(57)【要約】【課題】回路規模の縮小化を図りながら、精度の高い欠陥画素補正を行うことを課題とする。【解決手段】シフトレジスタ１３からは注目画素の画素データ７３が、シフトレジスタ１１，１５からは周辺同色画素の画素データ７１，７５が出力される。画素データ７１，７５から算出された推測画素データ７７と画素データ７３の差分データ７９が比較部２７に入力され、レジスタ２５に格納された閾値は推測画素データ７７で変調され、変調閾値データ９１として比較部２７に入力される。比較部２７において、差分データ７９が変調閾値データ９１より大きいと判断された場合には、セレクタ２８は、補正画素データ９２として推測画素データ７７を出力する。【選択図】        図２
2004320128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーから画素データを入力する手段と、
注目画素の周辺画素の画素データから前記注目画素の推測画素値を求める手段と、
前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、
所定の閾値を前記推測画素値で変調し、変調閾値を求める変調手段と、
前記差分値と前記変調閾値とを比較し、前記差分値が前記変調閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、
を備えることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥画素補正装置において、
前記センサーは、カラー対応センサーであり、前記周辺画素は、それぞれ前記注目画素と同色の画素であることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の欠陥画素補正装置において、
前記変調手段は、
前記推測画素値が高輝度側に変化するにつれて、前記変調閾値が大きくなるように前記閾値を変調する手段、
を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の欠陥画素補正装置において、
前記変調手段は、
前記推測画素値の領域ごとに個別の関数を適用させて前記閾値を変調する手段、
を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の欠陥画素補正装置において、
前記推測画素値は、前記周辺画素の画素平均値であることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項６】
カラー対応センサーから画素データを入力する手段と、
注目画素の周辺画素であって、前記注目画素と同色画素の画素データから前記注目画素の推測画素値を求める手段と、
前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、
前記カラー対応センサーの各色に対応した閾値を記憶する手段と、
前記差分値と前記注目画素の色に対応した前記閾値とを比較し、前記差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する補正手段と、
を備えることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項７】
請求項６に記載の欠陥画素補正装置において、
前記補正手段は、
前記注目画素の色に対応した前記閾値を前記推測画素値で変調し、変調閾値を求める変調手段と、
前記差分値と前記変調閾値とを比較し、前記差分値が前記変調閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、
を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項８】
センサーから画素データを入力する手段と、
注目画素と同色の画素であって、前記注目画素に対して直近に位置し、既に、欠陥補正が行われた画素の画素値を前記注目画素の推測画素値とする手段と、
前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、
所定の閾値を前記推測画素値で変調し、変調閾値を求める手段と、
前記差分値と前記変調閾値とを比較し、前記差分値が前記変調閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、
を備えることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項９】
センサーから画素データを入力する手段と、
注目画素の周辺画素の画素データから前記注目画素の推測画素値を求める手段と、
前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、
