(57)【要約】【課題】  欠陥画素の位置情報を格納する不揮発性メモリを不要とするとともに、複雑な被写体を撮像中であっても欠陥画素の検出を精度よく行うことのできる撮像装置および撮像方法を提供する。【解決手段】  撮像素子１０２は、各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する。欠陥画素検出回路１０４は、撮像素子１０２が出力する撮像信号において欠陥画素の検出の対象となる注目画素の信号レベルと、注目画素周辺に位置する複数の周辺画素との信号レベルとの差を基に、注目画素が欠陥画素候補であるか否かの検出を行い、検出信号ＤＥＴを出力する。エッジ部判定回路９０２は、注目画素の周辺画素の検出信号ＤＥＴを参照することにより注目画素に対する検出信号ＤＥＴが誤検出であるか否かを判定して、判定信号ＤＥＦを出力する。【選択図】  図１
2005064697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子と、
前記撮像信号において欠陥画素の検出の対象となる注目画素の信号レベルと、前記注目画素周辺に位置する複数の周辺画素との信号レベルとの差を基に、前記注目画素が欠陥画素候補であるか否かの検出を行い、検出結果に応じた検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段が出力する前記注目画素の前記検出信号が欠陥画素候補であることを示す場合に、前記注目画素の周辺画素の前記検出信号を参照することにより前記注目画素に対する検出信号が誤検出であるか否かを判定する判定手段と
を具備し、
前記判定手段が誤検出でないと判定した前記検出信号により撮像動作中に１つまたは複数の前記固体撮像素子における欠陥画素を検出すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記判定手段が誤検出でないと判定した前記検出信号を基に、前記注目画素の画素データの替わりに、前記周辺画素の画素データを基に生成する補正データを用いることで補正を行う補正手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記検出手段において信号レベルの差を求める前記周辺画素と、前記判定手段において前記検出信号を参照する前記周辺画素とは、周辺画素の数または／および周辺画素と前記注目画素との位置関係が異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記判定手段において前記検出信号を参照する周辺画素の組み合わせを制御する制御手段を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子と、
前記撮像信号に基づき欠陥画素候補を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出が誤検出であるか否かを、前記欠陥画素候補とされた注目画素の周辺の領域に含まれる画素との比較によって判定する判定手段と、
撮像条件に基づいて、前記領域を変化させる制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記判定手段が誤検出でないと判定した前記注目画素の画素データの替わりに、前記周辺画素の画素データを基に生成する補正データを用いることで補正を行う補正手段を更に具備することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像条件は、前記撮像装置の周辺温度を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像条件は、１つまたは複数の前記固体撮像素子における露光時間を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。
【請求項９】
各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子を有する撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記撮像信号において欠陥画素の検出の対象となる注目画素の信号レベルと、前記注目画素周辺に位置する複数の周辺画素との信号レベルとの差を基に、前記注目画素が欠陥画素候補であるか否かの検出を行い、検出結果に応じた検出信号を出力する第１のステップと、
前記第１のステップで出力する前記注目画素の前記検出信号が欠陥画素候補であることを示す場合に、前記注目画素の周辺画素の前記検出信号を参照することにより前記注目画素に対する検出信号が誤検出であるか否かを判定する第２のステップと、
