专利名称：影像信号处理装置及像素缺陷的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测出在影像信号中的缺陷而加以修正的影像信号处理装置，以及检测出缺陷像素的检测方法。
CCD影像传感器等之类的固态摄影元件与像素的受光位级(level)无关，通常是累积一定的电荷后，再以固定的电位输出，如此便会产生像素缺陷的情况。为此，在对从固态摄影元件所得到的影像信号进行影像处理的过程，便必须进行使在播放画面上不会呈现出缺陷像素的缺陷修正处理程序。
图15是表示对缺陷像素进行修正处理的摄影装置的方块图。
CCD传感器1是由多个受光像素以行列方式排列而成，对应到受到光线照射的被摄物体的影像会将电荷累积在各个对应的受光像素上。CCD 1是由垂直驱动信号φv与水平驱动信号φh所驱动，在各个受光像素上所累积的电荷便会以一列为单位依序输出，而输出满足既定格式的影像信号Y0。驱动电路2则依据垂直同步信号VD与水平同步信号HD而产生用以驱动CCD传感器1的垂直驱动信号φv与水平驱动信号φh到CCD传感器1。
动态控制电路3将一固定周期的基准时钟信号加以分频，以产生决定垂直扫描的时序的垂直同步信号VD以及水平扫描的时序的水平同步信号HD，以传送至驱动电路2。例如，在NTSC格式的情况下，将14．32MHz的基准时钟信号以910分频而产生水平同步信号HD，此水平同步信号再以525／2分频以产生垂直同步信号VD。此外，时序控制电路3是用以供应时序信号至后述的信号处理电路4与缺陷修正电路5，使其个别的操作时序能与CCD 1的操作时序同步。
信号处理电路4是针对CCD 1所输出的影像信号Y0进行取样保持(sampling and hold)、电位修正等的信号处理后，输出影像信号Y1。例如，对取样保持处理而言，是对影像信号Y0重复对信号电位与重置电位进行处理，在钳制住重置电位后而取得信号电位，之后持续进行信号电位的处理而产生影像信号Y1。此外，对电位修正处理而言，则在目标范围内撷取输出的影像信号Y1的平均电位后，在进行增益回复控制的处理程序。信号处理电路4在将影像信号取样保持后，将取样保持所得的值进行模拟／数字(A／D)转换，之后便利用数字方式来进行信号处理。
缺陷修正电路5是依据记录在修正数据存储器6中的修正数据，对影像信号Y1进行缺陷修正处理。例如，缺陷产生的像素数据是由其前后像素数据的平均值加以置换所构成的。利用存储CCD 1的像素缺陷的位置，例如监测预定的CCD 1的输出而检测出缺陷像素的位置，而将其检测结果做为修正地址的数据而存储于修正数据存储器6中。
由于CCD 1即使是以相同的制造过程来制造出芯片，各芯片的每一个缺陷像素发生的位置相异，便必须在用以摄影装置的CCD 1上检测出每一个缺陷像素的位置，藉以产生存储在修正数据存储器6的修正地址数据。为此，对于元件的组合程序，甚至于组装元件的摄影装置的装配均会在制造过程上导致成本的遽增。
此外，CCD 1的缺陷像素会由于时间的改变而增加，在长时间使用的情况下，便不得不更新修正数据存储器6的修正地址的数据。然而，对一般使用摄影装置的人而言，因为并不具有更新改写修正数据存储器6的工具与装置，对修正数据存储器6进行修正数据地址的更新改写，是有实际执行的困难存在。
为此，本发明的目的是提供不会增加组装制造过程成本的方法，同时对于元件随时间的变化而可以产生对应的缺陷像素改变。
本发明的影像信号处理装置是从构成影像的多个像素中检测出包含的缺陷像素。此装置包括检测电路，其依据相邻目标像素的多个周边像素的信号电位，将目标像素的信号电位与设定的判断基准值做比较后，检测出候选缺陷像素；判断电路是进行缺陷判断动作，是依据从检测电路所检测出的候选缺陷像素，在跨过数个画面的连续性来判断出缺陷像素；以及存储器电路，其用以存储判断电路所判断的缺陷像素的地址，并依据对应地址的缺陷像素的目标像素进行修正。
由此，将目标像素与其周边像素进行比较，而检测出可能为缺陷像素的候选缺陷像素。依据检测结果的连续性来判断缺陷像素，可以确实地检测出在重播画面上的缺陷像素。
