(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成する補正検出エリア生成手段と、前記複数の周辺画素について周辺最大値と周辺最小値とを検出する最大値・最小値検出手段と、前記周辺最大値と前記周辺最小値と前記補正対象画素の値とに基づいて、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する欠損画素判定手段と、前記固体撮像素子毎に判定した複数の欠損画素判定結果の組み合わせにより前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する第２の欠損画素判定手段と、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素の値を補正した値に切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする欠損画素検出補正装置。
【請求項２】
前記最大値・最小値検出手段が、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最小値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最大値とを比較し、より大きい値を前記周辺最大値とすることを特徴とする請求項１に記載の欠損画素検出補正装置。
【請求項３】
前記最大値・最小値検出手段が、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最大値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最小値とを比較し、より小さい値を前記周辺最小値とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の欠損画素検出補正装置。
【請求項４】
前記複数の欠損画素判定結果の２つ以上が前記補正対象画素は欠損画素であるとした判定であるとき、前記第２の欠損画素判定手段が、前記補正対象画素は欠損画素でないとする判定に置き換えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の欠損画素検出補正装置。
【請求項５】
同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成する補正検出エリア生成手段と、一方の前記固体撮像素子の出力と他方の前記固体撮像素子の出力との比率を同一座標の画素毎に計算するとともに、前記複数の周辺画素の比率最大値と比率最小値とを求める比率計算手段と、前記補正対象画素の比率と前記比率最大値と前記比率最小値とを比較し、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する比較手段と、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする欠損画素検出補正装置。
【請求項６】
同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成するステップと、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最大値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最小値とを比較し、より小さい値を周辺最小値とするステップと、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最小値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最大値とを比較し、より大きい値を周辺最大値とするステップと、前記周辺最大値と前記周辺最小値と前記補正対象画素の値とに基づいて、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定するステップと、前記固体撮像素子毎に判定した複数の欠損画素判定結果の組み合わせにより前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定するステップと、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素を補正するステップとを備えたことを特徴とする欠損画素検出補正方法。
【請求項７】
同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から欠損画素を検出して補正する機能をコンピュータに実現させる欠損画素検出補正プログラムであって、前記同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成する補正検出エリア生成手段と、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最大値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最小値とを比較し、より小さい値を周辺最小値とするとともに、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最小値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最大値とを比較し、より大きい値を周辺最大値とする最大値・最小値検出手段と、前記周辺最大値と前記周辺最小値と前記補正対象画素の値とに基づいて、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する欠損画素判定手段と、前記固体撮像素子毎に判定した複数の欠損画素判定結果の組み合わせにより前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する第２の欠損画素判定手段と、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素を補正する補正手段として、前記コンピュータを機能させることを特徴とする欠損画素検出補正プログラム。