前記第２のステップで誤検出でないと判定した前記検出信号により撮像動作中に１つまたは複数の前記固体撮像素子における欠陥画素を検出する第３のステップと
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子を有する撮像装置を用いた撮像方法であって、
前記撮像信号に基づき欠陥画素候補を検出するステップと、
前記検出手段による検出が誤検出であるか否かを、前記欠陥画素候補とされた注目画素の周辺の領域に含まれる画素との比較によって判定するステップと、
撮像条件に基づいて、前記領域を変化させるステップと、
を有することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を具備する撮像装置に関し、特に撮像中の撮像素子における画素欠陥の補正を行うことができる撮像装置および撮像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子には、正常な画素に対して感度が低い、もしくは著しく暗電流が多いなどのいわゆる欠陥画素が存在する。このような欠陥画素は、固体撮像素子で撮像された画像中の孤立点ノイズとなり画質劣化の原因となる。したがって、固体撮像素子を用いた撮像装置では、画質への悪影響を排除するために欠陥画素の補正が行われている。
【０００３】
従来の欠陥画素の補正方法としては、例えば、以下に示すような２種類の方法が一般的に知られている。
一つ目の補正方法は、撮像装置の工場出荷時に欠陥画素の位置を検出し、撮像装置内に設けられたＥＥＰＲＯＭ（電気的書き換え可能な読出し専用メモリ）等の不揮発性メモリにその情報を記憶しておき、撮像動作中その情報を元に欠陥画素をその周辺の画素から補間した画素に置き換えることで補正する方法である。
【０００４】
また、二つ目の方法は、撮像動作中に隣接する画素との信号レベル差を元に異常な出力を持つ画素を欠陥画素として検出して、その欠陥画素を周辺の画素から補間した画素に置き換えることで補正する方法である。この二つ目の方法の具体例として、露光時間に応じて増減する白キズに対して適宜補正することのできる電子カメラについて開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１―２３９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記一つ目の補正方法によると、欠陥画素検出時に安定した撮像条件を与えることができるので検出精度が高い反面、想定される欠陥画素の個数分の位置情報を格納するための不揮発性メモリが必要となりコストアップおよび消費電力の増大を招くという問題を有する。
また上記二つ目の補正方法によると、欠陥画素の位置情報を格納する不揮発性メモリが不要になる反面、特に自然画像（複雑な明度差や彩度差のある画像）などを撮像中に欠陥画素の検出を行うと、欠陥画素の検出精度が低くなり、誤検出による補正で画質劣化を伴うという問題を有する。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、欠陥画素の位置情報を格納する不揮発性メモリを不要とするとともに、複雑な被写体を撮像中であっても欠陥画素の検出を精度よく行うことのできる撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、本発明による撮像装置においては、各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子と、撮像信号において欠陥画素の検出の対象となる注目画素の信号レベルと、注目画素周辺に位置する複数の周辺画素との信号レベルとの差を基に、注目画素が欠陥画素候補であるか否かの検出を行い、検出結果に応じた検出信号を出力する検出手段と、検出手段が出力する注目画素の検出信号が欠陥画素候補であることを示す場合に、注目画素の周辺画素の検出信号を参照することにより注目画素に対する検出信号が誤検出であるか否かを判定する判定手段とを具備し、判定手段が誤検出でないと判定した検出信号により撮像動作中に１つまたは複数の固体撮像素子における欠陥画素を検出することを特徴とする。
ここで、撮像信号がアナログ−デジタル変換されているものならば撮像データと呼称してもよい。また、撮像信号をアナログ−デジタル変換する機能は、固体撮像素子内に設けてもよいし、固体撮像素子の外に設けてもよい。
【０００９】