本发明还提出一种缺陷像素的检测方法，其用以依据表示画面的影像信号，在构成该画面中的多个像素中检测出缺陷像素。缺陷像素的检测方法包括第一步骤，其依据相邻目标像素的数个周边像素所对应的影像信号，设定出判断基准值，并将目标像素所对应的影像信号与判断基准值做比较后，以检测出候选缺陷像素，并且存储候选缺陷像素的地址；第二步骤是将第一步骤中所存储的目标像素的信号电位与前述的判断基准值做比较，而从上述的候选缺陷像素中得到缺陷像素；以及第三步骤则将在第一步骤所存储的候选缺陷像素更新为在第二步骤所得到的缺陷像素的地址，并且重复第二到该第三步骤，来检测出该缺陷像素。
再者，本发明的缺陷像素的检测方法包括第一步骤，其依据相邻目标像素的数个周边像素所对应的影像信号，设定出判断基准值，并将目标像素所对应的影像信号与判断基准值做比较后，以检测出候选缺陷像素；在第二步骤则在数个画面间以上述的判断基准值反复对候选缺陷像素的目标像素的信号电位进行比较；以及在第三步骤中，将第二步骤反复操作所得的比较结果与第一步骤中的比较结果加以比较，并判断结果是否一致，在第三步骤中，若判断为一致的结果到达预定的次数时，便判定为缺陷像素。
由此，就算影像画面一时难以检测出缺陷像素，通过持续进行检测缺陷像素与判断动作，可以降低产生错误检测的机率。
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下图1是依据本发明的影像信号处理装置的第一实施例的方块示意图；图2是构成影像存储器的方块；图3表示目标像素与其周边像素示意图；图4是构成缺陷检测电路的方块示意图；图5是判断基准值与周边像素电位间的关系示意图；图6是缺陷像素判断动作的步骤的流程图；图7是地址产生电路的方块示意图；图8是用来说明画面上的缺陷像素的地址的说明图；图9是做为构成缺陷修正电路的方块示意图；图10是本发明的影像信号处理装置的第二实施例的方块示意图；图11是本发明的影像信号处理装置的第三实施例的方块示意图；图12是本发明的影像信号处理装置的第四实施例的方块示意图13是本发明的缺陷像素的第一种检测方法的流程图；图14是本发明的缺陷像素的第二种检测方法的流程图；以及图15是构成固态摄影装置的方块图。
图1是依据本发明的影像信号处理装置的第一实施例的方块示意图。
本发明的影像信号处理装置是由影像存储器11、缺陷检测电路12、位置存储器13、缺陷判断电路14、缺陷存储电路15以及缺陷修正电路16所构成。影像信号处理装置对摄影元件的输出进行既定的处理程序，进行模拟／数字(A／D)转换而得到数字数据，并对产生的影像信号Y(n)进行缺陷像素的修正处理程序。
影像存储器电路11具有多个回路存储器与多个锁存器，其以一列为单位撷取输入的影像信号Y(n)，并输出对应目标画像P0的影像信号Y(P0)与对应其周边像素P1～P8的影像信号Y(P1)～Y(P8)。
缺陷检测电路12是依据从影像存储器电路11所输入的周边像素P1～P8的影像信号Y(P1)～Y(P8)来产生做为判断白色缺陷的判断基准值Lw与做为判断黑色缺陷的判断基准值Lb。将此判断基准值Lw、Lb与目标像素P0的影像信号Y(P0)做比较，以检测出缺陷像素。在缺陷检测电路12中由获得影像信号Y(n)的固态摄影元件的物理性缺陷所引起的真正缺陷像素，以及因为被拍摄物体的条件所产生的偶发性原因而被认为看起来是缺陷像素并无法加以检测区别，故其全部均为候选的缺陷像素。缺陷检测电路11的检测动作是输出做为地址数据的缺陷像素位置。例如，以同步于影像信号Y(n)的输入来计数像素数目，在检测出缺陷像素时，输出做为地址数据的计数值。
位置存储器13是由可以执行高速操作的静态存储器(SRAM)的一次存储器元件13a与可编程存储器(EEPROM)的非易失性二次存储器元件13b所构成，并将从缺陷检测电路12与缺陷判断电路14所输出的地址数据加以存储做为缺陷像素的位置数据。一次存储器元件13a是用以存储在进行缺陷像素的判断动作过程中暂时产生的地址数据。二次存储器元件13b则将缺陷像素的判断动作的所产生的结果，进行最后判断且判定为缺陷像素的地址数据加以存储。
缺陷判断电路14是就存储于位置存储器13的地址数据，依据连续地跨过含缺陷像素的多个画面，以各地址数据所显示地址的像素，来判断是否为真正的缺陷像素。亦即，因为被摄体的偶发性状况而被检测出为缺陷像素时，则再经过一定时间后便不会被检测出为缺陷像素，所以在持续经过一定量的场(field)后，便能够仅判断出真正缺陷像素的缺陷像素地址。例如，显示出存储于地址存储电路13的地址数据的像素是一方面以多个画面来反复操作与缺陷检测电路12的检测动作相同的动作以及缺陷检测电路12以多个画面连续操作下，而通过将显示各个画面所得的缺陷像素的地址数据作比较，来判断缺陷像素的连续性。此外，在缺陷判断电路14的检测动作与缺陷检测电路13的检测动作相同的情形下，也可以共同使用同一个检测电路。
