(57)【要約】撮像素子のカラム固定パターンノイズ（ＦＰＮ）を補正するカラム固定パターンノイズ補正方法は、カラムＦＰＮオフセット値を計算する速度と精度の妥協点を提供する。この補正技術は、デジタル技術であり、Ａ／Ｄコンバータによりビデオ信号電圧がデジタル化された後に適用されるものである。最初のオプティカルブラック（ＯＢ）画素は、サンプリングされ、目標レベルと比較される。オフセット値は、保存され、適切なプッシュサイズが決定される。次のＯＢ画素がサンプリングされ、オフセットが適用される。オフセット値を加算されたビデオ信号が目標レベルよりも大きいか、小さいかによって、プッシュサイズは、増加又は減少される。この新たなオフセット値は、メモリに書き込まれ、プッシュサイズは減少され、これら一連の工程は、最後のＯＢ画素が処理されるまで繰り返される。計算されたオフセット値は列内でビデオ信号に加算される。【選択図】図５
2011520385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最初のオプティカルブラック画素レベルをサンプリングするステップと、
上記最初のオプティカルブラック画素レベルと目標レベルとの差分を計算するステップと、
上記差分をメモリにオフセット値として記憶するステップと、
プッシュサイズを設定するステップと、
次のオプティカルブラック画素レベルをサンプリングするステップと、
上記オフセット値を上記メモリから読み出すステップと、
上記オフセット値を上記次のオプティカルブラック画素レベルに加算して、修正された次のオプティカルブラック画素レベルを生成するステップと、
上記修正された次のオプティカルブラック画素レベルが上記目標レベルよりも大きいか、小さいかを判定するステップと、
上記修正された次のオプティカルブラック画素レベルが目標レベルよりも大きいときは、上記オフセット値を、上記プッシュサイズ分減少して、上記メモリに書き込むステップと、
上記修正された次のオプティカルブラック画素レベルが目標レベルよりも小さいときは、上記オフセット値を、上記プッシュサイズ分増加して、上記メモリに書き込むステップと、
上記プッシュサイズを最小ステップサイズと比較するステップと、
上記プッシュサイズが最小ステップサイズよりも大きいときは、上記プッシュサイズを減少させるステップと、
最後のオプティカルブラック画素レベルがサンプリングされたか否かを判定して、サンプリングされていないときは、次のオプティカルブラック画素レベルのサンプリングを繰り返すステップとを有するカラム固定パターンノイズを補正するカラム固定パターンノイズ補正方法。
【請求項２】
上記目標レベルは、ラインの最初の部分であって、いかなるカラム固定パターンノイズ補正を行っていないオプティカルブラック画素レベルを平均化することによって、計算されることを特徴とする請求項１記載のカラム固定パターンノイズ補正方法。
【請求項３】
上記プッシュサイズを設定するステップは、
上記プッシュサイズを重要パラメータに設定するステップを含み、
上記重要パラメータは、最初の直接オフセット予想値の平均の不確実さに比例して設定されていることを特徴とする請求項１記載のカラム固定パターンノイズ補正方法。
【請求項４】
上記プッシュサイズが上記最小ステップサイズよりも大きいときは、該プッシュサイズは、１／２にされることを特徴とする請求項１記載のカラム固定パターンノイズ補正方法。
【請求項５】
最後のオプティカルブラック画素がサンプリングされた後に、上記メモリ内のオフセット値は、列内の信号画素に適用されることを特徴とする請求項１記載のカラム固定パターンノイズ補正方法。
【請求項６】
上記重要パラメータは、ゲイン設定に基づいて拡大縮小されることを特徴とする請求項３記載のカラム固定パターンノイズ補正方法。
【請求項７】
上記判定するステップによって、最後のオプティカルブラック画素レベルがサンプリングされていないことが判定された後に、
次のオプティカルブラック画素レベルをサンプリングするステップと、
上記オフセット値を上記メモリから読み出すステップと、
上記オフセット値を上記次のオプティカルブラック画素レベルに加算して、修正された次のオプティカルブラック画素レベルを生成するステップと、