前記差分値を前記推測画素値で変調し、変調差分値を求める変調手段と、
前記変調差分値と所定の閾値とを比較し、前記変調差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、
を備えることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の欠陥画素補正装置において、
前記センサーは、カラー対応センサーであり、前記周辺画素は、それぞれ前記注目画素と同色の画素であることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の欠陥画素補正装置において、
前記変調手段は、
前記推測画素値が高輝度側に変化するにつれて、前記変調差分値が小さくなるように前記差分値を変調する手段、
を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項１２】
請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の欠陥画素補正装置において、
前記変調手段は、
前記推測画素値の領域ごとに個別の関数を適用させて前記差分値を変調する手段、
を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の欠陥画素補正装置において、
前記補正手段は、
前記差分値を前記推測画素値で変調し、変調差分値を求める変調手段と、
前記変調差分値と前記閾値とを比較し、前記変調差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、
を含むことを特徴とする欠陥画素補正装置。
【請求項１４】
センサーから画素データを入力する手段と、
注目画素と同色の画素であって、前記注目画素に対して直近に位置し、既に、欠陥補正が行われた画素の画素値を前記注目画素の推測画素値とする手段と、
前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、
前記差分値を前記推測画素値で変調し、変調差分値を求める手段と、
前記変調差分値と所定の閾値とを比較し、前記変調差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、
を備えることを特徴とする欠陥画素補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサーに存在する欠陥画素の補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等のセンサーには、白欠陥や黒欠陥などの欠陥画素が存在する場合がある。このような欠陥画素は、画質に影響を与えるため補正する必要がある。たとえば、ＣＣＤの製造工場において、これら欠陥画素のアドレスを特定し、このアドレス情報を不揮発性メモリに記憶させ、ＣＣＤと共に出荷するといった方法がとられている。これにより、デジタルカメラなどにおいては、撮影時に、アドレス情報から欠陥画素位置を特定し、欠陥画素については周囲の画素で補正するなどの方法がとられる。したがって、このような方法をとるためには、アドレス情報を格納するためのメモリが必要であり、回路規模の縮小化の妨げとなっている。
【０００３】
これに対して、アドレス情報を格納するためのメモリを不要とした技術が下記特許文献１において開示されている。
【０００４】
一方、下記特許文献２においては、画像の輝度レベルに応じて欠陥画素の補正を行う技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２２３３９１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４２１５７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アドレス情報を格納するためのメモリを不要とした従来の技術においては、補正の精度に問題があった。また、画像の輝度レベルに応じて欠陥画素の補正を行う従来技術では、回路規模が大きくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、回路規模の縮小化を図りながら、精度の高い適正な補正を行うことを可能とした欠陥画素の補正技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、センサーから画素データを入力する手段と、注目画素の周辺画素の画素データから前記注目画素の推測画素値を求める手段と、前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、所定の閾値を前記推測画素値で変調し、変調閾値を求める