專利名稱：影像信號處理裝置及像素缺陷的檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測出在影像信號中的缺陷而加以修正的影像信號處理裝置，以及檢測出缺陷像素的檢測方法。
CCD影像傳感器等之類的固態(tài)攝影元件與像素的受光位級(level)無關，通常是累積一定的電荷后，再以固定的電位輸出，如此便會產生像素缺陷的情況。為此，在對從固態(tài)攝影元件所得到的影像信號進行影像處理的過程，便必須進行使在播放畫面上不會呈現出缺陷像素的缺陷修正處理程序。


圖15是表示對缺陷像素進行修正處理的攝影裝置的方塊圖。
CCD傳感器1是由多個受光像素以行列方式排列而成，對應到受到光線照射的被攝物體的影像會將電荷累積在各個對應的受光像素上。CCD 1是由垂直驅動信號φv與水平驅動信號φh所驅動，在各個受光像素上所累積的電荷便會以一列為單位依序輸出，而輸出滿足既定格式的影像信號Y0。驅動電路2則依據垂直同步信號VD與水平同步信號HD而產生用以驅動CCD傳感器1的垂直驅動信號φv與水平驅動信號φh到CCD傳感器1。
動態(tài)控制電路3將一固定周期的基準時鐘信號加以分頻，以產生決定垂直掃描的時序的垂直同步信號VD以及水平掃描的時序的水平同步信號HD，以傳送至驅動電路2。例如，在NTSC格式的情況下，將14．32MHz的基準時鐘信號以910分頻而產生水平同步信號HD，此水平同步信號再以525／2分頻以產生垂直同步信號VD。此外，時序控制電路3是用以供應時序信號至后述的信號處理電路4與缺陷修正電路5，使其個別的操作時序能與CCD 1的操作時序同步。
信號處理電路4是針對CCD 1所輸出的影像信號Y0進行取樣保持(sampling and hold)、電位修正等的信號處理后，輸出影像信號Y1。例如，對取樣保持處理而言，是對影像信號Y0重復對信號電位與重置電位進行處理，在鉗制住重置電位后而取得信號電位，之后持續(xù)進行信號電位的處理而產生影像信號Y1。此外，對電位修正處理而言，則在目標范圍內擷取輸出的影像信號Y1的平均電位后，在進行增益回復控制的處理程序。信號處理電路4在將影像信號取樣保持后，將取樣保持所得的值進行模擬／數字(A／D)轉換，之后便利用數字方式來進行信號處理。
缺陷修正電路5是依據記錄在修正數據存儲器6中的修正數據，對影像信號Y1進行缺陷修正處理。例如，缺陷產生的像素數據是由其前后像素數據的平均值加以置換所構成的。利用存儲CCD 1的像素缺陷的位置，例如監(jiān)測預定的CCD 1的輸出而檢測出缺陷像素的位置，而將其檢測結果做為修正地址的數據而存儲于修正數據存儲器6中。
由于CCD 1即使是以相同的制造過程來制造出芯片，各芯片的每一個缺陷像素發(fā)生的位置相異，便必須在用以攝影裝置的CCD 1上檢測出每一個缺陷像素的位置，藉以產生存儲在修正數據存儲器6的修正地址數據。為此，對于元件的組合程序，甚至于組裝元件的攝影裝置的裝配均會在制造過程上導致成本的遽增。
此外，CCD 1的缺陷像素會由于時間的改變而增加，在長時間使用的情況下，便不得不更新修正數據存儲器6的修正地址的數據。然而，對一般使用攝影裝置的人而言，因為并不具有更新改寫修正數據存儲器6的工具與裝置，對修正數據存儲器6進行修正數據地址的更新改寫，是有實際執(zhí)行的困難存在。
為此，本發(fā)明的目的是提供不會增加組裝制造過程成本的方法，同時對于元件隨時間的變化而可以產生對應的缺陷像素改變。
本發(fā)明的影像信號處理裝置是從構成影像的多個像素中檢測出包含的缺陷像素。此裝置包括檢測電路，其依據相鄰目標像素的多個周邊像素的信號電位，將目標像素的信號電位與設定的判斷基準值做比較后，檢測出候選缺陷像素；判斷電路是進行缺陷判斷動作，是依據從檢測電路所檢測出的候選缺陷像素，在跨過數個畫面的連續(xù)性來判斷出缺陷像素；以及存儲器電路，其用以存儲判斷電路所判斷的缺陷像素的地址，并依據對應地址的缺陷像素的目標像素進行修正。
由此，將目標像素與其周邊像素進行比較，而檢測出可能為缺陷像素的候選缺陷像素。依據檢測結果的連續(xù)性來判斷缺陷像素，可以確實地檢測出在重播畫面上的缺陷像素。
