like according to the execution of the program in the system control circuit 150.
不揮発性メモリ156は、後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能なEEPROM等で構成される。操作部160は、システム制御回路150の各種動作指示を入力するための周知のメインスイッチ(起動スイッチ)、シャッタースイッチ、撮影モード等の切り替えを行う為のモード設定ダイアル等を含んでいる。 The non-volatile memory 156 is configured by an electrically erasable / recordable EEPROM or the like in which a program described later is stored. The operation unit 160 includes a well-known main switch (startup switch) for inputting various operation instructions of the system control circuit 150, a shutter switch, a mode setting dial for switching a photographing mode, and the like.
電源制御部182は、電池検出回路やDC−DCコンバータ等から構成されている。電源部186は、アルカリ電池やリチウム電池などの一次電池、NiCd電池、NiMH電池、Li電池などの二次電池、ACアダプタなどからなる。着脱可能な記録媒体1200は、メモリカードやハードディスクなどである。 The power supply control unit 182 includes a battery detection circuit, a DC-DC converter, and the like. The power supply unit 186 includes a primary battery such as an alkaline battery or a lithium battery, a secondary battery such as a NiCd battery, a NiMH battery, or a Li battery, an AC adapter, or the like. The removable recording medium 1200 is a memory card or a hard disk.
図2は、本発明の実施例1における撮像装置の撮影動作時の概略動作シーケンスである。なお、通常、撮像動作で行なわれる測光・測距動作等の動作については、周知であるため、本実施例中での説明は割愛する。 FIG. 2 is a schematic operation sequence during a shooting operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. In addition, since operations such as photometry / ranging operation that are normally performed in an imaging operation are well known, descriptions in this embodiment are omitted.
ステップS101において、システム制御回路150は、タイミング発生回路118を介して撮像素子114による信号蓄積を開始させる。ステップS102において、メカニカルシャッタ(不図示)が開閉することによって露光を行う。ステップS103において、撮像素子114による信号蓄積を終了させる。 In step S <b> 101, the system control circuit 150 starts signal accumulation by the image sensor 114 via the timing generation circuit 118. In step S102, exposure is performed by opening and closing a mechanical shutter (not shown). In step S103, signal accumulation by the image sensor 114 is terminated.
ステップS104において、撮像素子114で蓄積された電荷を、先頭行から後段の回路への読出しを始める。読み出し動作時には、AFE116による水平OBのクランプ動作を行い、水平OB出力が所定のオフセットレベルになるように動作する。AFE116により水平OBクランプされた画像出力が順次、後段の画像処理回路120へ送られる。 In step S104, reading of the charges accumulated in the image sensor 114 from the first row to the subsequent circuit is started. During the read operation, the horizontal OB is clamped by the AFE 116 so that the horizontal OB output becomes a predetermined offset level. The image outputs that are horizontally OB clamped by the AFE 116 are sequentially sent to the image processing circuit 120 at the subsequent stage.
ステップS105において、画像処理回路120内の欠陥検出ブロック120−1にて、予めメモリ152に記憶されている不使用画素(出力画素信号を画像データとして使用しない欠陥、撮像以外の画素等)の情報を基に補正対象画素に対するマーキング動作を行う。 In step S105, information on unused pixels (defects that do not use the output pixel signal as image data, pixels other than imaging, etc.) stored in advance in the memory 152 in the defect detection block 120-1 in the image processing circuit 120. Based on the above, a marking operation is performed on the correction target pixel.
マーキング動作とは、補正ではなく、現像処理等の動作を行う際に補間処理対象画素ということがわかるように、規定のマークを付ける処理(例えば、所定の値〔出力値0等〕にする等)であり、処理時間は補間処理を行う場合に比べて短くて済む。ここでは、図4(a)のように、e列6行のG画素、h列4行のB画素、j列8行のB画素が不使用画素としてメモリ152に記憶されている。これらの3画素にマーキング動作が行われる。 The marking operation is not a correction but a process of applying a predetermined mark (for example, a predetermined value [output value 0 etc.] etc.) so that it can be understood that it is a pixel to be interpolated when performing an operation such as a development process. ), And the processing time can be shorter than that when the interpolation processing is performed. Here, as shown in FIG. 4A, the G pixel in e column 6 rows, the B pixel in h column 4 rows, and the B pixel in j column 8 rows are stored in the memory 152 as unused pixels. A marking operation is performed on these three pixels.