缺陷存储电路15是将在缺陷判断电路14中判断为真正缺陷像素的像素的地址数据读出，并将其存储在地址存储器13中。之后，缺陷修正电路16通过缺陷存储电路15并依据存储于位置存储器13中的地址数据，将影像信号Y(P0)更换为修正信号Y(c)。在此，修正信号Y(c)是例如将位于目标像素P0周围的数个周边像素加以平均而产生。由此，从缺陷修正电路15输出以白色缺陷与黑色缺陷所修正的影像信号Y′(n)。
因此，在缺陷检测电路12所检测出的缺陷像素是多阶段地设定判断基准值Lw与Lb，以加强候选缺陷像素。亦即，就算被判断为缺陷像素，因为在比预设的判断基准值Lw与Lb还大的情形以及稍微偏离的情况，其在画面上所呈现出的状况也就不相同，故对缺陷像素的缺陷程度附上等级(level)而存储于位置存储器13中。如此将附加上等级程度的缺陷像素而存储于位置存储器13的情况，若可以存储于位置存储器13的缺陷像素的数目有限制时，缺陷存储电路15便可以将缺陷像素等级较高的像素优先存储。此外，在位置存储器13中没有足够的空间存储新的缺陷像素时，新登录的缺陷像素与已经登录存储的缺陷像素的缺陷等级做比较，对应其比较结果来更新数据，如此便可以将画面上非常显目的缺陷像素优先修正。
图2是绘示做为影像存储器11的例子方块图。影像存储器11是由第一与第二回路存储器(line memory)21、22，以及第一至第六锁存器23～28所构成，并且同时输出对应于如图3所示的目标像素P0与其周围相邻的8个周边像素P1～P8的影像信号Y(P0)与Y(P1)～Y(P8)。
第一及第二回路存储器21、22是互相串联连接，依序输入的影像信号Y(n)被写入到第一回路存储器21，并且将从第一回路存储器21所依序读出的Y(n)再写入到第二回路存储器22。由此，对于依序输入的影像信号Y(n)而言，从第一回路存储器21读取前一行的影像信号Y(n)，而从第二回路存储器22读取前两行影像信号Y(n)。
第一与第二锁存器23、24是接收输入的影像信号Y(n)并且串联连接。前一像素的影像信号Y(n)是锁存于第一锁存器23，而前两像素的影像信号Y(n)则锁存于第二锁存器24中。由此，输入的影像信号Y(n)就做为对应到周边像素P8的影像信号Y(P8)而输出，锁存于第一与第二锁存器23、24的影像信号Y(n)则分别做为对应到周边像素P7、P8的影像信号Y(P7)、Y(P6)而输出。
第三与第四锁存器25、26是串联连接并接收第一回路存储器21做为输入信号，前一行且前一个像素的影像信号Y(n)是锁存于第三锁存器25，而前两像素的影像信号Y(n)则锁存于第四锁存器26中。由此，第一回路存储器21所读出的影像信号Y(n)就做为对应到周边像素P5的影像信号Y(P5)而输出，锁存于第三与第四锁存器25、26的影像信号Y(n)则分别做为对应到目标像素P0的影像信号Y(P0)以及周边像素P4的影像信号Y(P4)而输出。
同理，第五与第六锁存器27、28是串联连接并接收第二回路存储器22做为输入信号，前两行且前一像素的影像信号Y(n)是锁存于第五锁存器27，而前两像素的影像信号Y(n)则锁存于第六锁存器28中。由此，第二回路存储器22所读出的影像信号Y(n)就做为对应到周边像素P3的影像信号Y(P3)而输出，锁存于第五与第六锁存器27、28的影像信号Y(n)则分别做为对应到周边像素P2、P1的影像信号Y(P2)、Y(P1)而输出。
因此，影像存储器11依序从影像信号Y(n)取出像素数据，而并列输出目标像素的影像信号Y(P0)与位于其周边的周边像素P1～P8的影像信号Y(P1)～Y(P8)。
图4是构成缺陷检测电路12的方块示意图。缺陷检测电路12是由平均值计算电路31、最大值检测电路32、最小值检测电路33、第一与第二减法器34、35、加法器36以及第一与第二比较器37，38所构成。
平均值计算电路31是分别读取周边像素P1～P8的影像信号Y(P1)～Y(P8)，在将其算出平均值Lav。最大值检测电路32与最小值检测电路33分别用来检测出影像信号Y(P1)～Y(P8)中的最大值Lmax与最小值Lmin。