【請求項８】
画素の輪郭強調を行う輪郭強調手段を備えた映像信号処理装置であって、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の欠損画素検出補正装置から出力された欠損画素判定結果に基づいて、正常画素のみ前記輪郭強調手段によって輪郭強調を行い、欠損画素は輪郭強調を行わないように切り替える切替手段を設けたことを特徴とする映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子の出力から、荷電粒子や２次宇宙線や高温状態等が原因で発生する欠損画素を検出して補正する欠損画素検出補正装置、欠損画素検出補正方法、欠損画素検出補正プログラム、および、固体撮像素子の出力に対して信号処理を行う映像信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子の出力から欠損画素を検出して補正する方法として、特開昭５６−４４２７４号公報に記載された方法がある。この従来の方法は、固体撮像素子の欠損画素の座標のアドレスをメモリに予め書き込んでおいて、映像信号の画素座標を示す水平アドレスカウンタと垂直アドレスカウンタとを監視し、これらのカウンタがメモリに書き込まれた座標のアドレスと一致したとき、補正回路を制御して欠損画素を直前の正常な画素と置き換えるようになっていた。
【０００３】
また、従来、メモリを使わずにリアルタイムに欠損画素を検出して補正する方法として、特開平４−３４５３８３号公報に記載された方法がある。この従来の方法は、隣接画素出力回路によって固体撮像素子の出力から上下左右の方向において隣接画素を取り出し、２つの閾値合成手段によって上下方向、左右方向それぞれの閾値を合成する。その閾値と補正対象画素の信号レベルとを比較して、補正対象画素の信号レベルが２つの閾値よりも大きいとき、補正対象画素を欠損画素と判定して直前の画素と置き換えるようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した固体撮像素子の欠損画素の座標を予めメモリに書き込んでおく従来の方法では、工場出荷前に欠損画素の座標を予め調べてＲＯＭ等のメモリに書き込まなければならず、手間がかかるという問題があった。また、工場に設備が必要であるとともに部品点数が増加するという問題があった。
【０００５】
また、前述したリアルタイムに欠損画素を検出して直前の画素と置き換える従来の方法では、欠損画素の左右にまで欠損画素が広がった状態の連続欠損画素に対して補正をすることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができる欠損画素検出補正装置、欠損画素検出補正方法、欠損画素検出補正プログラム、および、映像信号処理装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の欠損画素検出補正装置は、同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成する補正検出エリア生成手段と、前記複数の周辺画素について周辺最大値と周辺最小値とを検出する最大値・最小値検出手段と、前記周辺最大値と前記周辺最小値と前記補正対象画素の値とに基づいて、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する欠損画素判定手段と、前記固体撮像素子毎に判定した複数の欠損画素判定結果の組み合わせにより前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する第２の欠損画素判定手段と、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素の値を補正した値に切り替える切替手段とを備えた構成を有している。この構成により、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、また、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができ、出荷後に発生した欠損画素であっても検出して補正することができることとなる。
【０００８】
本発明の欠損画素検出補正装置は、前記最大値・最小値検出手段が、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最小値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最大値とを比較し、より大きい値を前記周辺最大値とする構成を有している。この構成により、補正対象画素の隣の画素が信号レベルの高い欠損画素（白欠損画素）であっても、周辺最大値に欠損画素の値が選択されることを防ぐことができ、欠損画素を検出して補正することができることとなる。
【０００９】