ステップS106において、ステップS105で一旦マーキングされた画像出力に対して欠陥画素が残っていないかの検出を行い、欠陥画素と判断された画素に対しては追加でマーキングを行う。すなわち、製造後に発生した撮像素子の欠陥画素を検出する。その検出方法等については、図3にて後述する。 In step S106, it is detected whether or not a defective pixel remains in the image output once marked in step S105, and additional marking is performed on the pixel determined to be a defective pixel. That is, a defective pixel of the image sensor generated after manufacture is detected. The detection method and the like will be described later with reference to FIG.
ステップS107において、上記ステップS104乃至ステップS106が最終行まで終了したか否かを判定し、最終行まで終了していなければステップS104へ戻って次行の読み出し動作を行い、最終行まで終了していればステップS108へ移行する。 In step S107, it is determined whether or not the above steps S104 to S106 have been completed to the last line. If the process has not been completed to the last line, the process returns to step S104 to perform the read operation for the next line, and has been completed to the last line. Then, the process proceeds to step S108.
ステップS108では、補間処理手段としての画像処理回路120内の欠陥補正ブロック120−2にて、読み出しが完了した画像出力(画素信号)のうちのマーキングが施されている画素に対して、周知の補間処理を行う。該処理の詳細については図5にて説明する。 In step S108, the defect correction block 120-2 in the image processing circuit 120 serving as an interpolation processing unit performs well-known processing on a pixel that has been marked out of the image output (pixel signal) that has been read out. Perform interpolation processing. Details of this processing will be described with reference to FIG.
ステップS109では、画像処理回路120内の現像処理ブロック120−3にて、ステップS108で欠陥画素補間処理された画像に対して、周知の現像処理・圧縮処理等の画像処理を行う。 In step S109, in the development processing block 120-3 in the image processing circuit 120, image processing such as well-known development processing / compression processing is performed on the image subjected to the defective pixel interpolation processing in step S108.
図3は、図2のステップS106における欠陥画素を検出するシーケンスのフローチャートであり、図2のステップS105にて、予め記憶されている欠陥画素のマーキングが終了している状態での動作となる。ここでは、図4(a)のように、e列6行のG画素、h列4行のB画素、j列8行のB画素が、それぞれ不使用画素としてマーキングされている。 FIG. 3 is a flowchart of the sequence for detecting defective pixels in step S106 of FIG. 2, and the operation is performed in a state where marking of defective pixels stored in advance is completed in step S105 of FIG. Here, as shown in FIG. 4A, the G pixel in e column 6 rows, the B pixel in h column 4 rows, and the B pixel in j column 8 rows are marked as unused pixels.
ステップS201では、着目画素の周辺にある同色画素の出力をチェックするとともに、マーキングがなされているか(欠陥画素が存在するか)否かの判定を行う。そして、マーキングがある場合はステップS202へ、マーキングがない場合はステップS203へ移行する。 In step S201, the output of the same color pixel around the pixel of interest is checked, and it is determined whether marking has been performed (whether there is a defective pixel). If there is marking, the process proceeds to step S202. If there is no marking, the process proceeds to step S203.
ステップS202では、ステップS201にて周辺同色画素(複数の所定画素)にマーキングがあった場合に、マーキング位置を記憶する。ステップS203では、ステップS202にて記憶された周辺同色画素内のマーキングされた画素以外の使用可能画素を確認する。 In step S202, a marking position is memorize | stored when there exists marking in the surrounding same color pixel (a several predetermined pixel) in step S201. In step S203, usable pixels other than the marked pixels in the peripheral same color pixels stored in step S202 are confirmed.
ステップS204では、ステップS201にて記憶されている周辺同色画素の出力値(画素信号)及びステップS203で確認された判定に使用可能な周辺画素の出力画素信号から、着目画素の出力を予測し、欠陥判定値を設定する。欠陥判定値の算出にあたっては、ステップS202で検出されたマーキング位置の画素出力(出力画素信号)は除外して算出することになる。 In step S204, the output of the pixel of interest is predicted from the output value (pixel signal) of the surrounding same color pixel stored in step S201 and the output pixel signal of the surrounding pixel that can be used for the determination confirmed in step S203. Set the defect judgment value. In calculating the defect determination value, the pixel output (output pixel signal) at the marking position detected in step S202 is excluded.