第一减法器34是将从最小值检测电路33所输入的最小值Lmin与从最大值检测电路32所输入的最大值Lmax相减，而计算出两者的差值ΔL。之后，加法器36将平均值计算电路31所输入的平均值Lav与差值ΔL相加，而产生做为判断白色缺陷的判断基准值Lw。此外，第二减法器35将平均值计算电路31所输入的平均值Lav与第一减法器34所输入的差值ΔL相减，而产生做为判断黑色缺陷的判断基准值Lb。
第一比较器37将第二减法器35输入的判断基准值Lb与目标画所所对应的影像信号Y(P0)加以比较。当影像信号Y(P0)的电位达到判断基准值Lb时，亦即判断目标像素P0为黑色缺陷时，便打出Db的检测信号。第二比较器38将加法器36输入的判断基准值Lw与目标画所所对应的影像信号Y(P0)加以比较。当影像信号Y(P0)的电位达到判断基准值Lw时，亦即判断目标像素P0为白色缺陷时，便打出Dw的检测信号。
图5是绘示出表示周边像素的影像信号的电位与从该些电位计算出的缺陷像素的判断电位间的关系示意图。图6则绘示缺陷像素判断动作的步骤的流程图。此些图针对如图3所示的目标像素P0，并参照目标像素P0的周边像素P1～P8，来进行判断缺陷像素。
第一步骤S1是关于平均值计算电路31，其将表示周边像素P1～P8的像素的影像信号Y(P1)～Y(P8)的平均电位值Lav计算出来。第二步骤S2则关于最大值检测电路32与最小值检测电路33，其用以将表示周边像素P1～P8的像素的影像信号Y(P1)～Y(P8)的最大值Lmax与最小值Lmin检测出来。上述的第一步骤S1与第二步骤S2的顺序不同时，对于检测结果是没有影响的。
第三步骤S3则关于第一减法器34，用以将上述检测出的最大值Lmax与最小值Lmin相减，而得到两者电位之间的差值ΔL。在第四步骤S4中，则是以第二减法器35，求取平均值电位Lav与差值ΔL两者的差，以得到做为检测黑色缺陷的第一判断基准值Lb；另外以加法器36求取平均值电位Lav与差值ΔL两者的和，以得到做为检测白色缺陷的第二判断基准值Lw。之后，在第五步骤S5，以第一与第二比较器37、38，将第一与第二判断基准值Lb、Lw与目标像素P0分别进行比较，来判断出缺陷像素，并产生检测输出信号Db、Dw。
由第一到第五步骤所产生的第一判断基准值Lb与第二判断基准值Lw会随着周边像素的状况产生变化，需要常常保持适当的值。对于判断基准值Lb、Lw而言，周边像素的电位差较小时，会接近平均值Lav；而当周边像素的电位差变大时，则会偏离平均值Lav。因此，在画面上浓淡差异小的区域中，其判断基准值Lb、Lw的范围比较狭窄；反之，由于在画面上浓淡差异大的区域中，判断基准值Lb、Lw的范围变大，视觉上很明显的缺陷像素便可以很有效率地被检测出来。
图7是表示用以产生地址数据的缺陷检测电路12电路的方块示意图。产生地址数据的电路是由水平计数器51、垂直计数器52、水平数据锁存器53与垂直数据锁存器54所构成。
水平计数器51是被水平同步信号HD1的时钟重置，并依据同步于缺陷检测电路12检测动作的固定周期的时钟CK1，向上计数。由此，水平计数器51在各个水平扫描期间，反复地计数一行(line)内的像素数而计数水平方向的像素编号。垂直计数器52是被垂直同步信号VD1的时钟重置，并依据水平同步信号HD1的时钟，向上计数。由此，垂直计数器52在各个垂直扫描期间，反复地计数一画面的水平扫描线数而计数垂直方向的像素编号。
水平数据锁存器53连接到水平计数器51，以响应检测输出信号Db、Dw的其中之一，而读出水平计数器51的计数值。由此，打上的Db、Dw的时序便输入到水平数据锁存器53；亦即，将显示以缺陷检测电路12所检测出的缺陷像素的水平方向位置的水平地址信号Fh读取出来。垂直数据锁存器54连接到垂直计数器52，以响应检测输出信号Db、Dw的其中之一，而读出垂直计数器52的计数值。由此，打上的Db、Dw的时序便输入到垂直数据锁存器54；亦即，将显示以缺陷检测电路12所检测出的缺陷像素的垂直方向位置的垂直地址信号Fv读取出来。
例如，考虑如图8所示的6行8列的画面的情形，水平计数器51在“1”到“8”的范围内反复计数，垂直计数器52则在“1”到“6”的范围内反复计数。在此例中，若在第3行第3列有一个缺陷像素时，以送出的检测输出信号Db、Dw在水平数据锁存器53中读取出水平计数器51的计数值，并输出做为水平地址信号Fh的“3”。之后，以送出的检测输出信号Db、Dw在垂直数据锁存器54中读取出垂直计数器52的计数值，并输出做为垂直地址信号Fv的“3”。通过如上述的方式而输出的地址信号Fh、Fv是表示可能为缺陷像素的候选像素，并将其输入到缺陷判断电路14。