また、本発明による撮像装置の一態様例においては、上記判定手段が誤検出でないと判定した検出信号を基に、注目画素の画素データの替わりに、周辺画素の画素データを基に生成する補正データを用いることで補正を行う補正手段を更に具備することを特徴とする。
これにより、精度良く欠陥画素を検出した検出信号を基に、欠陥画素の補正を行うことができる。すなわち、精度の悪い検出信号を基に欠陥画素の補正を行う場合と比べて画質が向上する。
【００１０】
また、本発明による撮像装置の一態様例においては、上記検出手段において信号レベルの差を求める周辺画素と、判定手段において検出信号を参照する周辺画素とは、周辺画素の数または／および周辺画素と注目画素との位置関係が異なることを特徴とする。
これにより、欠陥画素の検出に適した周辺画素と、エッジ部分を誤検出した検出信号を判定することに適した周辺画素において、その数や注目画素との位置関係が異なる場合には、これに対応することができる。
【００１１】
また、本発明による撮像装置の一態様例においては、上記判定手段において検出信号を参照する周辺画素の組み合わせを制御する制御手段を更に具備することを特徴とする。
これにより、固体撮像素子における露光時間や撮像装置の使用環境に応じて、固体撮像素子における欠陥画素の数が変化した場合に、これに対応するように、検出信号を参照する周辺画素の組み合わせを制御することができる。
【００１２】
また、本発明による撮像装置においては、各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子と、撮像信号に基づき欠陥画素候補を検出する検出手段と、検出手段による検出が誤検出であるか否かを、欠陥画素候補とされた注目画素の周辺の領域に含まれる画素との比較によって判定する判定手段と、撮像条件に基づいて領域を変化させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による撮像装置の一態様例においては、上記撮像条件は、撮像装置の周辺温度を含むことを特徴とする。
これにより、撮像装置の周辺温度が上昇したことにより固体撮像素子の温度も上昇して、欠陥画素の数が増加する現象に対応することができる。
【００１４】
また、本発明による撮像装置の一態様例においては、上記撮像条件は、１つまたは複数の固体撮像素子における露光時間を含むことを特徴とする。
これにより、固体撮像素子における露光時間に応じて欠陥画素の数が増減する現象に対応することができる。
【００１５】
また、本発明による撮像方法においては、各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子を有する撮像装置を用いた撮像方法であって、撮像信号において欠陥画素の検出の対象となる注目画素の信号レベルと、注目画素周辺に位置する複数の周辺画素との信号レベルとの差を基に、注目画素が欠陥画素候補であるか否かの検出を行い、検出結果に応じた検出信号を出力する第１のステップと、第１のステップで出力する注目画素の検出信号が欠陥画素候補であることを示す場合に、注目画素の周辺画素の検出信号を参照することにより注目画素に対する検出信号が誤検出であるか否かを判定する第２のステップと、第２のステップで誤検出でないと判定した検出信号により撮像動作中に１つまたは複数の固体撮像素子における欠陥画素を検出する第３のステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による撮像方法においては、各画素において被写体の輝度に応じて光電変換することで撮像信号を出力する１つまたは複数の固体撮像素子を有する撮像装置を用いた撮像方法であって、撮像信号に基づき欠陥画素候補を検出するステップと、検出手段による検出が誤検出であるか否かを、欠陥画素候補とされた注目画素の周辺の領域に含まれる画素との比較によって判定するステップと、撮像条件に基づいて、領域を変化させるステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上により、本発明による撮像装置および撮像方法は、複雑な被写体を撮像中であっても欠陥画素の誤検出を防ぐことにより欠陥画素の検出を精度よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における単板撮像装置の概略構成を示す図である。図１において、被写体からの入射光は結像光学系１０１により撮像素子１０２の撮像面上に結像される。撮像素子１０２の各画素にはカラー撮像のために色フィルタが貼られている。また、撮像素子１０２とは例えばＣＣＤであり、撮像素子１０２の各画素は、被写体の輝度に応じて光電変換する。本実施形態において、色フィルタとは、例えば図３に示すようにＲＧＢ（赤、緑、青）の３色の色フィルタが周期的に配列されたものである。尚、色フィルタの配列形態は、この限りではなく、補色のみや補色と原色の組み合わせなど種々の色を組み合わせた種々の配列形態であって好適である。