変調手段と、前記差分値と前記変調閾値とを比較し、前記差分値が前記変調閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の欠陥画素補正装置において、前記センサーは、カラー対応センサーであり、前記周辺画素は、それぞれ前記注目画素と同色の画素であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の欠陥画素補正装置において、前記変調手段は、前記推測画素値が高輝度側に変化するにつれて、前記変調閾値が大きくなるように前記閾値を変調する手段、を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の欠陥画素補正装置において、前記変調手段は、前記推測画素値の領域ごとに個別の関数を適用させて前記閾値を変調する手段、を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の欠陥画素補正装置において、前記推測画素値は、前記周辺画素の画素平均値であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、カラー対応センサーから画素データを入力する手段と、注目画素の周辺画素であって、前記注目画素と同色画素の画素データから前記注目画素の推測画素値を求める手段と、前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、前記カラー対応センサーの各色に対応した閾値を記憶する手段と、前記差分値と前記注目画素の色に対応した前記閾値とを比較し、前記差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６に記載の欠陥画素補正装置において、前記補正手段は、前記注目画素の色に対応した前記閾値を前記推測画素値で変調し、変調閾値を求める変調手段と、前記差分値と前記変調閾値とを比較し、前記差分値が前記変調閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、センサーから画素データを入力する手段と、注目画素と同色の画素であって、前記注目画素に対して直近に位置し、既に、欠陥補正が行われた画素の画素値を前記注目画素の推測画素値とする手段と、前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、所定の閾値を前記推測画素値で変調し、変調閾値を求める手段と、前記差分値と前記変調閾値とを比較し、前記差分値が前記変調閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、センサーから画素データを入力する手段と、注目画素の周辺画素の画素データから前記注目画素の推測画素値を求める手段と、前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、前記差分値を前記推測画素値で変調し、変調差分値を求める変調手段と、前記変調差分値と所定の閾値とを比較し、前記変調差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載の欠陥画素補正装置において、前記センサーは、カラー対応センサーであり、前記周辺画素は、それぞれ前記注目画素と同色の画素であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項９または請求項１０に記載の欠陥画素補正装置において、前記変調手段は、前記推測画素値が高輝度側に変化するにつれて、前記変調差分値が小さくなるように前記差分値を変調する手段、を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の欠陥画素補正装置において、前記変調手段は、前記推測画素値の領域ごとに個別の関数を適用させて前記差分値を変調する手段、を含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、請求項６に記載の欠陥画素補正装置において、前記補正手段は、前記差分値を前記推測画素値で変調し、変調差分値を求める変調手段と、前記変調差分値と前記閾値とを比較し、前記変調差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、センサーから画素データを入力する手段と、注目画素と同色の画素であって、前記注目画素に対して直近に位置し、既に、欠陥補正が行われた画素の画素値を前記注目画素の推測画素値とする手段と、前記注目画素についてのセンサー入力画素値と前記推測画素値との差分値を求める手段と、前記差分値を前記推測画素値で変調し、変調差分値を求める手段と、前記変調差分値と所定の閾値とを比較し、前記変調差分値が前記閾値よりも大きい場合には、前記注目画素の画素値として、前記センサー入力画素値に替えて前記推測画素値を出力する手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