本発明の欠損画素検出補正装置は、前記最大値・最小値検出手段が、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最大値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最小値とを比較し、より小さい値を前記周辺最小値とする構成を有している。この構成により、補正対象画素の隣の画素が信号レベルの低い欠損画素（黒欠損画素）であっても、周辺最大値に欠損画素の値が選択されることを防ぐことができ、欠損画素を検出して補正することができることとなる。
【００１３】
本発明の欠損画素検出補正装置は、前記複数の欠損画素判定結果の２つ以上が前記補正対象画素は欠損画素であるとした判定であるとき、前記第２の欠損画素判定手段が、前記補正対象画素は欠損画素でないとする判定に置き換える構成を有している。この構成により、簡単な構成によって、画像の輪郭部分にある正常画素を欠損画素と誤検出してしまうことを防ぐことができることとなる。
【００１５】
本発明の欠損画素検出補正装置は、同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成するステップと、一方の前記固体撮像素子の出力と他方の前記固体撮像素子の出力との比率を同一座標の画素毎に計算するとともに、前記複数の周辺画素の比率最大値と比率最小値とを求める比率計算手段と、前記補正対象画素の比率と前記比率最大値と前記比率最小値とを比較し、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する比較手段と、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素を補正する補正手段とを備えた構成を有している。この構成により、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、また、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができ、出荷後に発生した欠損画素であっても検出して補正することができることとなる。また、欠損画素の検出精度を向上することができることとなる。
【００１６】
本発明の欠損画素補正方法は、同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成するステップと、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最大値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最小値とを比較し、より小さい値を周辺最小値とするステップと、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最小値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最大値とを比較し、より大きい値を周辺最大値とするステップと、前記周辺最大値と前記周辺最小値と前記補正対象画素の値とに基づいて、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定するステップと、前記固体撮像素子毎に判定した複数の欠損画素判定結果の組み合わせにより前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定するステップと、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素を補正するステップとを備えた構成を有している。この構成により、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、また、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができ、出荷後に発生した欠損画素であっても検出して補正することができることとなる。また、補正対象画素の隣の画素が信号レベルの高い欠損画素（白欠損画素）、または、信号レベルの低い欠損画素（黒欠損画素）であっても、周辺最大値に欠損画素の値が選択されることを防ぐことができ、欠損画素を検出して補正することができることとなる。
【００１８】
本発明の欠損画素検出補正プログラムは、同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から欠損画素を検出して補正する機能をコンピュータに実現させる欠損画素検出補正プログラムであって、前記同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子の出力から補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを生成する補正検出エリア生成手段と、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最大値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最小値とを比較し、より小さい値を周辺最小値とするとともに、前記エリア内において前記補正対象画素に隣接した複数の周辺画素の最小値と、前記エリア内のその他複数の周辺画素の最大値とを比較し、より大きい値を周辺最大値とする最大値・最小値検出手段と、前記周辺最大値と前記周辺最小値と前記補正対象画素の値とに基づいて、前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する欠損画素判定手段と、前記固体撮像素子毎に判定した複数の欠損画素判定結果の組み合わせにより前記補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する第２の欠損画素判定手段と、前記補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、前記補正対象画素を補正する補正手段として、前記コンピュータを機能させる構成を有している。