本發(fā)明還提出一種缺陷像素的檢測方法，其用以依據表示畫面的影像信號，在構成該畫面中的多個像素中檢測出缺陷像素。缺陷像素的檢測方法包括第一步驟，其依據相鄰目標像素的數個周邊像素所對應的影像信號，設定出判斷基準值，并將目標像素所對應的影像信號與判斷基準值做比較后，以檢測出候選缺陷像素，并且存儲候選缺陷像素的地址；第二步驟是將第一步驟中所存儲的目標像素的信號電位與前述的判斷基準值做比較，而從上述的候選缺陷像素中得到缺陷像素；以及第三步驟則將在第一步驟所存儲的候選缺陷像素更新為在第二步驟所得到的缺陷像素的地址，并且重復第二到該第三步驟，來檢測出該缺陷像素。
再者，本發(fā)明的缺陷像素的檢測方法包括第一步驟，其依據相鄰目標像素的數個周邊像素所對應的影像信號，設定出判斷基準值，并將目標像素所對應的影像信號與判斷基準值做比較后，以檢測出候選缺陷像素；在第二步驟則在數個畫面間以上述的判斷基準值反復對候選缺陷像素的目標像素的信號電位進行比較；以及在第三步驟中，將第二步驟反復操作所得的比較結果與第一步驟中的比較結果加以比較，并判斷結果是否一致，在第三步驟中，若判斷為一致的結果到達預定的次數時，便判定為缺陷像素。
由此，就算影像畫面一時難以檢測出缺陷像素，通過持續(xù)進行檢測缺陷像素與判斷動作，可以降低產生錯誤檢測的機率。
為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下圖1是依據本發(fā)明的影像信號處理裝置的第一實施例的方塊示意圖；圖2是構成影像存儲器的方塊；圖3表示目標像素與其周邊像素示意圖；圖4是構成缺陷檢測電路的方塊示意圖；圖5是判斷基準值與周邊像素電位間的關系示意圖；圖6是缺陷像素判斷動作的步驟的流程圖；圖7是地址產生電路的方塊示意圖；圖8是用來說明畫面上的缺陷像素的地址的說明圖；圖9是做為構成缺陷修正電路的方塊示意圖；圖10是本發(fā)明的影像信號處理裝置的第二實施例的方塊示意圖；圖11是本發(fā)明的影像信號處理裝置的第三實施例的方塊示意圖；圖12是本發(fā)明的影像信號處理裝置的第四實施例的方塊示意圖13是本發(fā)明的缺陷像素的第一種檢測方法的流程圖；圖14是本發(fā)明的缺陷像素的第二種檢測方法的流程圖；以及圖15是構成固態(tài)攝影裝置的方塊圖。
圖1是依據本發(fā)明的影像信號處理裝置的第一實施例的方塊示意圖。
本發(fā)明的影像信號處理裝置是由影像存儲器11、缺陷檢測電路12、位置存儲器13、缺陷判斷電路14、缺陷存儲電路15以及缺陷修正電路16所構成。影像信號處理裝置對攝影元件的輸出進行既定的處理程序，進行模擬／數字(A／D)轉換而得到數字數據，并對產生的影像信號Y(n)進行缺陷像素的修正處理程序。
影像存儲器電路11具有多個回路存儲器與多個鎖存器，其以一列為單位擷取輸入的影像信號Y(n)，并輸出對應目標畫像P0的影像信號Y(P0)與對應其周邊像素P1～P8的影像信號Y(P1)～Y(P8)。
缺陷檢測電路12是依據從影像存儲器電路11所輸入的周邊像素P1～P8的影像信號Y(P1)～Y(P8)來產生做為判斷白色缺陷的判斷基準值Lw與做為判斷黑色缺陷的判斷基準值Lb。將此判斷基準值Lw、Lb與目標像素P0的影像信號Y(P0)做比較，以檢測出缺陷像素。在缺陷檢測電路12中由獲得影像信號Y(n)的固態(tài)攝影元件的物理性缺陷所引起的真正缺陷像素，以及因為被拍攝物體的條件所產生的偶發(fā)性原因而被認為看起來是缺陷像素并無法加以檢測區(qū)別，故其全部均為候選的缺陷像素。缺陷檢測電路11的檢測動作是輸出做為地址數據的缺陷像素位置。例如，以同步于影像信號Y(n)的輸入來計數像素數目，在檢測出缺陷像素時，輸出做為地址數據的計數值。
位置存儲器13是由可以執(zhí)行高速操作的靜態(tài)存儲器(SRAM)的一次存儲器元件13a與可編程存儲器(EEPROM)的非易失性二次存儲器元件13b所構成，并將從缺陷檢測電路12與缺陷判斷電路14所輸出的地址數據加以存儲做為缺陷像素的位置數據。一次存儲器元件13a是用以存儲在進行缺陷像素的判斷動作過程中暫時產生的地址數據。二次存儲器元件13b則將缺陷像素的判斷動作的所產生的結果，進行最后判斷且判定為缺陷像素的地址數據加以存儲。
缺陷判斷電路14是就存儲于位置存儲器13的地址數據，依據連續(xù)地跨過含缺陷像素的多個畫面，以各地址數據所顯示地址的像素，來判斷是否為真正的缺陷像素。亦即，因為被攝體的偶發(fā)性狀況而被檢測出為缺陷像素時，則再經過一定時間后便不會被檢測出為缺陷像素，所以在持續(xù)經過一定量的場(field)后，便能夠僅判斷出真正缺陷像素的缺陷像素地址。例如，顯示出存儲于地址存儲電路13的地址數據的像素是一方面以多個畫面來反復操作與缺陷檢測電路12的檢測動作相同的動作以及缺陷檢測電路12以多個畫面連續(xù)操作下，而通過將顯示各個畫面所得的缺陷像素的地址數據作比較，來判斷缺陷像素的連續(xù)性。此外，在缺陷判斷電路14的檢測動作與缺陷檢測電路13的檢測動作相同的情形下，也可以共同使用同一個檢測電路。