上記修正された次のオプティカルブラック画素レベルが上記目標レベルよりも大きいか、小さいかを判定するステップと、
上記修正された次のオプティカルブラック画素レベルが目標レベルよりも大きいときは、上記オフセット値を、プッシュサイズ分減少して、上記メモリに書き込むステップと、
上記修正された次のオプティカルブラック画素レベルが目標レベルよりも小さいときは、上記オフセット値を、プッシュサイズ分増加して、上記メモリに書き込むステップと、
上記プッシュサイズを上記最小ステップサイズと比較するステップと、
上記プッシュサイズが上記最小ステップサイズよりも大きいときに、上記プッシュサイズを減少させるステップと、
上記最後のオプティカルブラック画素がサンプリングされたか否かを判定するステップとを繰り返すステップとを更に有する請求項１記載のカラム固定パターンノイズ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には撮像素子に関し、特にＣＭＯＳ撮像素子のカラム固定パターンノイズを補正するカラム固定パターンノイズ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ撮像素子を用いて実現される可視撮像装置は、カメラのノイズ、コスト及び消費電力を低減する一方で、同時に、分解能（resolution）及びキャプチャレートを向上させている。最新の高性能カメラでは、シングルチップ上に集積された様々なサポーティングブロック（supporting blocks）を用いて、低雑音の画像検出回路と処理回路（low-noise image detection and processing）とを効率良く接続するＣＭＯＳのｉＳｏＣ（imaging System-on-Chip）撮像素子を用いている。
【０００３】
一方、ＣＭＯＳのｉＳｏＣ撮像素子は、画像を捕捉するのに用いられる特別なアナログ読出アーキテクチャの副産物である画像アーチファクト（image artifacts）を発生し易い。そのような画像アーチファクトの一般的な例として、カラム固定パターンノイズ（以下、カラムＦＰＮという。）があり、カラムＦＰＮは、画素の列回路のそれぞれが異なる固定オフセットを有するときに生ずる。このようなオフセットのピークツーピーク値の差が、静止画像又はビデオ画像においてノイズとして現れるほど大きいときには、カラムＦＰＮは、低いゲイン（nominal gain）であっても顕著になるので、カラムＦＰＮを補正する方法をとらなければならない。他のアーチファクトは、ロウＦＰＮと画素間ＦＰＮを含んでいる。すなわち、これらのＦＰＮは、アンプのオフセットにより同じように生ずるものであるが、各画素又は行に対して異なる時間に基準ノイズをサンプリングすることによっても発生する。画素間ＦＰＮ及びロウＰＦＮは、画素回路の最大ゲインが必要とされるような特に弱光条件において生ずることが明らかにされている。
【０００４】
カラムＦＰＮは、撮像素子の信号回路中に配置されたアナログ回路と、撮像素子の下流に配置されたデジタル回路との両方において、様々な技術を用いて補正される。後者の場合には、撮像素子の下流にあるデジタル回路は、ｉＳｏＣ撮像素子にオンチップにもできるし、オフチップ、すなわちビデオカメラ装置側に設置することもできる。初期の例として、記憶されたカラムＦＰＮのデータを、撮像素子のビデオ出力から差し引く外部差動アンプを用いた撮像素子の技術が、米国特許第３，０６７，２８３号に開示されている。
【０００５】
他の先行技術として、アナログ的手法又はデジタル的手法のいずれかにより、ｉＳｏＣ内にＦＰＮ抑制回路を集積化するものがある。たとえば米国特許第５，８９２，５４０号には、自己補正型の列バッファ回路が開示されており、これは、各列において各画素を読み出すときに、アナログ領域において、列オフセットを数１０μＶのオーダで能動的に抑制するものである。この方法では、各列バッファ回路のＤＣオフセットを補正している間は、信号処理回路において後で発生するオフセットを補正することはできない。それでも、この米国特許第５，８９２，５４０号は、まず、無光状態でカラムＦＰＮを測定し、オフセット項を記憶し、そして、ビデオストリームを生成している間に、カラムＦＰＮを補正するそれ以前のＦＰＮ補正方法、たとえば上述の米国特許第３，０６７，２８３号と米国特許第３，９４９，１６２号の両方を改善している。米国特許第３，９４９，１６２号では、デジタル的にデータを取り込んだ後に、アナログ領域においてオフセットを補正する。
