固体撮像素子および画素補正方法
【課題】画質を向上することができる。
【解決手段】ラインメモリ２は、処理対象の画素の値と、処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力する。最大／最小値除去部４は、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去する。平均値算出部５は、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値を算出する。比較処理部６は、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値を、平均値に置き換える。
【解決手段】ラインメモリ２は、処理対象の画素の値と、処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力する。最大／最小値除去部４は、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去する。平均値算出部５は、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値を算出する。比較処理部６は、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値を、平均値に置き換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子および画素補正方法に関し、特に、欠陥画素を補正する固体撮像素子および画素補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を備える固体撮像素子は、フォトダイオードの上に色フィルタが配置されており、色フィルタを通過した光がフォトダイオードで光電変換され、電気信号となって出力される。この際、信号出力の中に現れた欠陥信号をその前または後に出力された画素信号で置き換える処理（欠陥補正／ノイズ抑制処理）を行う（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図１０は、ＲＧＢベイヤ配列のフィルタを採用したイメージセンサを示す図である。
ＲＧＢベイヤ配列での注目画素（Ｂｌｕｅ）９０の欠陥補正／ノイズ抑制処理では、同色周辺８画素９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８の平均値と注目画素９０の値を比較し、差分がしきい値以上である場合は、注目画素９０の値を同色周辺８画素９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８の平均値に置き換える。
【特許文献１】特開２００１−３０７０７９号公報
【特許文献２】特開２００２−３００４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術には以下のような問題があった。
図１１は、図１０を便宜上、同色画素のみの配列に書き換えた図である。図１０中、画素Ａ９０、Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３、Ａ９４は、補正後の画素を示し、画素Ｂ９０、Ｂ９１、Ｂ９２、Ｂ９３、Ｂ９４は、補正前の画素を示し、画素Ｃ９０は注目画素を示している。
【０００５】
図１１に示すように、周辺８画素中、４つの画素Ｂ９１、Ｂ９２、Ｂ９３、Ｂ９４は補正前の画素であるので、ここに欠陥／ノイズが存在すると平均値が好ましくない値となるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、画質を向上することができる固体撮像素子および画素補正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】
【０００７】
本発明では上記問題を解決するために、図１に示すような固体撮像素子１が提供される。
ラインメモリ２は、処理対象の画素の値と、処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力する。
【０００８】
信号処理部３は、最大／最小値除去部４と、平均値算出部５と、比較処理部６とを有している。
最大／最小値除去部４は、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去する。
【０００９】
平均値算出部５は、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値を算出する。
【００１０】
比較処理部６は、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値を、平均値に置き換える。
【００１１】