缺陷存儲電路15是將在缺陷判斷電路14中判斷為真正缺陷像素的像素的地址數據讀出，并將其存儲在地址存儲器13中。之后，缺陷修正電路16通過缺陷存儲電路15并依據存儲于位置存儲器13中的地址數據，將影像信號Y(P0)更換為修正信號Y(c)。在此，修正信號Y(c)是例如將位于目標像素P0周圍的數個周邊像素加以平均而產生。由此，從缺陷修正電路15輸出以白色缺陷與黑色缺陷所修正的影像信號Y′(n)。
因此，在缺陷檢測電路12所檢測出的缺陷像素是多階段地設定判斷基準值Lw與Lb，以加強候選缺陷像素。亦即，就算被判斷為缺陷像素，因為在比預設的判斷基準值Lw與Lb還大的情形以及稍微偏離的情況，其在畫面上所呈現出的狀況也就不相同，故對缺陷像素的缺陷程度附上等級(level)而存儲于位置存儲器13中。如此將附加上等級程度的缺陷像素而存儲于位置存儲器13的情況，若可以存儲于位置存儲器13的缺陷像素的數目有限制時，缺陷存儲電路15便可以將缺陷像素等級較高的像素優(yōu)先存儲。此外，在位置存儲器13中沒有足夠的空間存儲新的缺陷像素時，新登錄的缺陷像素與已經登錄存儲的缺陷像素的缺陷等級做比較，對應其比較結果來更新數據，如此便可以將畫面上非常顯目的缺陷像素優(yōu)先修正。
圖2是繪示做為影像存儲器11的例子方塊圖。影像存儲器11是由第一與第二回路存儲器(line memory)21、22，以及第一至第六鎖存器23～28所構成，并且同時輸出對應于如圖3所示的目標像素P0與其周圍相鄰的8個周邊像素P1～P8的影像信號Y(P0)與Y(P1)～Y(P8)。
第一及第二回路存儲器21、22是互相串聯(lián)連接，依序輸入的影像信號Y(n)被寫入到第一回路存儲器21，并且將從第一回路存儲器21所依序讀出的Y(n)再寫入到第二回路存儲器22。由此，對于依序輸入的影像信號Y(n)而言，從第一回路存儲器21讀取前一行的影像信號Y(n)，而從第二回路存儲器22讀取前兩行影像信號Y(n)。
第一與第二鎖存器23、24是接收輸入的影像信號Y(n)并且串聯(lián)連接。前一像素的影像信號Y(n)是鎖存于第一鎖存器23，而前兩像素的影像信號Y(n)則鎖存于第二鎖存器24中。由此，輸入的影像信號Y(n)就做為對應到周邊像素P8的影像信號Y(P8)而輸出，鎖存于第一與第二鎖存器23、24的影像信號Y(n)則分別做為對應到周邊像素P7、P8的影像信號Y(P7)、Y(P6)而輸出。
第三與第四鎖存器25、26是串聯(lián)連接并接收第一回路存儲器21做為輸入信號，前一行且前一個像素的影像信號Y(n)是鎖存于第三鎖存器25，而前兩像素的影像信號Y(n)則鎖存于第四鎖存器26中。由此，第一回路存儲器21所讀出的影像信號Y(n)就做為對應到周邊像素P5的影像信號Y(P5)而輸出，鎖存于第三與第四鎖存器25、26的影像信號Y(n)則分別做為對應到目標像素P0的影像信號Y(P0)以及周邊像素P4的影像信號Y(P4)而輸出。
同理，第五與第六鎖存器27、28是串聯(lián)連接并接收第二回路存儲器22做為輸入信號，前兩行且前一像素的影像信號Y(n)是鎖存于第五鎖存器27，而前兩像素的影像信號Y(n)則鎖存于第六鎖存器28中。由此，第二回路存儲器22所讀出的影像信號Y(n)就做為對應到周邊像素P3的影像信號Y(P3)而輸出，鎖存于第五與第六鎖存器27、28的影像信號Y(n)則分別做為對應到周邊像素P2、P1的影像信號Y(P2)、Y(P1)而輸出。
因此，影像存儲器11依序從影像信號Y(n)取出像素數據，而并列輸出目標像素的影像信號Y(P0)與位于其周邊的周邊像素P1～P8的影像信號Y(P1)～Y(P8)。
圖4是構成缺陷檢測電路12的方塊示意圖。缺陷檢測電路12是由平均值計算電路31、最大值檢測電路32、最小值檢測電路33、第一與第二減法器34、35、加法器36以及第一與第二比較器37，38所構成。
平均值計算電路31是分別讀取周邊像素P1～P8的影像信號Y(P1)～Y(P8)，在將其算出平均值Lav。最大值檢測電路32與最小值檢測電路33分別用來檢測出影像信號Y(P1)～Y(P8)中的最大值Lmax與最小值Lmin。