この構成により、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、また、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができ、出荷後に発生した欠損画素であっても検出して補正することができることとなる。また、補正対象画素の隣の画素が信号レベルの高い欠損画素（白欠損画素）、または、信号レベルの低い欠損画素（黒欠損画素）であっても、周辺最大値に欠損画素の値が選択されることを防ぐことができ、欠損画素を検出して補正することができることとなる。
【００２０】
本発明の映像信号処理装置は、画素の輪郭強調を行う輪郭強調手段を備えた映像信号処理装置であって、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の欠損画素検出補正装置から出力された欠損画素判定結果に基づいて、正常画素のみ前記輪郭強調手段によって輪郭強調を行い、欠損画素は輪郭強調を行わないように切り替える切替手段を設けた構成を有している。この構成により、正常画素と判定された画素だけに輪郭強調が施され、輪郭がはっきりした画像が得られることとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態における欠損画素検出補正装置を示す。図２はその欠損画素検出補正装置の補正検出エリア生成手段によって生成された補正検出エリアの例を示す。図３はその欠損画素検出補正装置の最大値・最小値検出手段の例を示す。
【００２３】
図１において、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、固体撮像素子１に接続した補正検出エリア生成手段３と、最大値・最小値検出手段５と、欠損画素判定手段９と、切替手段１３とから構成されている。
【００２４】
補正検出エリア生成手段３は、固体撮像素子１が出力した撮像素子出力信号２から、図２に示すような、欠損画素であるか否かを調べる補正対象画素Ｉを中心とした、上のライン５画素（画素Ａ〜画素Ｅ）、センタライン７画素（画素Ｆ〜画素Ｌ）および下のライン５画素（画素Ｍ〜画素Ｑ）からなる補正検出エリアを順次選択し、この補正検出エリア内にある補正対象画素Ｉおよび周辺画素（画素Ａ〜画素Ｈ、画素Ｊ〜画素Ｑ）それぞれの値（信号レベル）を、補正検出エリア信号４として出力する。
【００２５】
最大値・最小値検出手段５は、図３に示すように、周辺最大値６を検出する周辺最大値検出ブロック５１と、周辺最小値７を検出する周辺最小値検出ブロック５２とから構成されている。周辺最大値検出ブロック５１は、補正検出エリア内において補正対象画素Ｉに隣接した周辺画素（画素Ｇ、画素Ｈ、画素Ｊ、画素Ｋ）の値（ＬＧ、ＬＨ、ＬＪ、ＬＫ）の中の最小値と、補正検出エリア内のその他の周辺画素（画素Ａ〜画素Ｆ、画素Ｌ〜画素Ｑ）の値（ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤ、ＬＥ、ＬＦ、ＬＬ、ＬＭ、ＬＮ、ＬＯ、ＬＰ、ＬＱ）の中の最大値とを比較して、より大きい値を周辺最大値６とする。また、周辺最小値検出ブロック５２は、補正検出エリア内において補正対象画素に隣接した周辺画素（画素Ｇ、画素Ｈ、画素Ｊ、画素Ｋ）の値（ＬＧ、ＬＨ、ＬＪ、ＬＫ）の中の最大値と、補正検出エリア内のその他の周辺画素（画素Ａ〜画素Ｆ、画素Ｌ〜画素Ｑ）の値（ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤ、ＬＥ、ＬＦ、ＬＬ、ＬＭ、ＬＮ、ＬＯ、ＬＰ、ＬＱ）の中の最小値とを比較して、より小さい値を周辺最小値７とする。
【００２６】
なお、周辺最大値６を検出する際、補正対象画素に隣接した周辺画素（画素Ｇ、画素Ｈ、画素Ｊ、画素Ｋ）の値の中から最小値を求める理由は、補正対象画素Ｉが白欠損画素であって、例えば画素Ｈおよび画素Ｊにも欠損が広がっている場合、画素Ｈの値ＬＨや画素Ｊの値ＬＪが大きくなっており、この値ＬＨまたは値ＬＪを周辺最大値としてしまうと、補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する際に欠損画素の検出精度が落ちてしまうからである。本実施形態においては、仮に画素Ｈまたは画素Ｊが白欠損画素であっても画素Ｇ、画素Ｈ、画素Ｊ、画素Ｋの値の中から最小値を選択するようになっているので、画素Ｇの値または画素Ｋの値が選択され、欠損画素の検出精度を上げることができることとなる。また、周辺最小値７を検出する際、補正対象画素に隣接した周辺画素（画素Ｇ、画素Ｈ、画素Ｊ、画素Ｋ）の値の中から最大値を求める理由は、補正対象画素Ｉが黒欠損画素であって、例えば画素Ｈや画素Ｊにも欠損が広がっている場合、画素Ｈの値ＬＨや画素Ｊの値ＬＪが小さくなっており、この値ＬＨまたは値ＬＪを周辺最小値としてしまうと、補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する際に欠損画素の検出精度が落ちてしまうからである。本実施形態においては、仮に画素Ｈまたは画素Ｊが黒欠損画素であっても、画素Ｇ、画素Ｈ、画素Ｊ、画素Ｋの値の中から最大値を選択するようになっているので、画素Ｇの値または画素Ｋの値が選択され、欠損画素の検出精度を上げることができることとなる。