例えば、周辺同色画素を、左上・真上・右上・左横・右横・左下・真下・右下の8画素として、図4(b)のc列3行のR画素のように、すべて正常画素だった場合には、『全出力合計÷8画素を中心とした±n%』を判定値とする。また、図4(c)のh列6行のB画素のように、真上・右下が欠陥画素としてマーキングされている場合は、その2画素を演算対象から除外した結果が得られるようする。すなわち、『(左上+左横+左下+右上+右横+真下)÷(8画素−2画素)を中心とした±n%』を判定値とする。(欠陥のマーキングで出力値を0にしていれば『全出力合計÷(8画素−2画素)の±n%』でもよい。)
ステップS205では、着目画素の出力値とステップS204で算出した判定値を比較し、欠陥画素であるか否かの判定を行う。着目画素が欠陥画素であると判定した場合、ステップS206においてマーキング動作を行い、図2のステップS107へ戻る。
For example, the same color pixels in the periphery are assumed to be 8 pixels in the upper left, directly above, upper right, left side, right side, lower left, directly below, and lower right, and all are normal like the R pixel in the c column and 3 rows in FIG. 4B. In the case of a pixel, “total of all outputs ÷ ± n% centered on 8 pixels” is set as the determination value. Further, when the upper right and lower right are marked as defective pixels as in the B pixel in the h column and the 6th row in FIG. 4C, the result of excluding those two pixels from the calculation target is obtained. . That is, the determination value is “± n% centered on ((upper left + left lateral + lower left + upper right + right lateral + below)) / (8 pixels−2 pixels)”. (If the output value is set to 0 by marking the defect, it may be “total of all outputs ÷ (± 8% of 8 pixels−2 pixels)”)
In step S205, the output value of the target pixel is compared with the determination value calculated in step S204 to determine whether the pixel is a defective pixel. If it is determined that the target pixel is a defective pixel, a marking operation is performed in step S206, and the process returns to step S107 in FIG.
なお、前記欠陥判定値算出の例として、周辺同色画素の平均値を基準として記載したが、本発明はそれに限ったものではなく、欠陥判定対象の対角にある周辺画素で線形補間し、線形補間値の平均値もしくは重み付け演算を行った算出でも何ら問題はない。 Note that, as an example of the defect determination value calculation, the average value of the peripheral same color pixels is described as a reference. However, the present invention is not limited to this, and linear interpolation is performed on the peripheral pixels in the diagonal of the defect determination target, and linear There is no problem even if the average value of the interpolation values or the calculation with the weighting operation is performed.
図5は、上記図2のステップS108における欠陥補正処理の詳細なフローチャートである。ステップS401では、図3にてマーキングされた欠陥画素であるか否かの判定を行い、マーキングされていればステップS402へ、マーキングされていなければステップS405へ移行する。 FIG. 5 is a detailed flowchart of the defect correction process in step S108 of FIG. In step S401, it is determined whether or not the pixel is a defective pixel marked in FIG. 3. If it is marked, the process proceeds to step S402, and if not marked, the process proceeds to step S405.
ステップS402では、隣接する同色画素の撮影画像データ(画素信号)を読み込む。ステップS403では、ステップS402で得られた隣接画素の値から、欠陥画素の補正量を算出する。 In step S402, captured image data (pixel signal) of adjacent pixels of the same color is read. In step S403, the correction amount of the defective pixel is calculated from the value of the adjacent pixel obtained in step S402.
ステップS404では、ステップS403で算出した欠陥画素の補正量を、欠陥画素の出力データとして不揮発性メモリ156に書き込む。これにより該当画素の補正処理は完了する。 In step S404, the correction amount of the defective pixel calculated in step S403 is written in the nonvolatile memory 156 as output data of the defective pixel. Thus, the correction process for the corresponding pixel is completed.