【００１９】
撮像素子１０２は不図示のタイミング発生回路及びドライブ回路により駆動制御され、被写体の輝度に応じた撮像信号を出力する。撮像素子１０２が出力する撮像信号は、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）回路１０３によりアナログ信号処理及びＡＤ（アナログ−デジタル）変換されて撮像データＳＩＮとして出力される。ＡＦＥ回路１０３が出力する撮像データＳＩＮは、欠陥画素検出回路１０４及び欠陥画素補正回路１０７に供給される。
【００２０】
次に、欠陥画素検出回路１０４は、撮像動作中に撮像データＳＩＮより欠陥画素を検出して検出信号ＤＥＴを出力する回路であり、その構成及び動作の詳細については後述する。また、制御ＣＰＵ１０６は、欠陥画素検出回路１０４に対して欠陥画素検出のための閾値ＴＨを供給する。また、欠陥画素検出回路１０４が出力する検出信号ＤＥＴは、エッジ部判定回路１０５に供給される。また、エッジ部判定回路１０５は供給された検出信号ＤＥＴの２次元的な分布状態から、検出信号ＤＥＴが欠陥画素を検出したものであるか否かの判定を行い、判定信号ＤＥＦを出力する。このエッジ部判定回路１０５は、画像のエッジ部分などを欠陥画素と誤検出することを防ぎ、誤った欠陥画素補正による画質劣化を防止するために設けられたものであり、その構成及び動作の詳細については後述する。
【００２１】
また、欠陥画素補正回路１０７は、エッジ部判定回路１０５が出力する判定信号ＤＥＦで欠陥画素であると判定されている欠陥画素に対して、欠陥画素補正処理を行い、補正後の撮像データＳＯＵＴを出力する。具体的には、欠陥画素補正回路１０７は、欠陥画素の周辺の画素の平均値を求めて欠陥画素の画素値に置き換えることで補正を行う。欠陥画素補正された撮像データＳＯＵＴは、カメラ信号処理回路１０８において、輪郭補正、色補正、γ補正等の各種信号処理が施された後に画像信号として端子１０９より出力される。以上に示す構成により、本実施形態の撮像装置は、撮像動作中に誤検出を防ぎながら精度よく欠陥画素の検出を行い、検出した欠陥画素の補正を行うことができる。
【００２２】
次に、欠陥画素検出回路１０４の構成例を図に示して説明する。図２は、図１に示した欠陥画素検出回路１０４の構成例を示したブロック図である。図２において、２０１〜２０４は入力される撮像データＳＩＮの各々１画素を遅延する１画素遅延手段である。図２に示すように、１画素遅延手段２０１〜２０４において入出力される画素データをそれぞれＸ３，Ｙ２，Ｘ２，Ｙ１，Ｘ１とする。撮像素子１０２の画素には、図３に示したように水平走査方向に２色の色フィルタが交互に貼ってあるので、画素データ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）と画素データ（Ｙ１，Ｙ２）はそれぞれ同じ色フィルタの画素データである。図２に示した各画素データの撮像素子１０２上での２次元的な配列イメージを図４に示す。図４に示すように、画素データＸ２が欠陥検出の対象となる注目画素とすると、１画素遅延手段２０１〜２０４における注目画素の前後の画素データＸ１、Ｘ３は、撮像素子１０２上では注目画素の左右に配列される同じ色フィルタの画素である。
【００２３】
すなわち、１画素遅延手段２０１〜２０４により、欠陥画素検出を行う注目画素データＸ２とその左右に位置する同じ色の画素データＸ１およびＸ３が同時化される。同時化された３画素データのうちＸ１とＸ３は、平均化回路２０５に供給されて、２つの画素データの平均値が算出される。この平均値と画素データＸ２は、差分演算回路２０６に供給され、平均値と画素データＸ２の差分の絶対値である差分絶対値が計算される。
【００２４】
次に、差分演算回路２０６が計算した差分絶対値は、比較回路２０７に供給され、閾値ＴＨとの大小比較が行われる。比較回路２０７の出力信号である検出信号ＤＥＴは、上記差分絶対値が閾値ＴＨより大きい場合に真となり、閾値ＴＨより小さい場合には偽となる。以上説明したように、欠陥画素検出回路１０４では注目画素とその左右の同色の色フィルタを有する２画素の平均値を比較することで、特異点として存在する欠陥画素を検出しようとするものである。尚、特異点である欠陥画素を検出する方法は、上述した限りではなく、色フィルタの配列状態などに応じて種々の検出方法を利用して好適である。