图9是做为构成缺陷修正电路16的例子的方块示意图。图示的缺陷修正电路16是由第一到第四除法器61～64、第一到第三加法器65～67、选择器68与比较器69所构成。此例的缺陷修正电路16是依据位于目标像素P0上下的周边像素P2、P7的影像信号Y(P2)、Y(P7)以及位于目标像素P0左右的周边像素P4、P5的影像信号Y(P4)、Y(P5)，而产生修正信号Y(c)。
第一到第四除法器61～64是分别将从影像存储器11所输入的影像信号Y(P2)、Y(P7)、Y(P4)与Y(P5)除以4。第一加法器65则将第一与第二除法器61、62个别的除算结果相加，而第二加法器66则将第三与第四除法器63、64个别的除算结果相加。之后，第三加法器67将第一与第二加法器65、66个别的结果相加，而产生修正信号Y(c)。
选择器68依据由比较器69所输入的选择控制信号S，选择目标像素P0的影像信号Y(P0)或修正信号Y(c)后，而输出做为修正缺陷像素的影像信号Y′(P0)。
比较器69依据存储在位置存储器13的地址数据，将水平地址信号Fh以及垂直地址信号Fv取来与随水平扫描周期变化的水平参考信号Rh和垂直参考信号Rv进行比较；当结果一致时，产生选择控制信号S。在此所使用的水平参考信号Rh和垂直参考信号Rv可以利用图7所示的地址产生电路的水平计数器51与垂直计数器52来产生。
因此，当存储在位置存储器13的用以显示缺陷像素的位置的地址数据Fh、Fv与参考信号Rh、Rv的时序一致下，选择器68将目标像素P0的影像信号Y(P0)更换为修正信号Y(c)。故缺陷像素可以以其周边像素的数据来加以修正。
图10是绘示本发明的影像信号处理装置的第二实施例的方块示意图。在此实施例中，缺陷判断电路14′判断目标像素为缺陷时，在缺陷像素的连续性中增加使用获得影像信号Y(n)的摄影装置的摄影条件。此外，缺陷判断电路14以外的各构件与图1所示的第一实施例的影像信号处理装置相同。
缺陷判断电路14′是依据存储在位置存储器13中的候选缺陷像素的地址数据，反复进行缺陷像素的判断，以更新缺陷像素地址的数据。此缺陷像素的判断方式是与缺陷检测电路12的缺陷像素所执行的判断方式相同，同时也取得获得影像信号Y(n)的摄影装置的操作状态，并针对各个获得的数据内容来更新判断基准值。亦即，因为当被摄影物体影像的亮度很高时白色缺陷便显得不明显，而当被摄影像的亮度很低时黑色缺陷便显得不明显，因此单独仅用影像信号Y(n)的电位来判断缺陷像素的话，便不能判断出真正的缺陷像素。因此，通过表示获得影像信号Y(n)摄影装置的操作状态的曝光控制数据E(m)与增益控制数据G(m)，来变更缺陷像素的判断基准值，同时依据被摄体状态将缺陷像素的判断操作本身暂时终止。例如，由曝光控制数据E(m)与增益控制数据G(m)推知被摄体亮度超过某个基准值时，便停止白色缺陷像素的判断动作；而被摄体亮度未达到某个基准值时，便停止黑色缺陷像素的判断动作。
此外，假如除了曝光控制数据E(m)与增益控制数据G(m)之外，还有其他使用于摄影装置的摄影控制数据存在时，也可以使用于缺陷判断基准值上。例如，使用控制摄影装置的光学系统焦距的焦距控制数据，在焦距还没对准之前集中进行缺陷判断。在真正的缺陷像素存在时，即使摄影装置的光学系统的焦距尚未对准，由于与周边像素会产生明显的差异，故若在焦点对准前便进行缺陷判断的话，便可以很正确地判断出缺陷像素。
此外，在缺陷判断电路14′仅以影像信号Y(n)的电位来判断缺陷像素，之后在将所获得的地址数据上把曝光控制数据E(m)与增益控制数据G(m)等控制数据附加上去也可以。亦即，通过在表示缺陷像素的地址数据中所附加摄影控制数据，可以在进行缺陷像素修正时选择是否对地址数据所表示的像素进行缺陷像素的修正处理。
图11是绘示本发明的影像信号处理装置的第三实施例的方块示意图。在此实施例中，是在第一实施例所示的影像信号处理装置中在增设区域指定电路17，在每个影像特定区域中限制缺陷检测电路12的检测动作。在此实施例中，缺陷判断电路14也与图10所示的第二实施例相同，在进行缺陷像素判断时，可以在影像信号Y(n)的电位上增加获得影像信号Y(n)的摄影装置的摄影数据。