ステップS405では、欠陥補正処理が全てのマーキング画素に対して完了したか否かを判断し、終了していなければステップS401へ、終了していれば図3のステップS109へ移行する。以上で、欠陥補正処理シーケンスを終了する。 In step S405, it is determined whether or not the defect correction process has been completed for all the marking pixels. If not completed, the process proceeds to step S401. If completed, the process proceeds to step S109 in FIG. This completes the defect correction processing sequence.
(第2の実施例)
前記した本発明の第1の実施例では、欠陥検出動作時に欠陥判定値算出領域に予め記憶されている欠陥(不使用)画素が存在した場合、該欠陥(不使用)画素を欠陥判定値算出対象から除外するものである。そのような対応方法では、欠陥判定値算出に使用する画素数が減少してしまい、欠陥判定値のズレが大きくなる場合がある。
(Second embodiment)
In the first embodiment of the present invention described above, when there is a defective (unused) pixel stored in advance in the defect determination value calculation area during the defect detection operation, the defect (unused) pixel is calculated as a defect determination value. It is excluded from the target. In such a handling method, the number of pixels used for defect determination value calculation decreases, and the deviation of the defect determination value may increase.
本発明の第2の実施例は、前記問題を鑑みて、欠陥判定値算出領域に予め記憶されている欠陥(不使用)画素が存在した場合、欠陥判定対象画素と該欠陥(不使用)画素の線上に存在する通常の算出領域外の画素を判定値算出対象として用いるものである。なお、撮像装置の全体構成、撮影動作時の概略の動作シーケンスについては、既に説明している本発明の第1の実施例における図1乃至図2と同様であるため、ここでの説明は割愛する。 In the second embodiment of the present invention, in view of the above problems, when there is a defect (unused) pixel stored in advance in the defect determination value calculation area, the defect determination target pixel and the defect (unused) pixel Pixels outside the normal calculation area existing on the line are used as determination value calculation targets. Note that the overall configuration of the image pickup apparatus and the schematic operation sequence during the shooting operation are the same as those in FIGS. 1 and 2 in the first embodiment of the present invention that has already been described. To do.
図6は、図2のステップS106における欠陥画素を検出するシーケンスのフローチャートであり、図2のステップS105にて、予め記憶されている欠陥画素のマーキングが終了している状態での動作となる。 FIG. 6 is a flowchart of a sequence for detecting a defective pixel in step S106 in FIG. 2, and the operation is performed in a state where marking of a defective pixel stored in advance is completed in step S105 in FIG.
ステップS501では、着目画素の周辺にある同色画素の出力画素信号をチェックするとともに、マーキングがなされているか(欠陥画素が存在するか)否かの判定を行う。そして、マーキングがある場合はステップS502へ、マーキングがない場合はステップS503へ移行する。ステップS502では、ステップS501にて周辺同色画素にマーキングがあった場合に、マーキング位置を記憶する。 In step S501, the output pixel signal of the same color pixel around the pixel of interest is checked, and it is determined whether marking is performed (whether there is a defective pixel). If there is marking, the process proceeds to step S502, and if there is no marking, the process proceeds to step S503. In step S502, a marking position is memorize | stored when there exists marking in the surrounding same color pixel in step S501.
ステップS503では、ステップS502にて記憶したマーキング位置に対して、欠陥判定対象画素とマーキング画素(判定除外画素)の線上に位置する判定領域外の画素の位置を記憶する。ステップS504では、ステップS502にて記憶された周辺同色画素内のマーキングされた画素以外の使用可能画素およびステップS503にて記憶された判定領域外の画素を確認する。 In step S503, the position of the pixel outside the determination region located on the line of the defect determination target pixel and the marking pixel (determination exclusion pixel) is stored with respect to the marking position stored in step S502. In step S504, usable pixels other than the marked pixels in the peripheral same color pixels stored in step S502 and pixels outside the determination region stored in step S503 are confirmed.
ステップS505では、ステップS501にて記憶されている周辺同色画素の出力値及びステップS504で確認された判定に使用可能な周辺画素出力(出力画素信号)から、着目画素の出力を予測し、欠陥判定値を設定する。欠陥判定値の算出にあたっては、ステップS502で検出されたマーキング位置の画素出力(出力画素信号)は除外した代わりに、ステップS504で確認した判定領域外の画素の出力データ(画素信号)を使用する。 In step S505, the output of the pixel of interest is predicted from the output value of the surrounding same color pixel stored in step S501 and the surrounding pixel output (output pixel signal) that can be used for the determination confirmed in step S504, thereby determining the defect. Set the value. In calculating the defect determination value, instead of excluding the pixel output (output pixel signal) at the marking position detected in step S502, the output data (pixel signal) of the pixel outside the determination region confirmed in step S504 is used. .