｛実施の形態１｝
図１は、本発明の実施の形態１にかかる欠陥画素補正回路１が組み込まれたデジタルカメラ８の概略ブロック図である。デジタルカメラ８において、被写体からの反射光は、光学部４を介してＣＣＤ撮像素子５で受光される。本実施の形態におけるＣＣＤ撮像素子５は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色のカラーフィルタがベイヤ配列されたカラー対応センサーである。ＣＣＤ撮像素子５から出力されたＲＧＢ各色のアナログ信号は、各種のアナログ処理が施された後、Ａ／Ｄ変換部６においてデジタル変換され、デジタルの画素データとして画像処理部７に入力される。ここで、図に示したように、本実施の形態においては、画素データは、Ｒ→Ｇ→Ｒ→Ｇ→・・・の順で出力される画素列と、Ｂ→Ｇ→Ｂ→Ｇ→の順で出力される画素列とが交互に繰り返されて出力される。ただし、この出力順序は一例であり、ＣＣＤ撮像素子５のカラーフィルタの配列に応じて、出力される色の順序が異なる。
【００２４】
画像処理部７は、入力した画素データに対して各種のデジタル処理を実行する機能部である。そして、欠陥画素補正回路１において、ＣＣＤ撮像素子５における欠陥画素から出力された画素データに対して補正処理が行われる。
【００２５】
図２は、欠陥画素補正回路１の機能ブロック図である。欠陥画素補正回路１には、ＣＣＤ撮像素子５から出力された画素データ７０が入力されるが、この画素データ７０は、レジスタ１１〜１５からなるシフトレジスタに入力される。
【００２６】
各レジスタ１１〜１５は、それぞれ、１画素分のビット幅のデータを保持可能なレジスタであり、クロック信号８０に同期して、保持している１画素分の画素データを次段のレジスタに転送する。これにより、レジスタ１１〜１５によって５画素分の画素データを保持することが可能である。図に示すように、各レジスタ１１〜１５から出力される画素データをそれぞれ画素データ７１〜７５とする。
【００２７】
ここで、前述したように、欠陥画素補正回路１に入力される画素データ７０は、Ｒ→Ｇ→Ｒ→Ｇ→・・・の順で出力される画素列、あるいは、Ｂ→Ｇ→Ｂ→Ｇ→の順で出力される画素列であるので、各レジスタ１１〜１５には、１段おきにＲＧＢの画素データが保持されることになる。したがって、レジスタ１１，１３，１５には、同じ色の画素データが保持されることになり、クロック信号８０に同期して出力される画素データ７１，７３，７５は、同じ色の画素データである。
【００２８】
あるクロック周期で出力された画素データ７１，７５は、加算回路２１において加算される。加算回路２１からの出力データ７６は、平均値算出回路２２において２で除算される。これによって、推測画素データ７７が出力される。
【００２９】
ここで、画素データ７１，７５は、画素データ７３の前後に位置する同じ色の画素データである。画素データ７３を注目画素の画素データとすると、推測画素データ７７は、注目画素の前後の同じ色の２画素の平均値であり、注目画素の画素データ７３が欠陥画素から取得されたデータである場合に、この画素データ７３に替えて注目画素の画素値を推測するデータとして利用される。つまり、推測画素データ７７は、注目画素の周辺画素を用いて求められた注目画素の画素値を推測するデータである。
【００３０】
次に、減算回路２３において、推測画素データ７７と画素データ７３との差分データ７８が算出される。ここで、画素データ７３は、ＣＣＤ撮像素子５によって入力された注目画素の画素値を示す。つまり、推測画素データ７７が注目画素の推測画素値であるのに対して、画素データ７３は、センサー入力画素値である。
【００３１】
さらに、絶対値演算回路２４において、差分データ７８の絶対値が算出され、差分データ７９が出力される。この差分データ７９は、比較部２７に入力される。
【００３２】
一方、平均値算出回路２２から出力された推測画素データ７７は、変換部２６にも入力される。
【００３３】
図３は、変換部２６の機能ブロック図である。変換部２６に入力された推測画素データ７７は、係数算出部２６１に入力され、閾値変調用の係数が算出される。推測画素データ７７から係数を算出する処理は、図４に示すような関数を用いて実行される。図中、横軸は推測画素データ７７の値（画素値）であり、縦軸は係数を示している。ここでは、推測画素データ７７が１０ビットのデータであり、この関数によって１０ビットの係数に変換される場合を例にしている。
【００３４】