区域指定电路17是同步于影像信号Y(n)的水平扫描与垂直扫描的时序，指示缺陷检测电路12将一画面分割成数个区域。例如，将水平扫描期间做4分割并将垂直扫描期间做3分割，而将一个3行×4列的画面分割成12个区域，并其中仅有一个分割区域允许缺陷检测电路12的缺陷检测动作。之后，区域指定电路17依据来自缺陷存储电路15的指示，亦即确定一个分割区域的缺陷像素的地址，而使缺陷存储电路15将缺陷像素的地址数据登录完毕时，再变更进行缺陷像素检测的分割区域。此外，在分割区域内没有检测出缺陷像素时，缺陷存储电路15不进行缺陷像素的登录，在预定的缺陷检测动作完成时，再变更进行缺陷像素检测的分割区域。由此，缺陷检测电路12可对画面上多个分割区域依序以时间分割方式来进行缺陷像素的检测。
缺陷检测电路在各个分割区域以时间分割方式操作的话，用来存储以缺陷检测电路12所检测出候选缺陷像素的位置存储器13的容量可被节省。亦即，缺陷检测电路12最后会检测出比登录为缺陷像素还多的像素，使得存储该些像素的地址会暂时地大量增加，因此位置存储器电路13，特别是一次存储器13a的容量便不得不要设定的较大。故，缺陷检测电路12若以时间分割方式来进行检测的话，可以节省一次存储器13a的容量，并且可以防止电路体积过大。
图12是本发明的影像信号处理装置的第四实施例的方块示意图。在此实施例中，是在第一实施例所示的影像信号处理装置中，增设界面电路18。在此实施例中，缺陷判断电路14也与图10所示的第二实施例相同，在进行缺陷像素判断时，可以在影像信号Y(n)的电位上增加获得影像信号Y(n)的摄影装置的摄影数据。其次，也可以与图11所示的第三实施例相同，设置区域指定电路17，使缺陷检测电路12在每个画面上的分割区域进行检测动作。
界面电路18连接到串行总线(serial bus)19，通过串行总线19可以连接到影像信号处理装置外部的计算机等机械上。由此，便可以从连接至串行总线19的计算机，对位置存储器13的地址数据与缺陷判断电路14的判断基准值设定进行变更。例如，在第二实施例中，判断是否使用加入缺陷判断电路14的曝光控制数据E(m)与增益控制数据G(m)的选择，以及在使用的场合中哪一种数据优先考虑使用等，均可以通过串行总线19与界面电路18以计算机来加以设定。此外，在第三实施例中，区域指定电路17的分割范围也可以通过界面电路18以计算机输入而加以变更。
因此，界面电路18除了通过总线连接到其他各电路之外，直接连接到缺陷判断电路14与缺陷存储电路15也是可行的方式之一。
图13是本发明的缺陷像素的第一种检测方法的流程图。本检测方法是利用图1(或者图10、图11与图12其中之一)所示的缺陷检测电路12、位置存储器13、缺陷判断电路14、缺陷存储电路15以及缺陷修正电路16来实施。
在第一步骤S1，缺陷检测电路12将所有可能的候选缺陷像素检测出来，将具有缺陷像素可能性的地址数据存储在位置存储器13中。接着在第二步骤S2中，针对依据存储在位置存储器13的地址数据所指定像素的影像信号Y(n)，缺陷判断电路14进行与缺陷检测电路12相同的检测操作，并判断是否为真正的缺陷像素。之后，在第三步骤S3，将判断为缺陷像素的像素的判断结果存储。
在第四步骤S4，判断候选缺陷像素的判断操作是第几次，在预设的规定次数内的话则回到第二步骤S2继续重复对候选缺陷像素进行判断，若到达预定的判断次数时则执行第五步骤S5。在回到第二步骤的场合时，对候选缺陷像素继续进行判断后，接着执行第三步骤S3，并存储其判断结果。第三步骤S3的判断结果的存储，会依序记录第二步骤S2的重复操作的次数。
在第五步骤，判断候选缺陷像素反复判断次数，且反复进行判断次数是否超过预定的基准值。亦即，仅进行规定次数的候选缺陷像素的判断，其中被判断为缺陷像素(真正缺陷)的次数超过预设的基准值次数，便认定为真正的缺陷像素，之后缺陷存储电路15将可以进行修正处理的地址存储在位置存储器13中。
之后，在第六步骤S6，将对应于存储于位置存储器13的地址的像素，利用缺陷修正电路16进行修正处理，并产生已修正缺陷像素的影像信号Y′(n)。
以上的第一步骤S1到第六步骤S6不仅仅只针对一个画面上的像素的状况，由于可以将跨过多个画面的像素状况来判断初缺陷像素，因此由被拍摄物体的状态而偶发产生的缺陷像素便可以加以区分。