【００２７】
欠損画素判定手段９は、周辺最大値６と周辺最小値７と補正対象画素値８とに基づいて、補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定する。まず、補正対象画素値８と周辺最大値６との差分値（補正対象画素値８−周辺最大値６）を計算し、この差分値と外部から設定された閾値１０とを比較する。比較した結果、差分値が閾値１０より大きいとき、補正対象画素値８が補正検出エリア内の周辺画素の値と比べて突出して大きいことになり、補正対象画素Ｉは白欠損画素であると判定する。また、差分値が閾値１０より小さいとき、次に、周辺最小値７と補正対象画素値８との差分値（周辺最小値７−補正対象画素値８）を計算し、この差分値と外部から設定された閾値１０とを比較する。比較した結果、差分値が閾値１０より大きいとき、補正対象画素値８が補正検出エリア内のその他の周辺画素の値と比べて突出して小さいことになり、補正対象画素Ｉは黒欠損画素であると判定する。
【００２８】
欠損画素判定手段９は、補正対象画素が白欠損画素または黒欠損画素であると判定した場合、欠損画素判定信号１２を出力する。また、欠損画素判定手段９は、補正対象画素が白欠損画素であると判定したとき、周辺最大値６を補正値１１として出力し、補正対象画素が黒欠損画素であると判定したとき、周辺最小値７を補正値１１として出力する。
【００２９】
切替手段１３は、欠損画素判定信号１２に応じて、補正対象画素Ｉが白欠損画素であるとき、補正対象画素値８を周辺最大値６に切り替えて欠損画素補正出力信号１４として出力し、補正対象画素Ｉが黒欠損画素であるとき、補正対象画素値８を周辺最小値７に切り替えて欠損画素補正出力信号１４として出力し、補正対象画素Ｉが欠損画素でないとき、補正対象画素値８を欠損画素補正出力信号１４として出力する。
【００３０】
前述した構成により、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、また、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができ、出荷後に発生してしまった欠損画素であっても検出して補正することができることとなる。
【００３１】
また、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、補正対象画素の隣の画素が信号レベルの高い欠損画素（白欠損画素）であっても、周辺最大値に欠損画素の値が選択されることを防ぐことができ、また、補正対象画素の隣の画素が信号レベルの低い欠損画素（黒欠損画素）であっても、周辺最小値に欠損画素の値が選択されることを防ぐことができ、欠損画素を検出して補正することができることとなる。
【００３２】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態における欠損画素検出補正装置を示す。なお、図１に示す第１実施形態の構成要件と同じ構成要件は、同じ符号としてある。
【００３３】
図４において、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、第１実施形態の欠損画素検出補正装置に対して、周辺最大値と周辺最小値との差分値に応じて複数の閾値候補の中から選択した閾値を出力する閾値切替手段４１を追加したものである。
【００３４】
閾値切替手段４１は、周辺最大値６と周辺最小値７との差分値を計算し、閾値切替手段４１に複数入力された閾値候補（閾値第１候補、閾値第２候補、…、閾値第Ｎ候補）から差分値に応じた閾値を選択して、欠損画素判定手段９に出力するようになっている。具体的には、周辺最大値６と周辺最小値７との差分値が大きいとき、差分値に応じた大きな値の閾値候補を選択し、また周辺最大値６と周辺最小値７との差分値が小さいとき、差分値に応じた小さな値の閾値候補を選択する。
【００３５】
したがって、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、補正検出エリア内の画素値のばらつきが大きいとき、間違って正常画素を欠損画素と判定しないようにすることができ、また、補正検出エリア内の画素値のばらつきが小さいとき、欠損画素を見逃さないで検出するようにすることができ、欠損画素の検出精度を向上することができることとなる。
【００３６】
（第３実施形態）
図５は本発明の第２実施形態における欠損画素検出補正装置を示す。なお、図１に示す第１実施形態の構成要件と同じ構成要件は、同じ符号としてある。
【００３７】
図５において、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、第１実施形態の欠損画素検出補正装置に対して、周辺画素の平均値を計算する画素平均計算手段５１と、周辺画素の平均値に応じて複数の閾値候補の中から選択した閾値を出力する閾値切替手段５２とを追加したものである。
【００３８】