【０００６】
撮像素子内に専用のオプティカルブラック（以下、ＯＢという。）画素（採光部を遮へいした画素）を設ける必要があり、ＯＢ画素は、受光領域を取り囲む周辺部に配置されていなければならない。ＯＢ画素は、黒レベルクランプを最適化し、ＦＰＮ補正を適切に容易化するのに有用である。米国特許第４，６７８，９３８号には、列方向及び行方向に関する具体例が開示されており、これは、各列又は各行のオフセットを動的に除去するために、ＯＢ画素をフィードバック制御法で読み出すものである。後の米国特許第４，８３９，７２９号は、有効画素の各ラインを、記憶したＯＢ画素の１ライン分と同時に読み出し、米国特許第３，０６７，２８３号における差動アンプを用いたパイオニア的方法でカラムＦＰＮを除去することにより、米国特許第４，６７８，９３８号の有効性を改良するものである。後の米国特許第６，７８８,３４０号は、様々な引用文献と他の先行文献を組み合わせて、シングルチップｉＳｏＣに内蔵できる集積化されたソリューションを開示している。特に、米国特許第６，７８８,３４０号では、撮像素子の周囲に配置されたＯＢ画素を、ＤＳＰ（digital controller）及びプログラマブルゲイン差動アンプと組み合わせる構成が開示されている。しかしながら、米国特許第６，７８８，３４０号には、カラムＦＰＮを補正する具体的な手段及び有効なアルゴリズムは開示されていない。その代わりに、米国特許第６，７８８，３４０号が焦点としているのは、ビデオ信号（video）を動的に調整することを可能にして、Ａ／Ｄコンバータの入力範囲を常に最大にすることと、画像の輝度を最適化することである。後の米国特許第７，０９８，９５０号は、欠損した画素を外すことにより、黒レベルクランプを改良している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、カラムＦＰＮオフセットは、各列内の補正用画素としてのオプティカルブラック（以下、ＯＢという。）画素の組を用いて特定のカラムＦＰＮを計算することにより決定される。しかしながら、ＦＰＮ決定の有効性に影響を与えるいくつかの要因がある。この有効性を損なわせる要因には、ＯＢ画素での時間ノイズ量、固有の画素回路のランダムなオフセット量（画素ＦＰＮ）の存在、列ごとに利用できるＯＢ画素数、及び補正のデジタル的精度がある。本発明は、これらの要因を軽減することを可能にする方法を提供する。
【０００８】
カラムＦＰＮのオフセット値を計算する際に、連続的で小刻みな増分調整によるプッシュアップ／プッシュダウン法を用いることにより、画素の時間ノイズの影響を除去することができる。時間ノイズは、効果的にフィルタリングされるので、調整量の大きさに応じたこのプッシュアップ／プッシュダウン法は、もっとも精度のよいオフセット値の計算方法を提供する。しかしながら、この方法は、オフセット値の変分がどれくらいの大きさであるかにより、また、フレームごとに利用できるＯＢ画素のサンプル数によっては、収束するのに長時間（多くのフレーム数）を要することになる。さらに、ビデオ撮像装置の撮像素子の応答が撮像シーンに合わせて連続的に調整されるように、通常、ビデオ撮像装置はある種の動的ゲイン調整機構を取り入れている。そのため、カラムＦＰＮオフセット値は、読出アーキテクチャにしたがうと、せっかく計算されたオフセット値がそのようなゲイン調整によって無効になってしまい、それにより、継続的な再計算が必要となる。
【０００９】
常に有効なオフセット補正値を得るために、代わりの方法として、各列内のＯＢ画素レベルの平均値をとり、フレームごとに新たに計算を実行するという方法がある。この場合には、時間ノイズは、計算の精度により影響を及ぼす。さらに、その平均値は、数個の異常な画素レベル、すなわち画素オフセットの正規分布からはずれた画素、すなわち正規分布にしたがわない画素の存在により悪影響を受ける。