对候选缺陷像素的判断操作的重复次数来说，虽然判断的次数越多所需要的判断时间就越长，但是可以获得更正确的结果。此外，关于第五步骤S5中的缺陷存储动作，除了从判断次数来决定是否为真的缺陷像素之外，假如再包括图10所示的第二实施例所得到的曝光控制数据E(m)与增益控制数据G(m)，与聚焦控制数据等数据来做判断的话，判断的精确度便可以提高。
图14是本发明的缺陷像素的第二种检测方法的流程图。本检测方法是利用与图13场合类似的图1(或者图10、图11与图12其中之一)所示的缺陷检测电路12、位置存储器13、缺陷判断电路14、缺陷存储电路15以及缺陷修正电路16来实施。
在第一步骤S1，缺陷检测电路12检测出初期画面的候选缺陷像素，将一画面(或是分割区域)中所有的候选缺陷像素的地址数据存储在位置存储器13中。在第二步骤S2，缺陷判断电路14检测出下一个画面中的候选缺陷像素。接着在第三步骤S3，将第二步骤S2所检测出的候选缺陷像素与在第一步骤S1中位置存储器13所存储的最初画面的缺陷像素的地址数据是否一致进行判断。
在第四步骤中，将在第三步骤S3中确定一致的地址保留下来，而将确认为不一致的地址数据删除；亦即，将位置存储器13的数据更新。或者是，在第三步骤S3中，仅仅保留在连续预定的次数(画面数)可以确认为一致的地址数据，并删除在连续预定的次数(画面数)可以确认为不一致的地址数据。关于对地址数据选择保留或删除，可以利用是否改写位置存储器的数据来进行。
在第五步骤S5，判断缺陷信息的更新是第几次，若在预定的次数内的话，则回到第二步骤S2重复候选缺陷像素的检测，若到达规定的次数时，则进行第六步骤S6。在第六步骤S6，将存储在位置存储器13的地址数据取入缺陷存储电路15，并登录存储为真正的缺陷像素。之后，在第七步骤S7，针对对应登录存储于缺陷存储电路15的地址的像素，以缺陷修正电路16进行修正处理，并产生缺陷像素的修正影像信号Y′(n)。
以上的第一步骤S1到第六步骤S7不仅仅只针对一个画面上的像素的状况，由于可以将跨过多个画面的像素状况来判断初缺陷像素，因此由被拍摄物体的状态而偶发产生的缺陷像素便可以加以区分。
关于以上各个实施例，是依据相邻目标像素的3行×3列总共8个周边像素的电位来决定判断基准值而加以说明。然以上仅做为说明例子之用，利用3行×5列总共14个周边像素的电位或5行×5列总共24个周边像素的电位来决定判断基准值也是可行的方式。
通过本发明，由于可以将缺陷像素逐次更新，即使摄影元件因长期使用而使缺陷像素增加的情况下，不需要特别地变更设定，便可以缺陷像素进行修正。
此外，在缺陷像素的判断基准值上利用产生影像信号的摄影装置的控制数据，因此可以很正确地判断缺陷像素。再者，可以将画面分割后在进行缺陷像素的判断，故可以节省存储缺陷像素数据的位置存储器的容量。其次，各种控制数据的写入与读出可以利用界面电路连接到外部的计算机，以方便对控制数据进行变更。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1．一种影像信号处理装置，用以将表示一画面的影像信号，在该画面上检测出一缺陷像素，该影像信号处理装置包括一检测电路，依据相邻一目标像素的多个周边像素所对应的影像信号，设定出一判断基准值，并将该目标像素所对应的影像信号与该判断基准值做比较后，以检测出一候选缺陷像素；一判断电路，进行一缺陷判断动作，是依据从该检测电路所检测出的该候选缺陷像素，在跨过多个画面的连续性来判断出该缺陷像素；以及一存储器电路，用以存储该判断电路所判断的该缺陷像素的一地址，并依据对应该地址的该缺陷像素的该目标像素进行修正。
2．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断基准值是将该些周边像素的影像信号的一平均值，与该些周边像素的影像信号的一最大值或一最小值分别进行加法与减法所得。
3．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中在该判断基准值以一多阶段设定，在各该阶段中检测出该候选缺陷像素。
4．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断电路是以多个画域持续该缺陷判断动作，并在决定该缺陷像素的该地址后，同时停止该检测电路的操作。