明るい画像では白欠損画素の検出が難しく黒欠損画素の検出は容易で、逆に暗い画像では白欠損画素の検出は容易で黒欠損画素の検出は難しい。また、同一の画像でも明るい画像のところと暗い画像のところがある。しかしながら、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、それぞれの補正検出エリアにおいて、画素平均計算手段５１が、周辺画素の値の平均値を計算し、閾値切替手段５２が、閾値切替手段５２に複数入力された閾値候補（閾値第１候補、閾値第２候補、…、閾値第Ｎ候補）から平均値に応じた閾値を選択して、欠損画素判定手段９に出力するようになっている。具体的には、明るい部分、すなわち平均値の大きいところは平均値に応じて小さな値の閾値候補を選択し、暗い部分、すなわち平均値の小さいところは平均値に応じた大きな値の閾値候補を選択する。
【００３９】
したがって、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、欠損画素の検出精度を向上することができることとなる。
【００４０】
（第４実施形態）
図６は本発明の第４実施形態における欠損画素検出補正装置を示す。なお、図１に示す第１実施形態の構成要件と同じ構成要件は、同じ符号としてある。
【００４１】
図６において、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、同一の被写体を撮像した複数の固体撮像素子１からの撮像素子出力信号２によって欠損画素判定を行うようになっている。また、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、補正検出エリア生成手段３と、最大値・最小値検出手段５と、欠損画素判定手段９と、切替手段１３とをそれぞれ２つ備える。また、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、固体撮像素子１毎に補正対象画素が欠損画素であるか否かを判定した複数の欠陥画素判定信号１２の組み合わせによって、補正対象画素が欠損画素であるか否かを最終的に判定する欠損画素相互判定手段６１（第２の欠損画素判定手段）を備える。
【００４２】
欠損画素相互判定手段６１は、欠損画素判定信号１２を同じ座標の補正対象画素ごとに比較して、２つ以上の欠損画素判定信号１２が共に欠損画素であるとした判定であるとき、座標に対してランダムに発生する欠損画素が同じ座標にあることは確率的に非常に低いため、補正対象画素は欠損画素でないとする判定に置き換えて、欠損画素判定信号１２を切替手段１３に対して出力しないようになっている。
【００４３】
したがって、本実施形態の欠陥画素補正装置は、画像の輪郭部分にある正常画素を欠損画素と誤検出してしまうことを防ぐことができることとなる。
【００４４】
（第５実施形態（参考例））
図７は本発明の第５実施形態における欠損画素検出補正装置を示す。図８はその欠損画素検出補正装置の比率平均計算手段および比較手段の動作を説明するための図である。
【００４５】
図７において、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、固体撮像素子１に接続した補正検出エリア生成手段３と、比率平均計算手段７１と、比較手段７３と、補正手段７４とから構成されている。
【００４６】
本実施形態は、同一の被写体を複数の固体撮像素子１で撮像して得られた撮像素子出力信号２によって欠損画素判定を行う。まず、一方の固体撮像素子１の撮像素子出力信号２について、補正検出エリア生成手段３によって、図８の（ａ）に示すような補正検出エリアを生成し、この補正検出エリア内の画素（画素Ａ１〜画素Ｑ１）の値（ＬＡ１〜ＬＱ１）を補正検出エリア信号４として出力する。他方の固体撮像素子の撮像素子出力信号についても、図８の（ｂ）に示すように、同一座標の補正検出エリアを生成し、この補正検出エリア内の画素（画素Ａ２〜画素Ｑ２）の値（ＬＡ２〜ＬＱ２）を補正検出エリア信号７２として出力する。次に、比率平均計算手段７１によって、図８の（ｃ）に示すように、一方の固体撮像素子の撮像素子出力信号２についての補正検出エリア信号４と他方の固体撮像素子の撮像素子出力信号についての補正検出エリア信号７２とにおいて、同一座標の画素毎に比率を計算し、その平均ＡＶＥ（比率平均）を求める。次に、比較手段７３によって、補正対象画素Ｉの比率、および、補正対象画素Ｉの左右に隣接する画素Ｈおよび画素Ｊそれぞれの比率が、比率平均ＡＶＥに比べて極端に大きいかどうか比較し、画素Ｈ、画素Ｉ、画素Ｊのなかで比率平均ＡＶＥに比べて極端に比率が大きい画素があったとき、その画素は欠損画素であると判定する。ここで、画素Ｈおよび画素Ｊについても比較を行うのは、連続欠損を調べるためである。次に、補正手段７４によって、欠損画素と判定された画素のみ、比率平均ＡＶＥと他方の固体撮像素子における同一座標の画素の値との積に値を置き換えることによって、欠損画素を補正する。
【００４７】
したがって、本実施形態の欠陥画素補正装置は、欠損画素の検出精度を向上することができることとなる。
【００４８】
（第６実施形態）
図９は本発明の第６実施形態における欠損画素検出補正装置を示す。
【００４９】
図９において、本実施形態の欠損画素検出補正装置は、固体撮像素子１に接続した補正検出エリア生成手段３と、比率計算手段９１と、比較手段９３と、補正手段９４とから構成されている。
【００５０】