図に示すように、この係数を求める関数は、単純なリニア関数ではなく、推測画素データ７７の画素値の領域によって、その傾きが異なるように設定されている。つまり、輝度域に応じて異なる関数を適用させるようにしている。図に示した各領域における関数の傾きは一例であるが、このように、各領域における関数を自由に設定できるようにしているのである。
【００３５】
ただし、係数を求める関数は、図４でも示すように、推測画素データ７７の画素値が大きくなるに従って、つまり、高輝度側になるに従って、その係数が大きくなるようにすることが望ましい。これにより、高輝度域における過補正を抑制することができる。また、中濃度域や暗部における補正漏れを防ぐこともできる。
【００３６】
係数算出部２６１から係数データ２６５が出力されると、乗算回路２６２において、係数データ２６５とレジスタ２５（図２に図示）から出力された閾値データ９０との間で乗算処理が行われ、変調閾値データ２６６が算出される。ここで、閾値データ９０は、欠陥画素を判定するための閾値を示すデータであり、この閾値データ９０が係数データ２６５によって変調されることによって、推測画素データ７７の輝度に応じて閾値が変調されることになる。このようにして算出された変調閾値データ２６６は、除算回路２６３において１２８で除算される。
【００３７】
この例では、閾値データ９０には、乗算回路２６２において、０〜１０２３（１０ビット）の係数データ２６５が乗算されて変調された後、１２８で除算（７ビットシフト演算）されるので、閾値は、０〜８倍の８通りに変調されることになる。このようにして、変換部２６は、変調閾値データ９１を出力する。なお、除算回路２６１において除算する数値を調整することにより、閾値の変調段階を任意に変更することが可能である。
【００３８】
再び、図２を参照する。変換部２６から出力された変調閾値データ９１は、比較部２７に入力される。比較部２７は、差分データ７９と変調閾値データ９１の大小関係を比較する。そして、この大小関係に従って、選択信号８１を出力する。ここでは、変調閾値データ９１よりも差分データ７９が小さい場合には、選択信号８１として「０」が出力され、変調閾値データ９１よりも差分データ７９が大きい場合には、選択信号８１として「１」が出力される。
【００３９】
セレクタ２８には、画素データ７３および推測画素データ７７が入力されるとともに、選択信号８１が入力される。そして、セレクタ２８は、選択信号８１として「０」を入力すると、補正画素データ９２として画素データ７３を出力する。つまり、注目画素の画素データとしてセンサー入力画素値を採用する。選択信号８１として「１」を入力すると、補正画素データ９２として推測画素データ７７を出力する。つまり、注目画素の画素データとしてセンサー入力画素値に替えて、推測画素値を採用するのである。このようにして、ＣＣＤ撮像素子５から出力された各画素データ７０に対して補正画素データ９２を出力する。
【００４０】
本実施の形態の欠陥画素補正回路１は、デジタルカメラ８において撮像された画像データを、リアルタイムで処理、欠陥画素を補正して出力するので、欠陥画素のアドレスを記憶するためのメモリが不要である。また、機器の起動時に、黒レベルや白レベルなどの基準レベルを撮影する必要がないので、起動時間を短縮させることが可能である。
【００４１】
さらに、欠陥画素を判断するための閾値を推測画素データ７７の値（画素値）に応じて変調するので、欠陥画素の判定精度が向上する。すなわち、固定閾値との比較により欠陥画素を判断した場合に発生する過補正（正常な画素を欠陥画素と判断し補正すること）や、固定閾値では欠陥画素として判断することができない中間濃度部や暗部における欠陥画素も補正することができるのである。
【００４２】
実施の形態１においては、注目画素の前後の２つの画素を用いて推測画素データを生成するようにしているが、周辺画素の選択は特に限定されるものではない。たとえば、２次元画像上における注目画素の上下左右の周辺４箇所の画素から推測画素データを生成するようにしてもよい。
【００４３】
あるいは、回路規模を小さくすることに主目的を置くならば、周辺画素として１画素を選択し、当該画素の画素値を注目画素の推測画素値とするようにしてもよい。このような方法とする場合、図２において、レジスタ１１，１２を取り除き、３つのレジスタ１３，１４，１５でシフトレジスタを構成する。そして、レジスタ１３に入力されている画素データが注目画素であるのに対して、レジスタ１５に入力されている画素データを推測画素データとすればよい。レジスタ１５に格納されている画素データは既に欠陥画素補正が行われた画素であるので、推測画素値とするのに適している。したがって、加算回路２１および平均値算出回路２２も不要である。減算回路２３においては、画素データ７３と画素データ７５の差分を求めることによって、差分データ７８が算出されるのである。
【００４４】
｛実施の形態２｝