【００１０】
これらの欠点及び限界を理解し、本発明に係るカラム固定パターンノイズ補正方法は、速く正しいオフセット値に収束して、他のパターンノイズ、時間ノイズ及びフリッカノイズがあっても、カラムＦＰＮを除去することを可能にする方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一般に、本発明は、カラム固定パターンノイズ（以下、ＦＰＮという。）を補正するカラム固定パターンノイズ補正方法であり、オプティカルブラック（以下、ＯＢという。）画素を含むストリームデータから撮像素子のオフセットノイズを速く判定する技術である。実際のオフセットを一致させるのに必要とされるプッシュアップ又はプッシュダウンの最適値に反復して収束することにより、収束速度が向上する。
【００１２】
一実施の形態において、本発明に係るカラム固定パターンノイズ補正方法は、最初のＯＢ画素レベルをサンプリングするステップと、最初のＯＢ画素レベルと目標レベルとの差分を計算するステップと、差分をメモリにオフセット値として記憶するステップと、プッシュサイズを設定するステップと、次のＯＢ画素レベルをサンプリングするステップと、オフセット値をメモリから読み出すステップと、オフセット値を次のＯＢ画素レベルに加算して、修正された次のＯＢ画素レベルを生成するステップと、修正された次のＯＢ画素レベルが目標レベルよりも大きいか、小さいかを決定するステップと、修正された次のＯＢ画素レベルが目標レベルよりも大きいときは、オフセット値を、プッシュサイズ分減少して、メモリに書き込むステップと、修正された次のＯＢ画素レベルが目標レベルよりも小さいときは、オフセット値を、プッシュサイズ分だけ増加して、メモリに書き込むステップと、プッシュサイズと最小ステップサイズとを比較するステップと、プッシュサイズが最小ステップサイズよりも大きいときは、プッシュサイズを減少させるステップと、最後のＯＢ画素レベルがサンプリングされたか否かを判定して、サンプリングされてないときは、次のＯＢ画素レベルのサンプリングを繰り返すステップを有する。
【００１３】
本発明に係るカラム固定パターンノイズ補正方法は、最後のＯＢ画素レベルをサンプリングしていないことを判定した後に、次のＯＢ画素レベルをサンプリングするステップと、オフセット値をメモリから読み出すステップと、オフセット値を次のＯＢ画素レベルに加算して、修正された次のＯＢ画素レベルを生成するステップと、修正された次のＯＢ画素レベルが目標レベルよりも大きいか、小さいかを決定するステップと、修正された次のＯＢ画素レベルが目標レベルよりも大きいときは、オフセット値を、プッシュサイズ分だけ減少して、メモリに書き込むステップと、修正された次のＯＢ画素レベルが目標レベルよりも小さいときは、オフセット値を、プッシュサイズ分だけ増加して、メモリに書き込むステップと、プッシュサイズと最小ステップサイズとを比較するステップと、プッシュサイズが最小ステップサイズよりも大きいときに、プッシュサイズを減少させるステップと、最後のＯＢ画素がサンプリングされたか否かを判定するステップとを繰り返す。
【００１４】
ラインの最初の部分で、カラムＦＰＮ補正の適用をまったく受けないＯＢ画素の平均をとることによって、目標レベルは計算される。プッシュサイズを設定するステップは、プッシュサイズを重要パラメータに設定するが、ここで、重要パラメータは、最初の直接オフセット予想値の平均の不確実さに比例して設定される。プッシュサイズが最小ステップサイズよりも大きいときは、プッシュサイズは１／２にされる。最後のＯＢ画素がサンプリングされた後、メモリに記憶されたオフセット値は、行内の各ビデオ信号に加算される。そして、重要パラメータはゲイン設定に基づいて拡大縮小される（scaled）。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】撮像素子アレイ、ＯＢ画素、多重化論理回路、黒レベルクランプ回路及びＡ／Ｄコンバータを備える、先行文献である米国特許第７，０９８，９５０号に記載された回路図である。