このような固体撮像素子１によれば、最大／最小値除去部４により、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とが実質的に除去される。平均値算出部５により、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値が算出される。比較処理部６により、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較が行われ、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値が、平均値に置き換えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、未処理の画素について最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去するようにしたので、平均値に不要な欠陥やノイズの混入を回避することができ、補正効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の概要について説明し、その後、実施の形態を説明する。
図１は、本発明の概要を示す図である。
【００１４】
固体撮像素子１は、ＲＧＢベイヤ配列のフィルタを採用したイメージセンサ（図示せず）とラインメモリ２と信号処理部３とを有している。
ラインメモリ２は、処理対象の画素の値と、処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力する。
【００１５】
信号処理部３は、イメージセンサから出力され、ＡＤ変換回路（図示せず）によってデジタル変換された画素の値に対して処理を施す。この信号処理部３は、最大／最小値除去部４と、平均値算出部５と、比較処理部６とを有している。
【００１６】
最大／最小値除去部４は、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去する。図１では、一例として処理対象の画素を取り囲む周辺８画素を処理する例を示しており、処理対象の画素の値より後に処理対象となる画素Ｂ１〜Ｂ４の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去している。なお、説明を分かり易くするために、各部の前段に、入力される値の大きさを数字で示している。例えば数字が２であれば、２つの画素の値が入力されることを示している。
【００１７】
平均値算出部５は、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値を算出する。
【００１８】
図１では、この処理を実現するために、平均値算出部５は、加算部５ａ、５ｂ、５ｃと除算部５ｄとを有している。
加算部５ａは、最大／最小値除去部４によって除去された後に残った２つの画素の値を加算する。
【００１９】
加算部５ｂは、処理対象の画素より前に処理された画素Ａ１〜Ａ４の値をそれぞれ加算する。
加算部５ｃは、加算部５ａにより加算された２つの画素の値の和と、加算部５ｂにより加算された４つの画素の値の和とを加算する。
【００２０】
除算部５ｄは、加算部５ｃにより加算された６つの画素の値の和を６で除算する。これにより、平均値が算出される。
比較処理部６は、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素Ｃの値を、平均値に置き換える。
【００２１】
図１では、この処理を実現するために、比較処理部６は、比較部６ａと選択部６ｂとを有している。
比較部６ａは、除算部５ｄにより除算されて得られた平均値と処理対象の画素Ｃの値とを比較し、比較結果を出力する。この比較部６ａは入力された値の差分が一定のしきい値以上である場合に出力を反転する。
【００２２】
選択部６ｂは、除算部５ｄにより除算されて得られた平均値と処理対象の画素Ｃの値とを、比較部６ａの比較結果を参照することによって選択する。すなわち、比較部６ａから反転出力が入力された場合は、処理対象の画素Ｃの値を、平均値に置き換える。
【００２３】
このような固体撮像素子１によれば、最大／最小値除去部４により、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とが実質的に除去される。平均値算出部５により、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値が算出される。比較処理部６により、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較が行われ、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値が、平均値に置き換えられる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図２は、実施の形態の固体撮像素子を示すブロック図である。
固体撮像素子１０は、ピクセルアレイ１１と、タイミング発生回路１２と、垂直走査回路１３と、水平走査回路１４と、基準電圧発生回路１５と、カラムＣＤＳ１６と、カラムＡＭＰ１７と、カラムＡＤＣ１８と、カラムカウンタ１９と、ランプ波形発生回路２０と、ラインメモリ２１と、ＬＯＧＩＣ回路２２と、レジスタ２３とを有している。
【００２５】
ピクセルアレイ１１は、画像を検知するための、ＭＯＳトランジスタやフォトダイオードを備えるピクセルが行列状（マトリクス状）に配列されている。
タイミング発生回路１２は、垂直走査回路１３および水平走査回路１４に必要なパルスを供給する。
【００２６】
垂直走査回路１３は、列方向に画素を選択する。
水平走査回路１４は、行方向に画素を選択する。
基準電圧発生回路１５は、各部に供給する基準電圧を発生する。