次に、実施の形態２における欠陥画素補正回路２について説明する。この欠陥画素補正回路２も画像撮影装置等に組み込まれて欠陥画素の補正処理を行う。この実施の形態においては、図１に示すように、欠陥画素補正回路２はデジタルカメラ８に組み込まれて、ＣＣＤ撮像素子５から出力された画素データの補正処理を行う。
【００４５】
図５は、実施の形態２に係る欠陥画素補正回路２のブロック図である。図中、実施の形態１と同様の機能部については、同一の番号を付している。以下、実施の形態１と異なる機能部を中心に説明する。
【００４６】
レジスタ１１，１５から出力された画素データ７１，７５が、加算回路２１、平均値算出回路２２において処理されることにより、推測画素データ７７が出力される。減算回路２３、絶対値算出回路２４を経て算出された差分データ７９は比較部２７に入力される。また、推測画素データ７７は、変換部２６にも入力される。
【００４７】
実施の形態１とは異なり、欠陥画素補正回路２は、ＣＣＤ撮像素子５から出力される画素データの各色に対応した閾値を格納する複数のレジスタ２５１〜２５４を備えている。レジスタ２５１，２５２には、Ｒ→Ｇ→Ｒ→Ｇ→・・・の順で出力される画素列に対応して、Ｒ用閾値データ１０１，Ｇ用閾値データ１０２が格納されている。レジスタ２５３，２５４には、Ｂ→Ｇ→Ｂ→Ｇ→・・・の順で出力される画素列に対応して、Ｂ用閾値データ１０３，Ｇ用閾値データ１０４が格納されている。ただし、２つのＧ用閾値データを共通のレジスタに格納するようにしてもよい。
【００４８】
セレクタ３１は、各色の閾値データ１０１〜１０４を入力するとともに、選択信号１００を入力する。選択信号１００は、タイミングジェネレータ（図示せず）から与えられる信号であり、現在レジスタ１１，１３，１５から出力されている画素データ７１，７３，７５の色（３つとも同じ色である。）を指定する信号である。ここでは、Ｒ→Ｇ→Ｒ→Ｇ→・・・の順で出力される画素列について、Ｒ色が出力されている場合には、選択信号１００として「０」を、Ｇ色が出力されている場合には、選択信号１００として「１」を出力する。また、Ｂ→Ｇ→Ｂ→Ｇ→・・・の順で出力される画素列について、Ｂ色が出力されている場合には、選択信号１００として「２」を、Ｇ色が出力されている場合には、選択信号１００として「３」を出力する。
【００４９】
セレクタ３１は、選択信号１００に従って、対応する色用の閾値データ１０５を出力する。閾値データ１０５は変換部２６に入力される。変換部２６では実施の形態１と同様の処理が行われ、変調閾値データ１０６が出力される。
【００５０】
比較部２７では、差分データ７９と変調閾値データ１０６の比較処理が行われ、変調閾値データ１０６よりも差分データ７９が小さい場合には、選択信号８１として「０」が出力され、変調閾値データ１０６よりも差分データ７９が大きい場合には、選択信号８１として「１」が出力される。そして、セレクタ２８は、選択信号８１として「０」を入力すると、補正画素データ９２として画素データ７３を出力し、選択信号８１として「１」を入力すると、補正画素データ９２として推測画素データ７７を出力するのである。このようにして、ＣＣＤ撮像素子５から出力された各画素データ７０に対して補正画素データ９２を出力する。
【００５１】
このように、実施の形態２によれば、色毎に最適な変調閾値を設定することが可能であり、より高精度な欠陥検出が可能である。
【００５２】
実施の形態２においても、注目画素の前後の２つの画素を用いて推測画素データを生成するようにしているが、周辺画素の選択は特に限定されるものではなく、２次元画像上における上下左右の４つの画素を周辺画素として用いてもよい。あるいは、回路規模を小さくすることに主目的を置くならば、周辺画素として１画素を選択し、当該画素の画素値を注目画素の推測画素値とするようにしてもよい。
【００５３】
｛実施の形態３｝
次に、実施の形態３における欠陥画素補正回路３について説明する。この欠陥画素補正回路３も画像撮影装置等に組み込まれて欠陥画素の補正処理を行う。この実施の形態においては、図１に示すように、欠陥画素補正回路３はデジタルカメラ８に組み込まれて、ＣＣＤ撮像素子５から出力された画素データの補正処理を行う。
【００５４】
図６は、実施の形態３に係る欠陥画素補正回路３のブロック図である。図中、実施の形態１と同様の機能部については、同一の番号を付している。以下、実施の形態１と異なる機能部を中心に説明する。
【００５５】
レジスタ１１，１５から出力された画素データ７１，７５が、加算回路２１、平均値算出回路２２において処理されることにより、推測画素データ７７が出力される。さらに、減算回路２３、絶対値算出回路２４を経て算出された差分データ７９が出力される。次に、実施の形態１とは異なり差分データ２９は変換部４１に入力される。また、推測画素データ７７は、変換部４１にも入力される。