第一減法器34是將從最小值檢測電路33所輸入的最小值Lmin與從最大值檢測電路32所輸入的最大值Lmax相減，而計算出兩者的差值ΔL。之后，加法器36將平均值計算電路31所輸入的平均值Lav與差值ΔL相加，而產生做為判斷白色缺陷的判斷基準值Lw。此外，第二減法器35將平均值計算電路31所輸入的平均值Lav與第一減法器34所輸入的差值ΔL相減，而產生做為判斷黑色缺陷的判斷基準值Lb。
第一比較器37將第二減法器35輸入的判斷基準值Lb與目標畫所所對應的影像信號Y(P0)加以比較。當影像信號Y(P0)的電位達到判斷基準值Lb時，亦即判斷目標像素P0為黑色缺陷時，便打出Db的檢測信號。第二比較器38將加法器36輸入的判斷基準值Lw與目標畫所所對應的影像信號Y(P0)加以比較。當影像信號Y(P0)的電位達到判斷基準值Lw時，亦即判斷目標像素P0為白色缺陷時，便打出Dw的檢測信號。
圖5是繪示出表示周邊像素的影像信號的電位與從該些電位計算出的缺陷像素的判斷電位間的關系示意圖。圖6則繪示缺陷像素判斷動作的步驟的流程圖。此些圖針對如圖3所示的目標像素P0，并參照目標像素P0的周邊像素P1～P8，來進行判斷缺陷像素。
第一步驟S1是關于平均值計算電路31，其將表示周邊像素P1～P8的像素的影像信號Y(P1)～Y(P8)的平均電位值Lav計算出來。第二步驟S2則關于最大值檢測電路32與最小值檢測電路33，其用以將表示周邊像素P1～P8的像素的影像信號Y(P1)～Y(P8)的最大值Lmax與最小值Lmin檢測出來。上述的第一步驟S1與第二步驟S2的順序不同時，對于檢測結果是沒有影響的。
第三步驟S3則關于第一減法器34，用以將上述檢測出的最大值Lmax與最小值Lmin相減，而得到兩者電位之間的差值ΔL。在第四步驟S4中，則是以第二減法器35，求取平均值電位Lav與差值ΔL兩者的差，以得到做為檢測黑色缺陷的第一判斷基準值Lb；另外以加法器36求取平均值電位Lav與差值ΔL兩者的和，以得到做為檢測白色缺陷的第二判斷基準值Lw。之后，在第五步驟S5，以第一與第二比較器37、38，將第一與第二判斷基準值Lb、Lw與目標像素P0分別進行比較，來判斷出缺陷像素，并產生檢測輸出信號Db、Dw。
由第一到第五步驟所產生的第一判斷基準值Lb與第二判斷基準值Lw會隨著周邊像素的狀況產生變化，需要常常保持適當的值。對于判斷基準值Lb、Lw而言，周邊像素的電位差較小時，會接近平均值Lav；而當周邊像素的電位差變大時，則會偏離平均值Lav。因此，在畫面上濃淡差異小的區(qū)域中，其判斷基準值Lb、Lw的范圍比較狹窄；反之，由于在畫面上濃淡差異大的區(qū)域中，判斷基準值Lb、Lw的范圍變大，視覺上很明顯的缺陷像素便可以很有效率地被檢測出來。
圖7是表示用以產生地址數據的缺陷檢測電路12電路的方塊示意圖。產生地址數據的電路是由水平計數器51、垂直計數器52、水平數據鎖存器53與垂直數據鎖存器54所構成。
水平計數器51是被水平同步信號HD1的時鐘重置，并依據同步于缺陷檢測電路12檢測動作的固定周期的時鐘CK1，向上計數。由此，水平計數器51在各個水平掃描期間，反復地計數一行(line)內的像素數而計數水平方向的像素編號。垂直計數器52是被垂直同步信號VD1的時鐘重置，并依據水平同步信號HD1的時鐘，向上計數。由此，垂直計數器52在各個垂直掃描期間，反復地計數一畫面的水平掃描線數而計數垂直方向的像素編號。
水平數據鎖存器53連接到水平計數器51，以響應檢測輸出信號Db、Dw的其中之一，而讀出水平計數器51的計數值。由此，打上的Db、Dw的時序便輸入到水平數據鎖存器53；亦即，將顯示以缺陷檢測電路12所檢測出的缺陷像素的水平方向位置的水平地址信號Fh讀取出來。垂直數據鎖存器54連接到垂直計數器52，以響應檢測輸出信號Db、Dw的其中之一，而讀出垂直計數器52的計數值。由此，打上的Db、Dw的時序便輸入到垂直數據鎖存器54；亦即，將顯示以缺陷檢測電路12所檢測出的缺陷像素的垂直方向位置的垂直地址信號Fv讀取出來。
例如，考慮如圖8所示的6行8列的畫面的情形，水平計數器51在“1”到“8”的范圍內反復計數，垂直計數器52則在“1”到“6”的范圍內反復計數。在此例中，若在第3行第3列有一個缺陷像素時，以送出的檢測輸出信號Db、Dw在水平數據鎖存器53中讀取出水平計數器51的計數值，并輸出做為水平地址信號Fh的“3”。之后，以送出的檢測輸出信號Db、Dw在垂直數據鎖存器54中讀取出垂直計數器52的計數值，并輸出做為垂直地址信號Fv的“3”。通過如上述的方式而輸出的地址信號Fh、Fv是表示可能為缺陷像素的候選像素，并將其輸入到缺陷判斷電路14。