本実施形態は、同一の被写体を複数の固体撮像素子１で撮像して得られた撮像素子出力信号２によって欠損画素判定を行う。まず、一方の固体撮像素子１の撮像素子出力信号２について、補正検出エリア生成手段３によって、補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有した補正検出エリアを生成し、この補正検出エリア内の画素の値を補正検出エリア信号４として出力する。次に、比率計算手段９１によって、他の固定撮像素子の補正検出エリア信号９２も用いて、一方の前記固体撮像素子の出力と他方の前記固体撮像素子の出力との比率を同一座標の画素毎に計算し、補正対象画素比率９６、周辺画素の比率最大値９７、周辺画素の比率最小値９８を求める。次に、比較手段９３によって、補正対象画素画素比率９６が周辺画素の比率最大値９７と周辺画素の比率最小値９８との範囲内に入っているか否かを判定し、補正対象画素比率９６が範囲外の値であったとき、補正対象画素は欠損画素と判定し、判定結果９９を出力する。次に、補正手段９４によって、欠損画素と判定された補正対象画素の値を、比率最大値９７と比率最小値９８との平均値に置き換える。
【００５１】
したがって、本実施形態の欠陥画素補正装置は、画像の輪郭部分にある正常画素を欠損画素と誤検出してしまうことを防ぐことができることとなる。
【００５２】
（第７実施形態）
図１０は本発明の第７実施形態における欠損画素補正方法を示す。以下、図１０を用いて本発明の第７実施形態における欠損画素補正方法を説明する。
【００５３】
なお、本実施形態の欠損画素補正方法は、固体撮像素子の出力において補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを選択する補正検出エリア生成手段と、周辺画素について最大値および最小値を検出する最大値・最小値検出手段と、値の比較を行う比較手段と、補正対象画素の値を補正する補正手段とを備えた装置を用いて行う。
【００５４】
まず、補正検出エリア生成手段によって、図２に示すような、補正対象画素Ｉとこの補正対象画素Ｉの周辺に位置する複数の周辺画素とを有した補正検出エリアを生成する（Ｓ１１）。次に、最大値・最小値検出手段によって、図１０のＳ１２のステップに示した式を用いて、補正検出エリア内の周辺最大値と周辺最小値とを求める（Ｓ１２）。なお、図１０のＳ１２のステップに示したＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤ、ＬＥ、ＬＦ、ＬＧ、ＬＨ、ＬＪ、ＬＫ、ＬＬ、ＬＭ、ＬＮ、ＬＯ、ＬＰ、ＬＱは、図２に示す補正検出エリアの周辺画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑそれぞれの値（信号レベル）を示す。また、補正対象画素Ｉは値がＬＩである。次に、比較手段によって、白欠損画素検出を行う（Ｓ１３）。具体的には、補正対象画素の値と周辺最大値との差分を取り、あらかじめ設定されている閾値と比較する。Ｓ１３のステップにおいて、差分が閾値よりも小さい値でなかったとき、補正対象画素は補正検出エリアの中で突出して大きい値であり、すなわち補正対象画素は白欠損画素であると判定する。次に、比較手段によって、黒欠損画素検出を行う（Ｓ１４）。具体的には、補正対象画素の値と周辺最小値との差分を取り、あらかじめ設定されている閾値と比較する。Ｓ１４のステップにおいて、差分が閾値よりも小さい値でなかったとき、補正対象画素は補正検出エリアの中で突出して小さい値であり、すなわち補正対象画素は黒欠損画素であると判定する。補正対象画素が白欠損画素であると判定したとき、補正手段によって、補正対象画素の値を周辺最大値に置き換えることにより、白欠損画素を補正する（Ｓ１６）。また、補正対象画素が黒欠損画素であると判定したとき、補正手段によって、補正対象画素の値を周辺最小値に置き換えることにより、黒欠損画素を補正する。
【００５５】
なお、前述した図１０に示す欠損画素補正方法は、コンピュータを前記補正検出エリア生成手段と、前記最大値・最小値検出手段と、前記比較手段と、前記補正手段として機能させるプログラムによって実現するようにしてもよい。
【００５６】
（第８実施形態）
図１１は本発明の第８実施形態における欠損画素補正方法を示す。以下、図１１を用いて本発明の第８実施形態における欠損画素補正方法を説明する。
【００５７】
なお、本実施形態の欠損画素補正方法は、固体撮像素子の出力において補正対象画素とこの補正対象画素の周辺に位置する複数の周辺画素とを有したエリアを選択する補正検出エリア生成手段と、比率および比率の平均を計算する平均計算手段と、値の比較を行う比較手段と、補正対象画素の値を補正する補正手段とを備えた装置を用いて行う。
【００５８】
本実施形態は、同一の被写体を複数の固体撮像素子を用いて撮像して得られた撮像素子出力信号よって欠損画素判定を行う。まず、一方の固体撮像素子の撮像素子出力信号について、補正検出エリア生成手段によって、図２に示すような、補正対象画素Ｉとこの補正対象画素Ｉの周辺に位置する複数の周辺画素とを有した補正検出エリアを生成する（Ｓ２１）。他方の固体撮像素子の撮像素子出力信号についても、同様に、同一座標の補正検出エリアを生成する。次に、比率平均計算手段によって、図８に示すように、一方の固体撮像素子の撮像素子出力信号についての補正検出エリアと他方の固体撮像素子の撮像素子出力信号についての補正検出エリアとにおいて、同一座標の画素毎に値の比率を計算し、その平均ＡＶＥ（比率平均）を求める（Ｓ２２）。なお、図１１に示したＬＡ１〜ＬＱ１、ＬＡ２〜ＬＱ２は、図８の（ａ）に示す一方の固体撮像素子で撮像した画像における補正検出エリア内の画素Ａ１〜Ｑ１または図８の（ｂ）に示す他方の固体撮像素子で撮像した画像における補正検出エリア内の画素Ａ２〜Ｑ２それぞれの値を示す。次に、比較手段によって、補正対象画素の比率ＬＩ１／ＬＩ２、および、補正対象画素の左右に隣接する画素のそれぞれの比率ＬＨ１／ＬＨ２、ＬＪ１／ＬＪ２が、Ｓ２２のステップで求めた比率平均ＡＶＥと比べて極端に大きいかどうか比較し、比率平均ＡＶＥに比べて極端に比率が大きい画素があったとき、その画素は欠損画素であると判定する（Ｓ２３）。ここで、補正対象画素の左右に隣接する画素についても比較を行うのは、連続欠損を調べるためである。次に、補正手段によって、欠損画素と判定された画素のみ比率平均ＡＶＥと他方の固体撮像素子における同一座標の画素の値との積に値を置き換えることによって、欠損画素を補正する（Ｓ２４）。