【００２７】
カラムＣＤＳ１６は、ピクセルアレイ１１のアンプ雑音とリセット雑音を除去する。
カラムＡＭＰ１７は、カラムＡＤＣ１８の入力ダイナミックレンジにセンサ出力を合わせる。
【００２８】
カラムＡＤＣ１８は、入力されるアナログ値をデジタル値に変換する。
カラムカウンタ１９は、カラムＡＤＣ１８で出力するためのデジタル値をカウントする。
【００２９】
ランプ波形発生回路２０は、一定の傾きで増加するランプ波形を生成し、カラムＡＤＣ１８に出力する。
ラインメモリ２１は、内部のメモリ領域が、ピクセルアレイ１１の各ラインに対応するように設けられた半導体メモリであり、カラムカウンタ１９およびＬＯＧＩＣ回路２２からの出力画像信号を一時的に記憶してＬＯＧＩＣ回路２２に供給する。
【００３０】
レジスタ２３は、ユーザが設定可能な各種の値を記憶して、ＬＯＧＩＣ回路２２に供給する。
図３は、ＬＯＧＩＣ回路の内部構成を示す図である。
【００３１】
ＬＯＧＩＣ回路２２は、ラインメモリ２１を介して入力される、変換されたデジタル値（画素の値）のオフセット成分を除去して、最小値に黒を割り当てるデジタルクランプ処理部（ｃｌｐ）２２１と、シェーディング補正部（ｓｈｄ）２２２と、ゲイン調整部（ｌｕｔ）２２３と、欠陥補正処理、色補間処理、ノイズ抑制処理等を施すｒｇｂ処理部（ｒｇｂ）２２４と、ホワイトバランス処理を施すオートホワイトバランス処理部（ａｗｂ）２２５と、色差ゲインを調整するオートゲインコントロール部（ａｇｃ）２２６と、像内のノイズ（チラツキ）を自動的に検出し、ノイズを除去するフリッカキャンセル部（ｆｌｃ）２２７と、カラー調整部（ｃｏｌ）２２８と、エッジ強調、ノイズ抑制処理を施す輪郭強調処理部（ａｐｔ）２２９と、ガンマ補正を施すガンマ補正部（ｇｍｍ）２３０と、フォーマットを変換してデジタル出力信号を出力するフォーマット変換部（ｆｍｔ）２３１とを有している。
【００３２】
次に、ＬＯＧＩＣ回路２２のｒｇｂ処理部２２４の処理を、フローチャートを用いて説明する。
図４は、ＬＯＧＩＣ回路のｒｇｂ処理部の処理を示すフローチャートである。以下、特に明記しない場合は、ｒｇｂ処理部２２４の処理を示す。
【００３３】
まず、ラインメモリ２１から注目画素（処理対象の画素）およびこの注目画素の同色周辺画素の値を取得する（ステップＳ１）。
次に、取得した同色周辺画素の値のうち、ｒｇｂ処理部２２４によって処理された（補正後の）各画素の値をそれぞれ加算して加算値ａｋを得る（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、ｒｇｂ処理部２２４によって処理されていない（補正前の）各画素の最大値および最小値を実質的に除去した後に、残りの値を加算して加算値ｂｋを得る（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、加算値ａｋと加算値ｂｋとを加算する（ステップＳ４）。
次に、ステップＳ４の加算結果に、除去した２画素分の代わりとなる値を補完する（ステップＳ５）。
【００３６】
次に、ステップＳ５の演算結果から１画素分の平均値ＰAVEを算出する（ステップＳ６）。この平均値ＰAVEが、ステップＳ１で取得した注目画素の同色周辺画素から、補正前の各画素の最大値および最小値を実質的に除去した値の平均値となる。
【００３７】
次に、ステップＳ１で取得した注目画素の値（以下、値Ｐとする）から平均値ＰAVEを減算した絶対値が欠陥判定しきい値Ｔｈより大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。
欠陥判定しきい値Ｔｈより大きい場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、平均値ＰAVEを注目画素の補正後の値Ｐ１とする（ステップＳ８）。
【００３８】
欠陥判定しきい値Ｔｈ以下の場合（ステップＳ７のＮｏ）、注目画素の値Ｐを注目画素の補正後の値Ｐ１とする（ステップＳ９）。
次に、ＬＯＧＩＣ回路２２が、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理を１ライン内の全ての補正前の画素に対して行ったか否か（１ライン分の処理が終了したか否か）を判断する（ステップＳ１０）。
【００３９】
１ライン分の処理が終了していない場合（ステップＳ１０のＮｏ）、同ライン内の補正前の画素を注目画素とし、ステップＳ２に移行し、ステップＳ２以下の動作を繰り返し行う。
【００４０】
１ライン分の処理が終了した場合（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ＬＯＧＩＣ回路２２が１フレーム分の処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。
１フレーム分の処理が終了していない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ラインメモリ２１を１ライン分更新する（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ１に移行し、ステップＳ１以下の動作を繰り返し行う。
【００４１】
１フレーム分の処理が終了した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、処理を終了する。