圖9是做為構成缺陷修正電路16的例子的方塊示意圖。圖示的缺陷修正電路16是由第一到第四除法器61～64、第一到第三加法器65～67、選擇器68與比較器69所構成。此例的缺陷修正電路16是依據位于目標像素P0上下的周邊像素P2、P7的影像信號Y(P2)、Y(P7)以及位于目標像素P0左右的周邊像素P4、P5的影像信號Y(P4)、Y(P5)，而產生修正信號Y(c)。
第一到第四除法器61～64是分別將從影像存儲器11所輸入的影像信號Y(P2)、Y(P7)、Y(P4)與Y(P5)除以4。第一加法器65則將第一與第二除法器61、62個別的除算結果相加，而第二加法器66則將第三與第四除法器63、64個別的除算結果相加。之后，第三加法器67將第一與第二加法器65、66個別的結果相加，而產生修正信號Y(c)。
選擇器68依據由比較器69所輸入的選擇控制信號S，選擇目標像素P0的影像信號Y(P0)或修正信號Y(c)后，而輸出做為修正缺陷像素的影像信號Y′(P0)。
比較器69依據存儲在位置存儲器13的地址數據，將水平地址信號Fh以及垂直地址信號Fv取來與隨水平掃描周期變化的水平參考信號Rh和垂直參考信號Rv進行比較；當結果一致時，產生選擇控制信號S。在此所使用的水平參考信號Rh和垂直參考信號Rv可以利用圖7所示的地址產生電路的水平計數器51與垂直計數器52來產生。
因此，當存儲在位置存儲器13的用以顯示缺陷像素的位置的地址數據Fh、Fv與參考信號Rh、Rv的時序一致下，選擇器68將目標像素P0的影像信號Y(P0)更換為修正信號Y(c)。故缺陷像素可以以其周邊像素的數據來加以修正。
圖10是繪示本發(fā)明的影像信號處理裝置的第二實施例的方塊示意圖。在此實施例中，缺陷判斷電路14′判斷目標像素為缺陷時，在缺陷像素的連續(xù)性中增加使用獲得影像信號Y(n)的攝影裝置的攝影條件。此外，缺陷判斷電路14以外的各構件與圖1所示的第一實施例的影像信號處理裝置相同。
缺陷判斷電路14′是依據存儲在位置存儲器13中的候選缺陷像素的地址數據，反復進行缺陷像素的判斷，以更新缺陷像素地址的數據。此缺陷像素的判斷方式是與缺陷檢測電路12的缺陷像素所執(zhí)行的判斷方式相同，同時也取得獲得影像信號Y(n)的攝影裝置的操作狀態(tài)，并針對各個獲得的數據內容來更新判斷基準值。亦即，因為當被攝影物體影像的亮度很高時白色缺陷便顯得不明顯，而當被攝影像的亮度很低時黑色缺陷便顯得不明顯，因此單獨僅用影像信號Y(n)的電位來判斷缺陷像素的話，便不能判斷出真正的缺陷像素。因此，通過表示獲得影像信號Y(n)攝影裝置的操作狀態(tài)的曝光控制數據E(m)與增益控制數據G(m)，來變更缺陷像素的判斷基準值，同時依據被攝體狀態(tài)將缺陷像素的判斷操作本身暫時終止。例如，由曝光控制數據E(m)與增益控制數據G(m)推知被攝體亮度超過某個基準值時，便停止白色缺陷像素的判斷動作；而被攝體亮度未達到某個基準值時，便停止黑色缺陷像素的判斷動作。
此外，假如除了曝光控制數據E(m)與增益控制數據G(m)之外，還有其他使用于攝影裝置的攝影控制數據存在時，也可以使用于缺陷判斷基準值上。例如，使用控制攝影裝置的光學系統(tǒng)焦距的焦距控制數據，在焦距還沒對準之前集中進行缺陷判斷。在真正的缺陷像素存在時，即使攝影裝置的光學系統(tǒng)的焦距尚未對準，由于與周邊像素會產生明顯的差異，故若在焦點對準前便進行缺陷判斷的話，便可以很正確地判斷出缺陷像素。
此外，在缺陷判斷電路14′僅以影像信號Y(n)的電位來判斷缺陷像素，之后在將所獲得的地址數據上把曝光控制數據E(m)與增益控制數據G(m)等控制數據附加上去也可以。亦即，通過在表示缺陷像素的地址數據中所附加攝影控制數據，可以在進行缺陷像素修正時選擇是否對地址數據所表示的像素進行缺陷像素的修正處理。
圖11是繪示本發(fā)明的影像信號處理裝置的第三實施例的方塊示意圖。在此實施例中，是在第一實施例所示的影像信號處理裝置中在增設區(qū)域指定電路17，在每個影像特定區(qū)域中限制缺陷檢測電路12的檢測動作。在此實施例中，缺陷判斷電路14也與圖10所示的第二實施例相同，在進行缺陷像素判斷時，可以在影像信號Y(n)的電位上增加獲得影像信號Y(n)的攝影裝置的攝影數據。