【００２５】
しかしながら、上述した検出方法では、欠陥画素である特異点を検出するだけではなく、撮影画像にエッジ（急峻な輝度変化）が含まれている場合も欠陥画素として誤検出されてしまう。欠陥画素として誤検出されるエッジの輝度変化例について図を用いて説明する。図５は、欠陥画素として誤検出されるエッジの輝度変化例を示す図である。図５に示すように、画素Ｘ１と注目画素Ｘ２の輝度変化が急峻であり、注目画素Ｘ２がエッジ上に存在している。この場合に、以下の式１が成り立つと欠陥画素検出回路１０４は誤検出を行い検出信号ＤＥＴは真となってしまう。
｜Ｌ１−（Ｌ０＋Ｌ１）／２｜  ＞  ＴＨ  …  式１
【００２６】
このようにエッジ上に注目画素Ｘ２が存在する場合に、検出信号ＤＥＴを欠陥画素補正回路１０７に入力すると、注目画素Ｘ２を欠陥画素として補正してしまい、画質劣化の要因となる。そこで、本実施形態においては、欠陥画素とエッジ部の判別を行うために、検出信号ＤＥＴはエッジ部判定回路１０５に供給する。これにより、エッジ部分でないと判定された場合には、判定信号ＤＥＦが真と出力される。
【００２７】
次に、図１に示したエッジ部判定回路１０５の回路構成例について説明する。
図６は、図１に示したエッジ部判定回路１０５の回路構成例を示す図である。図６に示すように、エッジ部判定回路１０５は、撮像素子１０２の水平方向１ライン分の遅延を行う１ライン遅延手段６０１、６０２及び１画素遅延手段６０３〜６０８とエッジ判定部６０９により構成されている。欠陥画素検出回路１０４より入力される検出信号ＤＥＴは、１ライン遅延手段６０１の入力端子と、１画素遅延手段６０３の入力端子と、エッジ判定部６０９の入力端子Ｄ９に接続されている。また、１画素遅延手段６０３の出力端子は、エッジ判定部６０９の入力端子Ｄ８と１画素遅延手段６０４の入力端子に接続されている。また、１ライン遅延手段６０１の出力は１画素遅延手段６０５およびエッジ判定部６０９の入力端子Ｄ６および１ライン遅延手段６０２の入力端子に接続されている。また、１画素遅延手段６０５の出力は、１画素遅延手段６０６の入力端子と、エッジ判定部６０９の入力端子Ｄ５に接続されている。１画素遅延手段６０４、６０６、６０８の出力は、各々がエッジ判定部６０９の入力端子Ｄ７、Ｄ４、Ｄ１に接続されている。また、１ライン遅延手段の出力は、エッジ判定部６０９の入力端子Ｄ３と、１画素遅延手段６０７の入力端子に接続されている。
【００２８】
以上の１ライン遅延手段６０１、６０２及び１画素遅延手段６０３〜６０８の構成により、図７に示す撮像素子１０２上の３×３の画素配列となる画素データＤ１〜Ｄ９が同時化されて、エッジ判定部６０９の入力端子Ｄ１〜Ｄ９に入力される。これにより、エッジ判定部６０９は、図７においてエッジ判定の注目画素である画素データＤ５に対して隣接する画素データＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９の８画素について、いずれかの検出信号ＤＥＴが真である場合には、画素データＤ５は欠陥画素ではなくエッジ部であると判定し、判定信号ＤＥＦは偽となる。また、上記８画素のいずれも検出信号ＤＥＴが偽である場合には、画素データＤ５は孤立点である可能性が高いので、判定信号ＤＥＦは真となる。つまりエッジ部は輝度差が２次元的に連続していると仮定して、検出信号ＤＥＴが２次元的に連続して真となっている場合には、エッジ部を誤検出したものであると判断する。以上に説明したように、エッジ部判定回路１０５は、欠陥画素検出回路１０４が欠陥画素として検出した検出信号ＤＥＴに対して、２次元的に検出状況を判断してエッジ部の誤検出であるか否かを判定することで、エッジ部の誤検出を含まない検出信号であると判定した判定信号ＤＥＦを出力する。
【００２９】
次に、図１に示した欠陥画素補正回路１０７の回路構成例について説明する。
図８は、図１に示した欠陥画素補正回路１０７の回路構成例を示す図である。図８において、遅延調整回路８０１は、ＡＦＥ回路１０３より供給される撮像データＳＩＮに対して、欠陥画素補正を行う注目画素とエッジ部判定回路１０５が出力する判定信号ＤＥＦとの位相が合うように遅延調整する。次に、１画素遅延手段８０２〜８０５は、遅延調整された撮像データより隣接する同じ色フィルタの３画素（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を同時化する。これにより、平均化回路８０６は、画素データＸ１、Ｘ３の平均値ＡＶを算出する。同時に、切替回路８０７は、判定信号ＤＥＦに基づき、注目画素Ｘ２が欠陥画素である場合には平均値ＡＶを補正後の撮像データＳＯＵＴとして出力し、欠陥画素でない場合には画素信号Ｘ２を撮像データＳＯＵＴとして出力する。