次に、図４に示した処理を、具体例を用いて説明する。
＜第１の具体例＞
図５は、取得するラインを模式的に示す図である。図５中、ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は、補正後の画素を示し、ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４は、補正前の画素を示し、ｃ０は注目画素を示している。
【００４２】
図６は、第１の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
ＬＯＧＩＣ回路２２が、カラムＡＤＣ１８およびカラムカウンタ１９を介して１ライン分（ラインＬ１）、ラインメモリ２１から２ライン分（ラインＬ２、Ｌ３）の画素の値を取得し、ｒｇｂ処理部２２４に、補正前の周辺画素ｂ１〜ｂ４の値と、ｒｇｂ処理部２２４によって処理され、フィードバックされる補正後の周辺画素ａ１〜ａ４の値と、注目画素ｃ０の値とを入力する。
【００４３】
ｒｇｂ処理部２２４は、ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１と、加算器３２、３３、３４、３７と、除算器３５、３８と、選択器３６、４０と、比較器３９とを有している。
ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１は、ラインメモリ２１から出力される補正前の画素ｂ１〜ｂ４の値を読み込み、そのうちの最大値および最小値を除去する。
【００４４】
加算器３２は、ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１が除去して残った２つの画素の値を加算する。
加算器３３は、ラインメモリ２１から出力される補正後の画素ａ１〜ａ４の値をそれぞれ加算する。
【００４５】
加算器３４は、加算器３２で加算された２つの画素の値の和と、加算器３３で加算された４つの画素の値の和とを加算する。
除算器３５は、加算器３３で加算された４つの画素の値の和を２で除算する。
【００４６】
選択器３６は、加算器３２で加算された２つの画素の値の和と、除算器３５で除算された２つの画素の値の和とのうちのいずれか一方を選択する。どちらを選択するかは、例えば、工場出荷時やユーザ入力等によって予め設定されている。
【００４７】
加算器３７は、加算器３４で加算された６つの画素の値の和と、選択器３６で選択された２つの画素の値の和とを加算する。
除算器３８は、加算器３７で加算された８つの画素の値の和を８で除算する。除算器３８によって得られた値が図４にて述べた平均値ＰAVEに該当する。
【００４８】
比較器３９は、除算器３８で除算された結果とラインメモリ２１から出力される注目画素ｃ０の値とを比較する。
具体的には、比較器３９は、除算器３８により除算されて得られた平均値と注目画素ｃ０の値とを比較し、比較結果を出力する。この比較器３９は入力された値の差分が一定のしきい値（欠陥判定しきい値Ｔｈに該当）以上である場合に出力を反転（例えばＬｏ→Ｈｉ）する。
【００４９】
選択器４０は、除算器３８により除算されて得られた平均値と注目画素ｃ０の値とを、比較器３９の比較結果を参照することによって選択し、選択した値を注目画素ｃ１の補正後の値として出力する。すなわち、比較器３９から反転出力が入力された場合は、平均値を、注目画素ｃ１の補正後の値としてラインメモリ２１に格納する。一方、比較器３９からの出力が反転しなければ、注目画素ｃ０の値を、注目画素ｃ１の補正後の値としてラインメモリ２１に格納する。以後、注目画素ｃ１は、補正後の画素ａ１〜ａ４のいずれかを構成することになる。
【００５０】
このような回路構成によって、図４に示す処理を実現することができる。また、除算器３８に入力される値は、２のべき乗であるため、除算器３８の演算を容易なものとすることができ、例えばシフトレジスタ等で構成することができる。
【００５１】
＜第２の具体例＞
次に、第２の具体例について説明する。以下、第２の具体例について、第１の具体例との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５２】
第２の具体例は、加算器３４に入力する値の生成方法が、第１の具体例と異なっている。
図７は、第２の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【００５３】
第２の具体例のｒｇｂ処理部２２４は、ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１および加算器３２の代わりにＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１と、加算器４２、４３と、減算器４４とを備えている。
【００５４】
ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１は、ラインメモリ２１から出力される補正前の画素ｂ１〜ｂ４の値を読み込み、そのうちの最大値および最小値を抽出する。
加算器４２は、ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１によって抽出された２つの画素の値を加算する。
【００５５】