【００５９】
なお、前述した図１１に示す欠損画素補正方法は、コンピュータを前記補正検出エリア生成手段と、前記比率平均計算手段と、前記比較手段と、前記補正手段として機能させるプログラムによって実現するようにしてもよい。
【００６０】
（第９実施形態）
図１２は本発明の一実施形態の映像信号処理装置を示す。
【００６１】
本実施形態の映像信号処理装置は、固体撮像素子１と、欠損画素検出補正装置１２１と、輪郭強調装置１２２とから構成されている。また、輪郭強調装置１２２は、輪郭強調画素選択手段１２３と輪郭強調手段１２４と切替手段１２５とを有している。
【００６２】
図１２において、欠損画素検出補正装置１２１は、前述した第１実施形態〜第８実施形態のいずれかにおいて説明した欠損画素検出補正装置である。この欠損画素検出補正装置１２１は、補正対象画素が欠損画素であると判定したとき、補正対象画素が欠損画素であることを示す欠損画素判定信号１２を、輪郭強調装置１２２の輪郭強調画素選択手段１２３に対して出力するとともに、補正対象画素の値を補正した欠損画素補正出力信号１４を、輪郭強調装置１２２の輪郭強調手段１２３に対して出力する。
【００６３】
輪郭強調装置１２２の輪郭強調画素選択手段１２３は、欠損画素補正出力信号１４との遅延量の調整などを行った切替信号１２６を、輪郭強調装置１２２の輪郭強調装置１２２の切替手段１２５に対して出力する。輪郭強調装置１２２の輪郭強調手段１２４は、欠損画素補正出力信号１４に対して輪郭強調を行う。輪郭強調装置１２２の切替手段１２５は、切替信号１２６に基づいて、輪郭強調されていない欠損画素補正出力信号１４、または、輪郭強調装置１２２の輪郭強調手段１２４よって輪郭強調された欠損画素補正出力信号１４を輪郭強調画素出力信号１２７として出力する。切替手段１２５は、具体的には、欠損画素検出補正装置１２１によって補正対象画素が欠損画素でないと判定されたとき、輪郭強調手段１２４よって輪郭強調された欠損画素補正出力信号１４を出力し、欠損画素検出補正装置１２１によって補正対象画素が欠損画素であると判定されたとき、輪郭強調手段１２４よって輪郭強調された欠損画素補正出力信号１４は出力せず、欠損画素検出補正装置１２１からの欠損画素補正出力信号１４をそのまま出力する。
【００６４】
したがって、本実施形態の映像信号処理装置は、正常画素と判定された画素だけに輪郭強調が施され、輪郭がはっきりした画像が得られることとなる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、欠損画素の座標を予め調べてメモリに書き込む必要がなく、リアルタイムに欠損画素を検出して補正することができるという優れた効果を有する欠損画素検出補正装置、欠損画素検出補正方法、欠損画素検出補正プログラム、および、映像信号処理装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の欠損画素検出補正装置を示すブロック図
【図２】補正検出エリアの例を示す図
【図３】欠損画素検出補正装置の最大値・最小値検出手段の例を示す図
【図４】本発明の第２実施形態の欠損画素検出補正装置を示すブロック図
【図５】本発明の第３実施形態の欠損画素検出補正装置を示すブロック図
【図６】本発明の第４実施形態の欠損画素検出補正装置を示すブロック図
【図７】本発明の第５実施形態の欠損画素検出補正装置を示すブロック図
【図８】本発明の第５実施形態の欠損画素検出補正装置の比率平均計算手段および比較手段の動作を説明するための図
【図９】本発明の第６実施形態の欠損画素検出補正装置を示すブロック図
【図１０】本発明の第７実施形態の欠損画素検出補正方法を示すブロック図
【図１１】本発明の第８実施形態の欠損画素検出補正方法を示すブロック図
【図１２】本発明の一実施形態の映像信号処理装置を示すブロック図
【符号の説明】
１    固体撮像素子
３    補正検出エリア生成手段
５    最大値・最小値検出手段
９    欠損画素判定手段
１３  切替手段
４１、５２  閾値切替手段
５１  画素平均計算手段
６１  欠損画素相互判定手段（第２の欠損画素判定手段）
７１  比率平均計算手段
７３、９３  比較手段
７４、９４  補正手段
９１  比率計算手段
１２１  欠損画素検出補正装置
１２２  輪郭強調装置
１２３  輪郭強調装置の輪郭強調画素選択手段
１２４  輪郭強調装置の輪郭強調手段
１２５  輪郭強調装置の切替手段
【図１】
0003662514.tif 000002
【図２】
0003662514.tif 000003
【図３】
0003662514.tif 000004
【図４】
0003662514.tif 000005
【図５】
0003662514.tif 000006
【図６】
0003662514.tif 000007
【図７】
0003662514.tif 000008
【図８】
0003662514.tif 000009
【図９】
0003662514.tif 000010
【図１０】
0003662514.tif 000011
【図１１】
0003662514.tif 000012
【図１２】
0003662514.tif 000013