【００３０】
以上に示したように、欠陥画素補正回路１０７は、エッジ部判定回路１０５が出力するエッジ部の誤検出を含まない欠陥画素の検出信号となる判定信号ＤＥＦに応じて、欠陥画素の補正を行う。尚、本実施形態においては、欠陥画素の前後２画素のデータを平均して補正データを求めたが、この限りではなく、色フィルタの配列などに応じて任意の周辺の画素データを用いて任意の演算により補正データを求めて好適である。
【００３１】
上述したように、第１の実施形態における撮像装置は、撮像データを利用して欠陥画素の検出を行う際に、画像のエッジ部を欠陥画素として誤検出することを防ぎ、精度のよい欠陥画素の検出を行うことができる。これにより、欠陥画素を誤検出した検出信号を基に補正することによる画質の劣化を防ぐことができる。また、従来のように不揮発性メモリに欠陥画素情報を予め格納する場合に比べて、不揮発性メモリを必要としないので、その分のコストを節約することができる。更に、不揮発性メモリに欠陥画素情報を格納する方式だと、経時劣化による新たな欠陥画素や、固体撮像素子における露光時間に応じて欠陥画素の数が増減する現象や、使用環境（特に温度）による欠陥画素の増加などには対応できないが、本実施形態における撮像装置は、十分に対応することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態の撮像装置とエッジ部の判定処理が異なる第２の実施形態における撮像装置について説明する。図９は、第２の実施形態における撮像装置の概略構成を示す図である。図９において上述した図１と同一の符号１０１，１０２，１０３，１０４，１０７，１０８，１０９を付与されているものは、同一の機能を有するものであるので説明を省略する。すなわち、第２の実施形態における撮像装置は、第１の実施形態における撮像装置と、制御ＣＰＵ９０１およびエッジ部判定回路９０２を具備する点で異なる。
【００３３】
図９に示すように、制御ＣＰＵ９０１は、上述した閾値ＴＨを出力する点は第１の実施形態における制御ＣＰＵ１０６と同様であるが、エッジ部判定回路９０２に対してエッジ部判定処理を制御する判定モード制御信号ＤＭを更に出力する点で異なる。また、エッジ部判定回路９０２は、制御ＣＰＵ９０１より供給される判定モード制御信号ＤＭに基づき、エッジ部判定の処理モードを切り替えて、検出信号ＤＥＴに対するエッジ部による誤検出であるか否かの判定を行う。
【００３４】
次に、図９に示したエッジ部判定回路９０２の回路構成例について説明する。
図１０は、図９に示したエッジ部判定回路９０２の回路構成例を示す図である。図１０において上述した図６と同一の符号６０１〜６０８を付与されているものは、同一の機能を有するものであるので説明を省略する。すなわち、図１０に示すエッジ部判定回路９０２は、図１に示したエッジ部判定回路１０５とエッジ判定部１００９を備える点で異なる。
【００３５】
このエッジ判定部１００９は、エッジ部判定時の周辺画素の参照方法により複数の処理モードを有し、その処理モードの選択は判定モード制御信号ＤＭにより制御される。以下に、判定モード制御信号ＤＭに応じて周辺画素の参照方法を制御する具体例について図を用いて説明する。図１１（ａ）〜（ｄ）は、エッジ部判定回路１００９における判定モード制御信号ＤＭに応じて周辺画素の参照方法を制御する具体例を示す図である。図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、エッジ部判定回路１００９は、判定モード制御信号ＤＭに応じて４種類ある周辺画素の参照方法（以下、参照方法ａ〜ｄとする）のいずれかを選択して実行する。すなわち、制御ＣＰＵ９０１より供給される判定モード制御信号ＤＭは、参照方法ａ〜ｄのいずれかを指定する信号である。尚、本実施形態では、参照方法ａ〜ｄに図１１（ａ）〜（ｄ）に示す参照方法が対応するとする。
【００３６】
図１１（ａ）は、第１の実施形態での周辺画素の参照方法と同様に注目画素に隣接する８画素全てを参照し、いずれかの画素で検出信号ＤＥＴが真となった場合には、注目画素に対する欠陥検出をエッジ部の誤検出と判定する。図１１（ｂ）は、斜め方向に隣接する４画素（Ｄ１，Ｄ３，Ｄ７，Ｄ９）のみを参照し、４画素のうちいずれかの画素で検出結果が真となった場合に注目画素をエッジと判定する。図１１（ｃ）は、上下に隣接する２画素（Ｄ２，Ｄ８）のみを参照し、図１１（ｄ）では全く参照しない。