例えば、周辺同色画素を、左上・真上・右上・左横・右横・左下・真下・右下の8画素として、図7(b)のd列7行のG画素のように、右上(e列6行)が欠陥画素としてマーキングされている場合は、さらに右上(f列5行)の画素を算出対象として使用する。そのため、判定値算出用画素数は減少しない。但し、図7(c)のh列6行のB画素のように、右下の欠陥画素が末端であるために判定領域外の画素が存在しない場合には、本発明の第1の実施例と同様に、マーキングされている画素を演算対象から除外して判定値を求める。 For example, if the surrounding same color pixels are 8 pixels in the upper left, directly above, upper right, left side, right side, lower left, directly below, and lower right, the upper right ( When e column 6 row) is marked as a defective pixel, the upper right pixel (f column 5 row) is further used as the calculation target. Therefore, the number of determination value calculation pixels does not decrease. However, when there is no pixel outside the determination region because the lower right defective pixel is at the end, such as the B pixel in h column and 6 row in FIG. 7C, the first embodiment of the present invention. Similarly to the above, a determination value is obtained by excluding the marked pixel from the calculation target.
ステップS506では、着目画素の出力値とステップS505で算出した判定値を比較し、欠陥画素であるか否かの判定を行う。着目画素が欠陥画素であると判定した場合、ステップS507においてマーキング動作を行い、図2のステップS107へ戻る。 In step S506, the output value of the target pixel is compared with the determination value calculated in step S505 to determine whether the pixel is a defective pixel. If it is determined that the target pixel is a defective pixel, a marking operation is performed in step S507, and the process returns to step S107 in FIG.
なお、前記欠陥判定値算出の例として、周辺同色画素の平均値を基準として記載したが、本発明はそれに限ったものではなく、該欠陥判定対象の対角にある周辺画素で線形補間し、該線形補間値の平均値もしくは重み付け演算を行った算出でも何ら問題はない。 Note that, as an example of the defect determination value calculation, the average value of the surrounding same color pixels is described as a reference, but the present invention is not limited thereto, and linear interpolation is performed with the surrounding pixels at the diagonal of the defect determination target, There is no problem even if the average value of the linear interpolation value or the calculation performed by weighting is performed.
114 撮像素子
150 システム制御回路
152 メモリ
156 不揮発性メモリ
120 画像処理回路
114 Image sensor 150 System control circuit 152 Memory 156 Non-volatile memory 120 Image processing circuit
Claims (12)
対象画素が欠陥画素であるか否かの判定を、当該対象画素とは異なる複数画素から出力される画素信号に基づいて行う判定手段と、
前記複数画素に前記不使用画素が含まれる場合に、前記不使用画素から出力される画素信号を除外した前記複数画素から出力される画素信号に基づいて前記判定手段が欠陥画素を判定するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 Storage means for previously storing unused pixels that do not use the output pixel signal as image data;
The determination target pixel is whether a defective pixel, and judging means for performing, based on the pixel signals output from the different multi-number-field containing the said target pixel,
If that contains the unused pixels before Kifuku few strokes element, wherein the determination means based on the pixel signals output from the double number stroke element excluding a pixel signal outputted from the non-use pixels from defects Control means for controlling to determine a pixel;
An image processing apparatus comprising:
前記複数画素に前記不使用画素が含まれる場合に、前記不使用画素から出力される画素信号を除外した前記複数画素から出力される画素信号に基づいて前記判定工程で欠陥画素を判定するように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 The determination target pixel is whether a defective pixel, a determination step for, based on the pixel signals output from the different multi-number-field containing the said target pixel,
Before the case that contains the unused pixels Kifuku few strokes element, from defects in said determination step based on the pixel signals output from the double number stroke element excluding a pixel signal outputted from the unused pixels A control step for controlling to determine a pixel;
An image processing method comprising:
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