區(qū)域指定電路17是同步于影像信號Y(n)的水平掃描與垂直掃描的時序，指示缺陷檢測電路12將一畫面分割成數個區(qū)域。例如，將水平掃描期間做4分割并將垂直掃描期間做3分割，而將一個3行×4列的畫面分割成12個區(qū)域，并其中僅有一個分割區(qū)域允許缺陷檢測電路12的缺陷檢測動作。之后，區(qū)域指定電路17依據來自缺陷存儲電路15的指示，亦即確定一個分割區(qū)域的缺陷像素的地址，而使缺陷存儲電路15將缺陷像素的地址數據登錄完畢時，再變更進行缺陷像素檢測的分割區(qū)域。此外，在分割區(qū)域內沒有檢測出缺陷像素時，缺陷存儲電路15不進行缺陷像素的登錄，在預定的缺陷檢測動作完成時，再變更進行缺陷像素檢測的分割區(qū)域。由此，缺陷檢測電路12可對畫面上多個分割區(qū)域依序以時間分割方式來進行缺陷像素的檢測。
缺陷檢測電路在各個分割區(qū)域以時間分割方式操作的話，用來存儲以缺陷檢測電路12所檢測出候選缺陷像素的位置存儲器13的容量可被節(jié)省。亦即，缺陷檢測電路12最后會檢測出比登錄為缺陷像素還多的像素，使得存儲該些像素的地址會暫時地大量增加，因此位置存儲器電路13，特別是一次存儲器13a的容量便不得不要設定的較大。故，缺陷檢測電路12若以時間分割方式來進行檢測的話，可以節(jié)省一次存儲器13a的容量，并且可以防止電路體積過大。
圖12是本發(fā)明的影像信號處理裝置的第四實施例的方塊示意圖。在此實施例中，是在第一實施例所示的影像信號處理裝置中，增設界面電路18。在此實施例中，缺陷判斷電路14也與圖10所示的第二實施例相同，在進行缺陷像素判斷時，可以在影像信號Y(n)的電位上增加獲得影像信號Y(n)的攝影裝置的攝影數據。其次，也可以與圖11所示的第三實施例相同，設置區(qū)域指定電路17，使缺陷檢測電路12在每個畫面上的分割區(qū)域進行檢測動作。
界面電路18連接到串行總線(serial bus)19，通過串行總線19可以連接到影像信號處理裝置外部的計算機等機械上。由此，便可以從連接至串行總線19的計算機，對位置存儲器13的地址數據與缺陷判斷電路14的判斷基準值設定進行變更。例如，在第二實施例中，判斷是否使用加入缺陷判斷電路14的曝光控制數據E(m)與增益控制數據G(m)的選擇，以及在使用的場合中哪一種數據優(yōu)先考慮使用等，均可以通過串行總線19與界面電路18以計算機來加以設定。此外，在第三實施例中，區(qū)域指定電路17的分割范圍也可以通過界面電路18以計算機輸入而加以變更。
因此，界面電路18除了通過總線連接到其他各電路之外，直接連接到缺陷判斷電路14與缺陷存儲電路15也是可行的方式之一。
圖13是本發(fā)明的缺陷像素的第一種檢測方法的流程圖。本檢測方法是利用圖1(或者圖10、圖11與圖12其中之一)所示的缺陷檢測電路12、位置存儲器13、缺陷判斷電路14、缺陷存儲電路15以及缺陷修正電路16來實施。
在第一步驟S1，缺陷檢測電路12將所有可能的候選缺陷像素檢測出來，將具有缺陷像素可能性的地址數據存儲在位置存儲器13中。接著在第二步驟S2中，針對依據存儲在位置存儲器13的地址數據所指定像素的影像信號Y(n)，缺陷判斷電路14進行與缺陷檢測電路12相同的檢測操作，并判斷是否為真正的缺陷像素。之后，在第三步驟S3，將判斷為缺陷像素的像素的判斷結果存儲。
在第四步驟S4，判斷候選缺陷像素的判斷操作是第幾次，在預設的規(guī)定次數內的話則回到第二步驟S2繼續(xù)重復對候選缺陷像素進行判斷，若到達預定的判斷次數時則執(zhí)行第五步驟S5。在回到第二步驟的場合時，對候選缺陷像素繼續(xù)進行判斷后，接著執(zhí)行第三步驟S3，并存儲其判斷結果。第三步驟S3的判斷結果的存儲，會依序記錄第二步驟S2的重復操作的次數。
在第五步驟，判斷候選缺陷像素反復判斷次數，且反復進行判斷次數是否超過預定的基準值。亦即，僅進行規(guī)定次數的候選缺陷像素的判斷，其中被判斷為缺陷像素(真正缺陷)的次數超過預設的基準值次數，便認定為真正的缺陷像素，之后缺陷存儲電路15將可以進行修正處理的地址存儲在位置存儲器13中。
之后，在第六步驟S6，將對應于存儲于位置存儲器13的地址的像素，利用缺陷修正電路16進行修正處理，并產生已修正缺陷像素的影像信號Y′(n)。
以上的第一步驟S1到第六步驟S6不僅僅只針對一個畫面上的像素的狀況，由于可以將跨過多個畫面的像素狀況來判斷初缺陷像素，因此由被拍攝物體的狀態(tài)而偶發(fā)產生的缺陷像素便可以加以區(qū)分。