加算器４３は、画素ｂ１〜ｂ４の値をそれぞれ加算する。
減算器４４は、加算器４３によって加算された４つの画素の値から加算器４２によって加算された２つの画素の値を減算する。これにより、実質的に最大値と最小値とが除去されることになる。
【００５６】
このようにして得られた２つの画素の値が加算器３４に入力され、以後、第１の具体例と同様の処理が行われる。
＜第３の具体例＞
次に、第３の具体例について説明する。以下、第３の具体例について、第２の具体例との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５７】
第３の具体例は、処理する画素の数が、第２の具体例と異なっている。
図８は、第３の具体例のｒｇｂ処理部が処理する画素範囲を示す図である。図８は、便宜上、同色画素のみの配列に書き換えた図である。図８中、画素ａ０、ａ１〜ａ１２は、それぞれ補正後の画素を示し、画素ｂ０、ｂ１〜ｂ１２は、それぞれ補正前の画素を示し、画素ｃ０は注目画素を示している。
【００５８】
図９は、第３の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
ＬＯＧＩＣ回路２２が、カラムカウンタ１９を介して２ライン分（ラインＬ１、Ｌ２）、ラインメモリ２１から３ライン分（ラインＬ３、Ｌ４、Ｌ５）の画素の値を取得し、ｒｇｂ処理部２２４に、補正前の周辺画素ｂ１〜ｂ１２の値と、ｒｇｂ処理部２２４によって処理され、フィードバックされる補正後の周辺画素ａ１〜ａ１２の値と、注目画素ｃ０の値とを入力する。
【００５９】
第３の具体例のｒｇｂ処理部２２４は、ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１ａと、加算器４２ａ、４３ａ、３３ａ、３４ａ、３７ａと、減算器４４ａと、除算器３５ａ、３５ｂ、３８ａと、選択器３６、４０と、比較器３９とを有している。
【００６０】
第３の具体例のｒｇｂ処理部２２４は、第２の具体例と同様に、最大値および最小値を実質的に除去し、代わりの値を補完する構成となっている。また、選択器３６の前段には、減算器４４ａによって減算された１０個の画素の値の和を５で除算して２つの画素の値の和を選択器３６に入力する除算器３５ｂが設けられている。なお、各器の機能は、それぞれ第２の具体例で示したものと同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００６１】
このように、処理する画素の数が増加しても同様の効果が得られる。
以上述べたように、本実施の形態の固体撮像素子１０によれば、注目画素ｃ０の値と比較する同色周辺画素中、時間的に注目画素より後、すなわち補正前の画素についてＭＡＸ値とＭＩＮ値を除去するようにしたので、得られる平均値に不要な欠陥やノイズの混入を回避することができ、補正効果を高めることができる。
【００６２】
以上、本発明の固体撮像素子および画素補正方法を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。例えば、本実施の形態では、ＲＧＢベイヤ配列を例にとって説明したが、これに限らず、本発明を補色市松配列等にも適用することができる。また、実質的に除去するのは最大値、最小値のみではなく、これに加えて２番目に大きい値と２番目に小さい値とを除去し、代わりの値を補完するようにしてもよい。
【００６３】
また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各具体例のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の概要を示す図である。
【図２】実施の形態の固体撮像素子を示すブロック図である。
【図３】ＬＯＧＩＣ回路の内部構成を示す図である。
【図４】ＬＯＧＩＣ回路のｒｇｂ処理部の処理を示すフローチャートである。
【図５】取得するラインを模式的に示す図である。
【図６】第１の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【図７】第２の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【図８】第３の具体例のｒｇｂ処理部が処理する画素範囲を示す図である。
【図９】第３の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【図１０】ＲＧＢベイヤ配列のフィルタを採用したイメージセンサを示す図である。
【図１１】図１０を便宜上、同色画素のみの配列に書き換えた図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１０ 固体撮像素子
２、２１ ラインメモリ
３ 信号処理部
４ 最大／最小値除去部
５ 平均値算出部
５ａ、５ｂ、５ｃ 加算部
５ｄ 除算部
６ 比較処理部
６ａ 比較部
６ｂ 選択部
１１ ピクセルアレイ
１２ タイミング発生回路
１３ 垂直走査回路
１４ 水平走査回路
１５ 基準電圧発生回路
１６ カラムＣＤＳ
１７ カラムＡＭＰ
１８ カラムＡＤＣ
１９ カラムカウンタ
２０ ランプ波形発生回路
２２ ＬＯＧＩＣ回路
２２４ ｒｇｂ処理部
２３ レジスタ
３１ ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器