【００３７】
以上に示したように、エッジ部判定回路９０２は、制御ＣＰＵ９０１より供給される判定モード制御信号ＤＭに応じた周辺画素の参照方法を用いて、注目画素に対する欠陥検出がエッジ部の誤検出であるか否かを判定する。尚、周辺画素の参照方法は、上述した限りではなく、色フィルタの配列や、撮像素子１０２内における注目画素の位置などに応じて所望の参照方法でよい。これにより、撮像素子１０２の温度上昇や、長時間露光などにより欠陥画素の発生数が増加した場合は、欠陥画素が２次元的に連続して分布する可能性が高くなるため、参照画素を少なくすることで欠陥画素の検出能力が向上するという効果が得られる。一方、参照する周辺画素を少なくすると、エッジ部の誤検出による画質劣化の確率も高くなるため、撮像素子１０２の温度や露光時間の条件に応じて適切な参照方法となるよう制御ＣＰＵ９０１が判定モード制御信号ＤＭを出力する必要がある。
【００３８】
ここで、欠陥検出の信頼性を更に高める他の実施形態について説明する。
まず、図１には示していないが、揮発性のメモリまたはレジスタなどに、撮影中に検出した欠陥画素の位置情報を数フレーム分格納する。これにより、全てのフレーム（または所定数以上のフレーム）で同じ位置に欠陥画素が検出されていれば、その欠陥画素の位置情報は信頼性の高い位置情報であると言える。この位置情報に応じて過去に検出した欠陥画素の検出信号（以下、第２の検出信号とする）を出力してこれを基に欠陥画素補正回路１０７が補正を行う。または、第２の検出信号と判定信号ＤＥＦを比較して両者が真の場合にのみ欠陥画素補正回路１０７が補正を行ってもよい。これにより、欠陥画素の誤検出を更に防ぐことができる。尚、数フレーム分格納される欠陥画素の位置情報は、任意のタイミングで更新すればよい。また、撮影中に検出した欠陥画素の位置情報は、カウンタなどでタイミング基準信号（水平同期信号など）の変化点から判定信号ＤＥＦの変化点までのカウント数を計ることで得られる。また、位置情報を基にした第２の検出信号も、カウンタのカウント値と位置情報のカウント数が一致した場合に真となる回路より出力することができる。
【００３９】
尚、上述した実施形態においては、撮像素子１０２を１つのみ有する単板撮像装置であったが、この限りではなく、撮像素子を３つ（２つ以上）有する撮像装置であってもよい。また、上述した実施形態においては色フィルタを有する撮像素子１０２を示したが、この限りではなく、白黒映像を撮影するための色フィルタなしの撮像素子であっても、本発明を適用することができる。また、撮像素子としては、上述したＣＣＤ以外にもＣＭＯＳセンサなどが利用可能である。
【００４０】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態における単板撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した欠陥画素検出回路１０４の構成例を示したブロック図である。
【図３】撮像素子１０２における色フィルタの配列例を示す図である。
【図４】図２に示した各画素データの撮像素子１０２上での２次元的な配列イメージを示す図である。
【図５】欠陥画素として誤検出されるエッジの輝度変化例を示す図である。
【図６】図１に示したエッジ部判定回路１０５の回路構成例を示す図である。
【図７】エッジ部判定回路１０５がエッジ判定に利用する周辺画素および注目画素の撮像素子１０２上の画素配列を示す図である。
【図８】図１に示した欠陥画素補正回路１０７の回路構成例を示す図である。
【図９】第２の実施形態における撮像装置の概略構成を示す図である。
【図１０】図９に示したエッジ部判定回路９０２の回路構成例を示す図である。
【図１１】エッジ部判定回路１００９における判定モード制御信号ＤＭに応じて周辺画素の参照方法を制御する具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０１          結像光学系
１０２          撮像素子
１０３          ＡＦＥ（アナログフロントエンド）回路
１０４          欠陥画素検出回路
１０５、９０２  エッジ部判定回路
１０６、９０１  制御ＣＰＵ
１０７          欠陥画素補正回路
１０８          カメラ信号処理回路
６０９、１００９  エッジ判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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