對候選缺陷像素的判斷操作的重復次數來說，雖然判斷的次數越多所需要的判斷時間就越長，但是可以獲得更正確的結果。此外，關于第五步驟S5中的缺陷存儲動作，除了從判斷次數來決定是否為真的缺陷像素之外，假如再包括圖10所示的第二實施例所得到的曝光控制數據E(m)與增益控制數據G(m)，與聚焦控制數據等數據來做判斷的話，判斷的精確度便可以提高。
圖14是本發(fā)明的缺陷像素的第二種檢測方法的流程圖。本檢測方法是利用與圖13場合類似的圖1(或者圖10、圖11與圖12其中之一)所示的缺陷檢測電路12、位置存儲器13、缺陷判斷電路14、缺陷存儲電路15以及缺陷修正電路16來實施。
在第一步驟S1，缺陷檢測電路12檢測出初期畫面的候選缺陷像素，將一畫面(或是分割區(qū)域)中所有的候選缺陷像素的地址數據存儲在位置存儲器13中。在第二步驟S2，缺陷判斷電路14檢測出下一個畫面中的候選缺陷像素。接著在第三步驟S3，將第二步驟S2所檢測出的候選缺陷像素與在第一步驟S1中位置存儲器13所存儲的最初畫面的缺陷像素的地址數據是否一致進行判斷。
在第四步驟中，將在第三步驟S3中確定一致的地址保留下來，而將確認為不一致的地址數據刪除；亦即，將位置存儲器13的數據更新?；蛘呤?，在第三步驟S3中，僅僅保留在連續(xù)預定的次數(畫面數)可以確認為一致的地址數據，并刪除在連續(xù)預定的次數(畫面數)可以確認為不一致的地址數據。關于對地址數據選擇保留或刪除，可以利用是否改寫位置存儲器的數據來進行。
在第五步驟S5，判斷缺陷信息的更新是第幾次，若在預定的次數內的話，則回到第二步驟S2重復候選缺陷像素的檢測，若到達規(guī)定的次數時，則進行第六步驟S6。在第六步驟S6，將存儲在位置存儲器13的地址數據取入缺陷存儲電路15，并登錄存儲為真正的缺陷像素。之后，在第七步驟S7，針對對應登錄存儲于缺陷存儲電路15的地址的像素，以缺陷修正電路16進行修正處理，并產生缺陷像素的修正影像信號Y′(n)。
以上的第一步驟S1到第六步驟S7不僅僅只針對一個畫面上的像素的狀況，由于可以將跨過多個畫面的像素狀況來判斷初缺陷像素，因此由被拍攝物體的狀態(tài)而偶發(fā)產生的缺陷像素便可以加以區(qū)分。
關于以上各個實施例，是依據相鄰目標像素的3行×3列總共8個周邊像素的電位來決定判斷基準值而加以說明。然以上僅做為說明例子之用，利用3行×5列總共14個周邊像素的電位或5行×5列總共24個周邊像素的電位來決定判斷基準值也是可行的方式。
通過本發(fā)明，由于可以將缺陷像素逐次更新，即使攝影元件因長期使用而使缺陷像素增加的情況下，不需要特別地變更設定，便可以缺陷像素進行修正。
此外，在缺陷像素的判斷基準值上利用產生影像信號的攝影裝置的控制數據，因此可以很正確地判斷缺陷像素。再者，可以將畫面分割后在進行缺陷像素的判斷，故可以節(jié)省存儲缺陷像素數據的位置存儲器的容量。其次，各種控制數據的寫入與讀出可以利用界面電路連接到外部的計算機，以方便對控制數據進行變更。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求范圍所界定的為準。
權利要求
1．一種影像信號處理裝置，用以將表示一畫面的影像信號，在該畫面上檢測出一缺陷像素，該影像信號處理裝置包括一檢測電路，依據相鄰一目標像素的多個周邊像素所對應的影像信號，設定出一判斷基準值，并將該目標像素所對應的影像信號與該判斷基準值做比較后，以檢測出一候選缺陷像素；一判斷電路，進行一缺陷判斷動作，是依據從該檢測電路所檢測出的該候選缺陷像素，在跨過多個畫面的連續(xù)性來判斷出該缺陷像素；以及一存儲器電路，用以存儲該判斷電路所判斷的該缺陷像素的一地址，并依據對應該地址的該缺陷像素的該目標像素進行修正。
2．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷基準值是將該些周邊像素的影像信號的一平均值，與該些周邊像素的影像信號的一最大值或一最小值分別進行加法與減法所得。
3．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中在該判斷基準值以一多階段設定，在各該階段中檢測出該候選缺陷像素。
4．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路是以多個畫域持續(xù)該缺陷判斷動作，并在決定該缺陷像素的該地址后，同時停止該檢測電路的操作。