【図２】標準的な撮像素子において、撮像された内容に対応して、その撮像内容がどのように画素出力のラインに変換されるのかを示す図である。
【図３】映像ブランキング期間のフロントポーチの拡大図であり、ＯＢ画素は、有効画素出力に優先して読み込まれることを示す。
【図４】白レベルの輝度から黒レベルまでの連続的な諧調レベルが撮像素子の最下位ビットに対してどのようにリニアリティをもって変換され、通常のビデオカメラ装置では少ないビット数にどのようにマッピングされるかを示す図である。
【図５】本発明により、カラムＦＰＮオフセットが、撮像素子のＡ／Ｄコンバータにより供給されるデジタルデータを用いて、どのように決定されるのかを示す図である。
【図６】本発明により、オフセット誤差は、最小ステップサイズに対応する最小誤差に減少していく例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、当業者が本発明を実施及び利用できるように、並びに本発明の発明者が、本発明を実施するために最良と考える実施の形態を用いて、本発明を説明する。なお、当業者にとっては、様々に変更できることは明らかである。これらの変更、等価物、代替物は、全て、本発明の思想及び範囲内に含まれる。
【００１７】
本発明に係るカラム固定パターンノイズ補正方法は、たとえば図１に示すような米国特許第７，０９８，９５０号に開示されるイメージシステムオンチップ（以下、ｉＳｏＣという。）のカラム固定パターンノイズ（以下、ＦＰＮという。）オフセットを計算する速度と精度との妥協点を提供するものである。本発明のカラムＦＰＮ補正技術は、デジタル技術によるもので、ビデオ信号がＡ／Ｄコンバータによりデジタル化された後に適用されるものである。
【００１８】
ｉＳｏＣ内で生成され、あるいは、アナログ出力を有する撮像素子によって供給されるアナログビデオの各信号は、通常、図２に示すような信号波形となる。白レベルから黒レベルにわたる諧調情報からなる代表的な画像は、のこぎり波に類似した形状のビデオ信号波形を発生する。有効ビデオ信号の両側には、同期パルスと映像ブランキング信号がある。映像ブランキング期間の長さは、実際の映像規格によって定まる。現在用いられる適切な規格には、ＮＴＳＣ規格及びＡＴＳＣ規格が含まれる。しかしながら、黒レベルクランプやＦＰＮ補正を含む様々な機能を実行するために、映像ブランキング期間内にＯＢ画素を読み込ませることを、当業者であれば認識している。たとえば、図３は、本発明に係るカラムＦＰＮ補正を実行するために、映像ブランキング期間のいわゆるフロントポーチ期間内で読み込んだＯＢ画素列を示している。
【００１９】
図４は、映像情報が、ｉＳｏＣによって、対応するデジタルデータにどのように変換されるかを示している。通常の撮像装置においては、目標レベルは、撮像素子によって扱うことのできる最小の絶対黒レベル、たとえば０最下位ビット（以下、ＬＳＢという。）よりも大きい所望の黒レベルに選択される。目標レベルを最小の絶対黒レベルよりも大きく設定することにより、撮像素子の照明、ノイズ、動作温度、あるいはゲイン、露光時間及び当業者に周知の他の変数設定を含む撮像素子の設定に関係なく、黒レベルクランプをなくすことができる。１２ビットの撮像装置においては、４０９６個の取り得る値、すなわちＬＳＢがある。４０９６個の取り得るＬＳＢは、完全な黒レベル（０ＬＳＢ）から最大白レベル（４０９５ＬＳＢ）の信号強度にわたっている。そのような撮像素子においては、目標黒レベルは、多くの場合、撮像素子のゲインとは無関係に、時間ノイズ及び空間ノイズから生ずる黒レベルのばらつきを完全にそれ以下に収めるために６４ＬＳＢに設定されている。ノイズがピークツーピークからわずかに１ＬＳＢだけ拡がっているに過ぎないと仮定すると、完全黒レベル（０ＬＳＢ）よりも黒い黒レベルクランプの最大ばらつきを生じることなく、撮像素子のゲインを６４に増大させることができる。一方、ピークツーピークノイズが８ＬＳＢにわたる場合は、有効ゲインは、８（１８ｄＢ）に制限される。カメラの設計者は、通常、安定かつ高品質の黒レベルをサポートすると同時に、撮像素子が少なくとも１８ｄＢのゲインをサポートすることを要求するので、有効ゲインが８に制限されることは、最低限の規格に等しい。したがって、広範にわたる撮像条件、すなわち明るい、標準、及び暗い照明条件でのゲイン設定と関係なく、高品質の黒レベル処理を容易にするためには、目標レベルは、６４以外の値に設定しても良い。さらに、目標レベルは、単純にＯＢ画素レベルの平均とすることもできる。