３２、３３、３３ａ、３４、３４ａ、３７、４２、４３、３７ａ、４２ａ、４３ａ 加算器
３５、３８、３５ａ、３５ｂ、３８ａ 除算器
３６、４０ 選択器
３９ 比較器
４１、４１ａ ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器
４４、４４ａ 減算器
Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ、ａ０〜ａ１２、ｂ０〜ｂ１２、ｃ０ 画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子および画素補正方法に関し、特に、欠陥画素を補正する固体撮像素子および画素補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を備える固体撮像素子は、フォトダイオードの上に色フィルタが配置されており、色フィルタを通過した光がフォトダイオードで光電変換され、電気信号となって出力される。この際、信号出力の中に現れた欠陥信号をその前または後に出力された画素信号で置き換える処理（欠陥補正／ノイズ抑制処理）を行う（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図１０は、ＲＧＢベイヤ配列のフィルタを採用したイメージセンサを示す図である。
ＲＧＢベイヤ配列での注目画素（Ｂｌｕｅ）９０の欠陥補正／ノイズ抑制処理では、同色周辺８画素９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８の平均値と注目画素９０の値を比較し、差分がしきい値以上である場合は、注目画素９０の値を同色周辺８画素９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８の平均値に置き換える。
【特許文献１】特開２００１−３０７０７９号公報
【特許文献２】特開２００２−３００４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術には以下のような問題があった。
図１１は、図１０を便宜上、同色画素のみの配列に書き換えた図である。図１０中、画素Ａ９０、Ａ９１、Ａ９２、Ａ９３、Ａ９４は、補正後の画素を示し、画素Ｂ９０、Ｂ９１、Ｂ９２、Ｂ９３、Ｂ９４は、補正前の画素を示し、画素Ｃ９０は注目画素を示している。
【０００５】
図１１に示すように、周辺８画素中、４つの画素Ｂ９１、Ｂ９２、Ｂ９３、Ｂ９４は補正前の画素であるので、ここに欠陥／ノイズが存在すると平均値が好ましくない値となるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、画質を向上することができる固体撮像素子および画素補正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】
【０００７】
本発明では上記問題を解決するために、図１に示すような固体撮像素子１が提供される。
ラインメモリ２は、処理対象の画素の値と、処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力する。
【０００８】
信号処理部３は、最大／最小値除去部４と、平均値算出部５と、比較処理部６とを有している。
最大／最小値除去部４は、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去する。
【０００９】
平均値算出部５は、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値を算出する。
【００１０】
比較処理部６は、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値を、平均値に置き換える。
【００１１】
このような固体撮像素子１によれば、最大／最小値除去部４により、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とが実質的に除去される。平均値算出部５により、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値が算出される。比較処理部６により、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較が行われ、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値が、平均値に置き換えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、未処理の画素について最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去するようにしたので、平均値に不要な欠陥やノイズの混入を回避することができ、補正効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の概要について説明し、その後、実施の形態を説明する。
図１は、本発明の概要を示す図である。
【００１４】
固体撮像素子１は、ＲＧＢベイヤ配列のフィルタを採用したイメージセンサ（図示せず）とラインメモリ２と信号処理部３とを有している。