【００５６】
図７は、変換部４１の機能ブロック図である。変換部４１に入力された推測画素データ７７は、係数算出部４１１に入力され、閾値変調用の係数が算出される。推測画素データ７７から係数を算出する処理は、図８に示すような関数を用いて実行される。図中、横軸は推測画素データ７７の値（画素値）であり、縦軸は係数を示している。ここでは、推測画素データ７７が１０ビットのデータであり、この関数によって１０ビットの係数に変換される場合を例にしている。
【００５７】
図に示すように、この係数を求める関数は、単純なリニア関数ではなく、推測画素データ７７の画素値の領域によって、その傾きが異なるように設定されている。図に示した各領域における関数の傾きは一例であるが、推測画素データ７７の画素値の領域毎に関数を自由に設定できるようにしているのである。
【００５８】
ただし、係数を求める関数は、図８でも示すように、推測画素データ７７の画素値が小さくなるに従って、つまり、低輝度側になるに従って、その係数が大きくなるようにすることが望ましい。これにより、高輝度域における過補正を抑制することができる。また、中濃度域や暗部における補正漏れを防ぐこともできる。
【００５９】
係数算出部４１１から係数データ４１５が出力されると、乗算回路４１２において、係数データ４１５と差分データ７９との間で乗算処理が行われ、変調差分データ４１６が出力される。このようにして算出された変調差分データ４１６は、除算回路４１３において１２８で除算される。この例では、差分データ７９には、０〜１０２３（１０ビット）の係数データ４１５が乗算されて変調された後、１２８で除算（７ビットシフト演算）されるので変調差分値は、０〜８倍の８通りに変調されることになる。このようにして、変換部４１は、変調差分データ１１０を出力する。
【００６０】
再び、図６を参照する。レジスタ４３から出力された閾値データ１１１と、変換部４１から出力された変調差分データ１１０は、比較部４２に入力される。ここで、閾値データ１１１は、欠陥画素を判定するための閾値を示すデータであり、この閾値データ１１１と係数データ４１５によって変調された変調差分データ１１０との間で大小関係が判定される。
【００６１】
そして、この大小関係に従って、比較部４２は、選択信号８１を出力する。ここでは、閾値データ１１１よりも変調差分データ１１０が小さい場合には、選択信号８１として「０」が出力され、閾値データ１１１よりも変調差分データ１１０が大きい場合には、選択信号８１として「１」が出力される。
【００６２】
そして、セレクタ２８は、選択信号８１として「０」を入力すると、補正画素データ９２として画素データ７３を出力する。つまり、注目画素の画素値としてセンサー入力画素値を採用する。選択信号８１として「１」を入力すると、補正画素データ９２として推測画素データ７７を出力する。つまり、注目画素の画素値として推測画素値を採用するのである。このようにして、ＣＣＤ撮像素子５から出力された各画素データ７０に対して補正画素データ９２を出力するのである。
【００６３】
このように、デジタルカメラ８において撮像された画像データを、リアルタイムで処理、欠陥画素を補正して出力するので、欠陥画素のアドレスを記憶するためのメモリが不要である。さらに、欠陥画素を判断するための差分値を推測画素データ７７の値（画素値）に応じて変調するので、欠陥画素の判定精度が向上する。
【００６４】
実施の形態３においては、注目画素の前後の２つの画素を用いて推測画素データを生成するようにしているが、周辺画素の選択は特に限定されるものではない。たとえば、２次元画像上における注目画素の上下左右の周辺４箇所の画素から推測画素データを生成するようにしてもよい。
【００６５】
あるいは、回路規模を小さくすることに主目的を置くならば、周辺画素として１画素を選択し、当該画素の画素値を注目画素の推測画素値とするようにしてもよい。このような方法とする場合、図６において、レジスタ１１，１２を取り除き、３つのレジスタ１３，１４，１５でシフトレジスタを構成する。そして、レジスタ１３に入力されている画素データが注目画素であるのに対して、レジスタ１５に入力されている画素データを推測画素データとすればよい。レジスタ１５に格納されている画素データは既に欠陥画素補正が行われた画素であるので、推測画素値とするのに適している。したがって、加算回路２１および平均値算出回路２２も不要である。減算回路２３においては、画素データ７３と画素データ７５の差分を求めることによって、差分データ７８が算出されるのである。
【００６６】
また、実施の形態３と実施の形態２とを統合させた構成とすることもできる。つまり、図６において閾値データ１１１を格納するレジスタ４３を、図５で示した５つのレジスタ２５１〜２５４とセレクタ３１からなる回路に置き換えるのである。これにより、各色ごとに閾値を設定することが可能であり、より精度の高い欠陥画素補正を行うことが可能である。