5．如权利要求4所述的影像信号处理装置，其中该判断电路是以一预定周期反复操作该缺陷判断动作。
6．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该存储器电路还包括一第一存储器，用以将该检测电路的一检测结果与该缺陷数据暂存；以及一第二存储器，是一非易失性存储器，用以存储从该第一存储器所读出的该缺陷像素的该地址。
7．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断电路还接收产生该影像信号的一摄影装置的至少一摄影控制数据，依据该摄影控制数据与该判断基准值进行该缺陷像素的判断。
8．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断电路还接收产生该影像信号的该摄影装置的该摄影控制数据，并当由该摄影控制数据推知一被摄体的亮度在一预定范围内时，才依据该判断基准值对该缺陷像素进行判断。
9．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断电路是在该画面分割成多个区域后，在各该些区域进行该缺陷判断动作。
10．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断电路是在该画面分割成多个区域后，在各该些区域以时间分割方式进行该缺陷判断动作。
11．如权利要求1所述的影像信号处理装置，其中该判断电路与该存储器电路至少其中之一，利用一总线连接到一外部机器，并从该外部机器变更该缺陷像素的判断条件。
12．一种缺陷像素的检测方法，用以依据表示一画面的影像信号，包含在构成该画面中的多个像素中检测出一缺陷像素，该缺陷像素的检测方法包括一第一步骤，依据相邻一目标像素的多个周边像素所对应的影像信号，设定出一判断基准值，并将该目标像素所对应的影像信号与该判断基准值做比较后，以检测出一候选缺陷像素，并且存储该候选缺陷像素的一地址；一第二步骤，将该第一步骤中所存储的该地址的该目标像素的影像信号与该判断基准值再次进行比较；以及一第三步骤，存储该第二步骤的比较结果，并且重复该第一到该第二步骤，并对应多个比较结果来检测出该缺陷像素。
13．如权利要求12所述的缺陷像素的检测方法，其中该判断基准值是将该些周边像素的影像信号的一平均值，与该些周边像素的影像信号的一最大值或一最小值分别进行加法与减法所得。
14．如权利要求12所述的缺陷像素的检测方法，还包括重复该第一到该第二步骤，并依据该些比较结果以及用以获得该影像信号的摄影装置的摄影条件来检测出该缺陷像素。
15．一种缺陷像素的检测方法，用以依据表示一画面的影像信号，包含在构成该画面中的多个像素中检测出一缺陷像素，该缺陷像素的检测方法包括一第一步骤，依据相邻一目标像素的多个周边像素所对应的影像信号，设定出一判断基准值，并将该目标像素所对应的影像信号与该判断基准值做比较后，以检测出一第一候选缺陷像素，并且存储该第一候选缺陷像素的一地址；一第二步骤，依据相邻该目标像素的该些周边像素所对应的影像信号，设定出该判断基准值，并将该目标像素所对应的影像信号与该判断基准值做比较后，以检测出一第二候选缺陷像素，并且存储该第二候选缺陷像素的一地址；一第三步骤，判断该第一候选缺陷像素的该地址与该第二候选缺陷像素的该地址是否一致；以及一第四步骤，将该第三步骤中判断为一致的该地址保留更新，并重复该第二到该第三步骤。
16．如权利要求15所述的缺陷像素的检测方法，其中该判断基准值是将该些周边像素的影像信号的一平均值，与该些周边像素的影像信号的一最大值或一最小值分别进行加法与减法所得。
全文摘要
影像信号处理装置及像素缺陷的检测方法,用以有效地检测出包含在影像信号中的缺陷像素。利用缺陷检测电路12将目标像素影像信号与其周边像素影像信号比较,检测出候选缺陷像素并将其地址数据存储在位置存储器13。依据位置存储器13存储的地址数据,缺陷判断电路14重复判断缺陷像素,从其判断结果的连续性决定缺陷像素地址数据后,将其存储在缺陷存储电路15。针对该缺陷像素的地址数据,缺陷修正电路16修正影像信号Y(n),产生影像信号Y’(n)。
文档编号H04N5/335GK1295255SQ00133718
公开日2001年5月16日 申请日期2000年10月27日 优先权日1999年10月27日
发明者渡边透 申请人:三洋电机株式会社