【００２０】
図４に示すように、撮像素子は、通常、線形的な方法で様々な撮像輝度を変換する。しかしながら、通常のビデオカメラにおいては、画素出力データを圧縮信号にマッピングするために、線形データにはガンマ補正が適用される。ここで、撮像素子の諧調データである４０９６個のＬＳＢ、すなわち１２ビットデータは、ビデオカメラの１０ビットデータに変換される。
【００２１】
本発明の一実施の形態に基づいて、図５は、信号処理のフローチャートを示す。ＯＢ画素は、読み出され、サンプリングされ、また、各列内の遮へいがない（光感応）信号画素（clear (light sensitive) signal pixels）を読み出す前に、黒レベルが決定される。列ごとに、最初のＯＢ画素がサンプリングされる（ステップ１）。ＯＢ画素レベルと目標レベル間の差分が計算される（ステップ２）。目標レベルは、ＯＢ画素のラインデータの平均値、又はプログラム可能なレジスタに設定された一定の値のいずれかに設定されている。ＯＢ画素のラインデータの平均値は、ラインの最初の部分のＯＢ画素の一部（subset）を用いて計算される。このＯＢ画素の一部は、カラムＦＰＮ補正の対象とはならない。計算されたＯＢ画素レベルと目標レベル間の差分は、メモリに記憶される（ステップ３）。この点では、オフセット計算のためにメモリにある値は、主としてその画素の固有のオフセット値（画素ＦＰＮ）に、その画素の時間ノイズを加えたものに関連する誤差を有している。
【００２２】
初期プッシュサイズ値は、重要パラメータ（以下に説明する）に設定される（ステップ４）。そして、次のＯＢ画素がサンプリングされ（ステップ５）、オフセット値がメモリから読み出される（ステップ６）。そして、オフセット値（符号付の値）は、現在のＯＢ画素の値に加算される（ステップ７）。
【００２３】
この修正されたオフセット値は、目標レベルと比較され（ステップ８）、修正オフセット値が目標レベルよりも大きいか、小さいかが判定される（ステップ９）。修正オフセット値が、目標レベルよりも小さいときは、修正オフセット値は、プッシュサイズ分だけ増加され（ステップ１０）、修正オフセット値が目標レベルより大きいときは、修正オフセット値は、プッシュサイズ分減少される（ステップ１１）。この新たなオフセットの推定値は、メモリに書き込まれる（ステップ１２）。
【００２４】
プッシュサイズは、最小ステップサイズと比較される（ステップ１３）。プッシュサイズが最小ステップサイズと等しくないときは、プッシュサイズは、１／２にされる（ステップ１４）。サンプリングするＯＢ画素がまだあるときは（ステップ１５）、（メモリのＬＳＢに対応する）最小の増分に達するまで次第に縮小されるプッシュサイズで次のＯＢ画素のサンプリングをする上記のステップ（ステップ５）を繰り返す。
【００２５】
最初のステップサイズの大きさ（すなわち、２番目のＯＢ画素をサンプリングするプッシュサイズ）を重要パラメータという。重要パラメータは、最初の直接オフセット値推定の平均の不確実さに比例して調整されなければならない。最初の直接オフセット値推定の誤差が大きいほど、より大きな重要パラメータで、初期誤差をキャンセル（neutralize）しなければならない。重要パラメータは、平均の不確実さに比例して拡大縮小される（scaled）ように、撮像素子のゲイン設定に比例して、拡大縮小される。最初のＯＢ画素のサンプリング後のＦＰＮオフセット値の計算における平均誤差
【数１】
2011520385.tif 000003
は、（それぞれの誤差が正規分布に従うと仮定すると）画素ＦＰＮ ＮＦＰＮと画素の時間ノイズＮｔｅｍｐｏｒａｌとの平方和の平方根に等しい。
【００２６】
【数２】
2011520385.tif 000004
【００２７】