【００６７】
以上、本発明にかかる３つの実施の形態について、欠陥画素補正回路がデジタルカメラに組み込まれている場合を例に説明したが、各実施の形態の欠陥画素補正回路は、デジタルムービーやイメージスキャナーなど各種の画像撮像装置や画像読取装置に適用させることが可能である。
【００６８】
また、上記各実施の形態においては、ＲＧＢ各色からなる画素データに対して欠陥画素補正を行う場合を例に説明したが、本発明は、他にも、補色フィルターを備えたＣＣＤ撮像素子からＹ（黄）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）の各色の画素データを入力し、これら補色系の画素データを用いて欠陥画素を行うなど、各種の画像撮像装置に適用可能である。
【００６９】
また、処理対象の画素データは、ＣＣＤ撮像素子から出力されたものに限らず、ＣＯＭＳセンサーから出力された画素データなど、各種のセンサーから出力された画素データに対して適用可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、変調閾値によって欠陥画素の判断を行うので、輝度に応じた適正な欠陥画素補正が可能である。また、欠陥画素のアドレス情報を格納するメモリが不要であるので、回路規模の縮小化を実現することが可能である。
【００７１】
請求項２記載の発明は、カラー対応のセンサーに適用するものであり、各色ごとに適正な補正が可能である。
【００７２】
請求項３記載の発明では、高輝度側において閾値を大きく変調するので、高輝度域における過補正を防止することができる。また、暗部における補正漏れを防止することができる。
【００７３】
請求項４記載の発明では、推測画素値の領域に応じて個別の関数を適用させるので、より精度の高い欠陥画素補正が可能である。
【００７４】
請求項５記載の発明では、推測画素値は周囲画素の平均値であり、より精度の高い欠陥画素補正が可能である。
【００７５】
請求項６記載の発明では、色ごとの閾値を持つので、より精度の高い欠陥画素検出が可能である。
【００７６】
請求項７記載の発明では、変調閾値を用いるので、適正な補正が可能である。
【００７７】
請求項８記載の発明では、単一の画素を推測画素値とするので、さらなる回路の縮小化が可能である。
【００７８】
請求項９記載の発明では、差分値を変調した上で、閾値と比較するので、適正な欠陥画素補正が可能である。
【００７９】
請求項１０記載の発明は、カラー対応のセンサーに適用するものであり、各色ごとに適正な補正が可能である。
【００８０】
請求項１１記載の発明では、高輝度側において差分値を小さく変調するので、高輝度域における過補正を防止することができる。また、暗部における補正漏れを防止することができる。
【００８１】
請求項１２記載の発明では、推測画素値の領域に応じて個別の関数を適用させるので、より精度の高い欠陥画素補正が可能である。
【００８２】
請求項１３記載の発明では、色ごとの閾値を用いるとともに、変調差分値を用いるので、適正な補正が可能である。
【００８３】
請求項１４記載の発明では、単一の画素を推測画素値とするので、さらなる回路の縮小化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る欠陥画素補正回路の機能ブロック図である。
【図３】閾値を変調する変換部の機能ブロック図である。
【図４】輝度と変調係数との関係を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る欠陥画素補正回路の機能ブロック図である。
【図６】実施の形態３に係る欠陥画素補正回路の機能ブロック図である。
【図７】閾値を変調する変換部の機能ブロック図である。
【図８】輝度と変調係数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１〜１５  レジスタ
２１        加算回路
２２        平均値算出回路
２３        減算回路
２４        絶対値算出回路
２８        セレクタ
【図１】
2004320128.tif 000003
【図２】
2004320128.tif 000004
【図３】
2004320128.tif 000005
【図４】
2004320128.tif 000006
【図５】
2004320128.tif 000007
【図６】
2004320128.tif 000008
【図７】
2004320128.tif 000009
【図８】
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