ラインメモリ２は、処理対象の画素の値と、処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力する。
【００１５】
信号処理部３は、イメージセンサから出力され、ＡＤ変換回路（図示せず）によってデジタル変換された画素の値に対して処理を施す。この信号処理部３は、最大／最小値除去部４と、平均値算出部５と、比較処理部６とを有している。
【００１６】
最大／最小値除去部４は、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを実質的に除去する。図１では、一例として処理対象の画素を取り囲む周辺８画素を処理する例を示しており、処理対象の画素の値より後に処理対象となる画素Ｂ１〜Ｂ４の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去している。なお、説明を分かり易くするために、各部の前段に、入力される値の大きさを数字で示している。例えば数字が２であれば、２つの画素の値が入力されることを示している。
【００１７】
平均値算出部５は、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値を算出する。
【００１８】
図１では、この処理を実現するために、平均値算出部５は、加算部５ａ、５ｂ、５ｃと除算部５ｄとを有している。
加算部５ａは、最大／最小値除去部４によって除去された後に残った２つの画素の値を加算する。
【００１９】
加算部５ｂは、処理対象の画素より前に処理された画素Ａ１〜Ａ４の値をそれぞれ加算する。
加算部５ｃは、加算部５ａにより加算された２つの画素の値の和と、加算部５ｂにより加算された４つの画素の値の和とを加算する。
【００２０】
除算部５ｄは、加算部５ｃにより加算された６つの画素の値の和を６で除算する。これにより、平均値が算出される。
比較処理部６は、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素Ｃの値を、平均値に置き換える。
【００２１】
図１では、この処理を実現するために、比較処理部６は、比較部６ａと選択部６ｂとを有している。
比較部６ａは、除算部５ｄにより除算されて得られた平均値と処理対象の画素Ｃの値とを比較し、比較結果を出力する。この比較部６ａは入力された値の差分が一定のしきい値以上である場合に出力を反転する。
【００２２】
選択部６ｂは、除算部５ｄにより除算されて得られた平均値と処理対象の画素Ｃの値とを、比較部６ａの比較結果を参照することによって選択する。すなわち、比較部６ａから反転出力が入力された場合は、処理対象の画素Ｃの値を、平均値に置き換える。
【００２３】
このような固体撮像素子１によれば、最大／最小値除去部４により、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より後に処理対象となる画素の値のうち、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とが実質的に除去される。平均値算出部５により、最も大きい画素の値と最も小さい画素の値とを除去した残りの画素の値と、ラインメモリ２から出力された、処理対象の画素より前に処理された画素の値との平均値が算出される。比較処理部６により、処理対象の画素の値と平均値算出部５により算出された平均値との比較が行われ、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、処理対象の画素の値が、平均値に置き換えられる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図２は、実施の形態の固体撮像素子を示すブロック図である。
固体撮像素子１０は、ピクセルアレイ１１と、タイミング発生回路１２と、垂直走査回路１３と、水平走査回路１４と、基準電圧発生回路１５と、カラムＣＤＳ１６と、カラムＡＭＰ１７と、カラムＡＤＣ１８と、カラムカウンタ１９と、ランプ波形発生回路２０と、ラインメモリ２１と、ＬＯＧＩＣ回路２２と、レジスタ２３とを有している。
【００２５】
ピクセルアレイ１１は、画像を検知するための、ＭＯＳトランジスタやフォトダイオードを備えるピクセルが行列状（マトリクス状）に配列されている。
タイミング発生回路１２は、垂直走査回路１３および水平走査回路１４に必要なパルスを供給する。
【００２６】
垂直走査回路１３は、列方向に画素を選択する。
水平走査回路１４は、行方向に画素を選択する。
基準電圧発生回路１５は、各部に供給する基準電圧を発生する。
【００２７】
カラムＣＤＳ１６は、ピクセルアレイ１１のアンプ雑音とリセット雑音を除去する。
カラムＡＭＰ１７は、カラムＡＤＣ１８の入力ダイナミックレンジにセンサ出力を合わせる。
【００２８】
カラムＡＤＣ１８は、入力されるアナログ値をデジタル値に変換する。
カラムカウンタ１９は、カラムＡＤＣ１８で出力するためのデジタル値をカウントする。
【００２９】
ランプ波形発生回路２０は、一定の傾きで増加するランプ波形を生成し、カラムＡＤＣ１８に出力する。
ラインメモリ２１は、内部のメモリ領域が、ピクセルアレイ１１の各ラインに対応するように設けられた半導体メモリであり、カラムカウンタ１９およびＬＯＧＩＣ回路２２からの出力画像信号を一時的に記憶してＬＯＧＩＣ回路２２に供給する。
【００３０】