実際には、最適な重要パラメータは、特にゲインに対しては経験的に設定され、それぞれのゲイン設定にしたがって、拡大縮小される。
【００２８】
アナログ領域でゲインを変更することは、この数の大きさを変えることであり、したがって、最初のステップサイズは、調整可能なゲイン依存性のパラメータである。単純に実現するには、各ＯＢ画素のサンプリングにおけるプッシュサイズを、１／２に減少させることである（すなわち、右に１つシフトする）。
【００２９】
カラムＦＰＮオフセット値をメモリに直接書き込み、そして、次第に小さくなる値分だけ、この値をプッシュアップ又はプッシュダウンする処理を、「漸減」処理（a "tapering" process）という。次のフレームに対して、新たなカラムＦＰＮオフセット値を計算する価値がある事象（たとえばゲインの変更）が生じるまで、カラムＦＰＮオフセット値は、最小プッシュサイズ分だけ、連続してプッシュアップ又はプッシュダウンされる。そして、漸減処理は、自動又は手動によって再度開始される。
【００３０】
図６は、漸減処理の一例を示す表である。この例では、重要パラメータが４に調整されており、メモリのＬＳＢは、ビデオ信号電圧をデジタル変換したＡ／ＤコンバータのＬＳＢの１／４に等しい。目標レベルは６４ＬＳＢである。
【００３１】
この方法の第１の効果は、１フレーム内でカラムＦＰＮオフセット値を良好に推定できることであり、平均値とは異なり、異常画素（たとえば、平均値に比べて過剰な暗電流を有する「ホット（hot）」画素、又は比較的大きな正又は負のオフセット値を生じさせるランダムテレグラフノイズ（random telegraph noise）を有する「フラッシュ（flashing）」画素の影響を受けないことである。漸減処理の初期に異常ＯＢ画素が発生すると、大きなプッシュサイズが生成され、その符号は、５０％の確率で間違っている。プッシュサイズは比例していないので、漸減処理において残りのプッシュ動作（その合計は、間違ったプッシュサイズに略等しい）を行うことにより、回復する。異常画素の効果が漸減処理の後半で起こった場合、プッシュ動作は、再び間違った方向に働く可能性があるが、プッシュ動作の大きさ自体は重要ではない。最終的には、最小プッシュサイズでの数フレームにわたる動作の後に、時間ノイズは、完全に除去される。したがって、この技術は、連続的最小プッシュ法（continuous minimal push approach）の漸近的精度を有している。結果的に最初のＯＢ画素に比例した値が直接、メモリに記憶されるので、そのＯＢ画素は異常状態であると判定される。たとえば、サンプリングのためのＯＢ画素の他の行を用いるというオプションが可能である。
【００３２】
本発明の一実施の形態における幾つかの部分は、本発明の開示に基づいてプログラミングされた従来の汎用若しくは専用のコンピュータ又はマイクロプロセッサを用いて実現することができ、このことは、コンピュータ技術の当業者にとって明らかである。
【００３３】
本発明の開示に基づいて、プログラマは、適切なソフトウェアを簡単にコーディングすることができ、このことは、ソフトウェア技術の当業者にとって明らかである。また、本発明は、特定用途向け集積回路を準備することにより、あるいは既存の部品を接続して適切な回路を構成することにより、実現することができ、このことは、当業者にとって明らかである。
【００３４】
上述の好ましい実施の形態の様々な変更及び修正は、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、行うことができることは、当業者にとっては明らかである。したがって、特許請求の範囲内において、特にここに説明した実施の形態以外の形態で、発明を実施できることは、言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011520385.tif 000007
【図４】
2011520385.tif 000008
【図５】
2011520385.tif 000009
【図６】
2011520385.tif 000010
【国際調査報告】
2011520385.tif 000011