5．如權利要求4所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路是以一預定周期反復操作該缺陷判斷動作。
6．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該存儲器電路還包括一第一存儲器，用以將該檢測電路的一檢測結果與該缺陷數據暫存；以及一第二存儲器，是一非易失性存儲器，用以存儲從該第一存儲器所讀出的該缺陷像素的該地址。
7．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路還接收產生該影像信號的一攝影裝置的至少一攝影控制數據，依據該攝影控制數據與該判斷基準值進行該缺陷像素的判斷。
8．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路還接收產生該影像信號的該攝影裝置的該攝影控制數據，并當由該攝影控制數據推知一被攝體的亮度在一預定范圍內時，才依據該判斷基準值對該缺陷像素進行判斷。
9．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路是在該畫面分割成多個區(qū)域后，在各該些區(qū)域進行該缺陷判斷動作。
10．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路是在該畫面分割成多個區(qū)域后，在各該些區(qū)域以時間分割方式進行該缺陷判斷動作。
11．如權利要求1所述的影像信號處理裝置，其中該判斷電路與該存儲器電路至少其中之一，利用一總線連接到一外部機器，并從該外部機器變更該缺陷像素的判斷條件。
12．一種缺陷像素的檢測方法，用以依據表示一畫面的影像信號，包含在構成該畫面中的多個像素中檢測出一缺陷像素，該缺陷像素的檢測方法包括一第一步驟，依據相鄰一目標像素的多個周邊像素所對應的影像信號，設定出一判斷基準值，并將該目標像素所對應的影像信號與該判斷基準值做比較后，以檢測出一候選缺陷像素，并且存儲該候選缺陷像素的一地址；一第二步驟，將該第一步驟中所存儲的該地址的該目標像素的影像信號與該判斷基準值再次進行比較；以及一第三步驟，存儲該第二步驟的比較結果，并且重復該第一到該第二步驟，并對應多個比較結果來檢測出該缺陷像素。
13．如權利要求12所述的缺陷像素的檢測方法，其中該判斷基準值是將該些周邊像素的影像信號的一平均值，與該些周邊像素的影像信號的一最大值或一最小值分別進行加法與減法所得。
14．如權利要求12所述的缺陷像素的檢測方法，還包括重復該第一到該第二步驟，并依據該些比較結果以及用以獲得該影像信號的攝影裝置的攝影條件來檢測出該缺陷像素。
15．一種缺陷像素的檢測方法，用以依據表示一畫面的影像信號，包含在構成該畫面中的多個像素中檢測出一缺陷像素，該缺陷像素的檢測方法包括一第一步驟，依據相鄰一目標像素的多個周邊像素所對應的影像信號，設定出一判斷基準值，并將該目標像素所對應的影像信號與該判斷基準值做比較后，以檢測出一第一候選缺陷像素，并且存儲該第一候選缺陷像素的一地址；一第二步驟，依據相鄰該目標像素的該些周邊像素所對應的影像信號，設定出該判斷基準值，并將該目標像素所對應的影像信號與該判斷基準值做比較后，以檢測出一第二候選缺陷像素，并且存儲該第二候選缺陷像素的一地址；一第三步驟，判斷該第一候選缺陷像素的該地址與該第二候選缺陷像素的該地址是否一致；以及一第四步驟，將該第三步驟中判斷為一致的該地址保留更新，并重復該第二到該第三步驟。
16．如權利要求15所述的缺陷像素的檢測方法，其中該判斷基準值是將該些周邊像素的影像信號的一平均值，與該些周邊像素的影像信號的一最大值或一最小值分別進行加法與減法所得。
全文摘要
影像信號處理裝置及像素缺陷的檢測方法,用以有效地檢測出包含在影像信號中的缺陷像素。利用缺陷檢測電路12將目標像素影像信號與其周邊像素影像信號比較,檢測出候選缺陷像素并將其地址數據存儲在位置存儲器13。依據位置存儲器13存儲的地址數據,缺陷判斷電路14重復判斷缺陷像素,從其判斷結果的連續(xù)性決定缺陷像素地址數據后,將其存儲在缺陷存儲電路15。針對該缺陷像素的地址數據,缺陷修正電路16修正影像信號Y(n),產生影像信號Y’(n)。
文檔編號H04N5/335GK1295255SQ00133718
公開日2001年5月16日 申請日期2000年10月27日 優(yōu)先權日1999年10月27日
發(fā)明者渡邊透 申請人:三洋電機株式會社