レジスタ２３は、ユーザが設定可能な各種の値を記憶して、ＬＯＧＩＣ回路２２に供給する。
図３は、ＬＯＧＩＣ回路の内部構成を示す図である。
【００３１】
ＬＯＧＩＣ回路２２は、ラインメモリ２１を介して入力される、変換されたデジタル値（画素の値）のオフセット成分を除去して、最小値に黒を割り当てるデジタルクランプ処理部（ｃｌｐ）２２１と、シェーディング補正部（ｓｈｄ）２２２と、ゲイン調整部（ｌｕｔ）２２３と、欠陥補正処理、色補間処理、ノイズ抑制処理等を施すｒｇｂ処理部（ｒｇｂ）２２４と、ホワイトバランス処理を施すオートホワイトバランス処理部（ａｗｂ）２２５と、色差ゲインを調整するオートゲインコントロール部（ａｇｃ）２２６と、像内のノイズ（チラツキ）を自動的に検出し、ノイズを除去するフリッカキャンセル部（ｆｌｃ）２２７と、カラー調整部（ｃｏｌ）２２８と、エッジ強調、ノイズ抑制処理を施す輪郭強調処理部（ａｐｔ）２２９と、ガンマ補正を施すガンマ補正部（ｇｍｍ）２３０と、フォーマットを変換してデジタル出力信号を出力するフォーマット変換部（ｆｍｔ）２３１とを有している。
【００３２】
次に、ＬＯＧＩＣ回路２２のｒｇｂ処理部２２４の処理を、フローチャートを用いて説明する。
図４は、ＬＯＧＩＣ回路のｒｇｂ処理部の処理を示すフローチャートである。以下、特に明記しない場合は、ｒｇｂ処理部２２４の処理を示す。
【００３３】
まず、ラインメモリ２１から注目画素（処理対象の画素）およびこの注目画素の同色周辺画素の値を取得する（ステップＳ１）。
次に、取得した同色周辺画素の値のうち、ｒｇｂ処理部２２４によって処理された（補正後の）各画素の値をそれぞれ加算して加算値ａｋを得る（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、ｒｇｂ処理部２２４によって処理されていない（補正前の）各画素の最大値および最小値を実質的に除去した後に、残りの値を加算して加算値ｂｋを得る（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、加算値ａｋと加算値ｂｋとを加算する（ステップＳ４）。
次に、ステップＳ４の加算結果に、除去した２画素分の代わりとなる値を補完する（ステップＳ５）。
【００３６】
次に、ステップＳ５の演算結果から１画素分の平均値ＰAVEを算出する（ステップＳ６）。この平均値ＰAVEが、ステップＳ１で取得した注目画素の同色周辺画素から、補正前の各画素の最大値および最小値を実質的に除去した値の平均値となる。
【００３７】
次に、ステップＳ１で取得した注目画素の値（以下、値Ｐとする）から平均値ＰAVEを減算した絶対値が欠陥判定しきい値Ｔｈより大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。
欠陥判定しきい値Ｔｈより大きい場合（ステップＳ７のＹｅｓ）、平均値ＰAVEを注目画素の補正後の値Ｐ１とする（ステップＳ８）。
【００３８】
欠陥判定しきい値Ｔｈ以下の場合（ステップＳ７のＮｏ）、注目画素の値Ｐを注目画素の補正後の値Ｐ１とする（ステップＳ９）。
次に、ＬＯＧＩＣ回路２２が、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理を１ライン内の全ての補正前の画素に対して行ったか否か（１ライン分の処理が終了したか否か）を判断する（ステップＳ１０）。
【００３９】
１ライン分の処理が終了していない場合（ステップＳ１０のＮｏ）、同ライン内の補正前の画素を注目画素とし、ステップＳ２に移行し、ステップＳ２以下の動作を繰り返し行う。
【００４０】
１ライン分の処理が終了した場合（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ＬＯＧＩＣ回路２２が１フレーム分の処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。
１フレーム分の処理が終了していない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ラインメモリ２１を１ライン分更新する（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ１に移行し、ステップＳ１以下の動作を繰り返し行う。
【００４１】
１フレーム分の処理が終了した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、処理を終了する。
次に、図４に示した処理を、具体例を用いて説明する。
＜第１の具体例＞
図５は、取得するラインを模式的に示す図である。図５中、ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は、補正後の画素を示し、ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４は、補正前の画素を示し、ｃ０は注目画素を示している。
【００４２】
図６は、第１の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
ＬＯＧＩＣ回路２２が、カラムＡＤＣ１８およびカラムカウンタ１９を介して１ライン分（ラインＬ１）、ラインメモリ２１から２ライン分（ラインＬ２、Ｌ３）の画素の値を取得し、ｒｇｂ処理部２２４に、補正前の周辺画素ｂ１〜ｂ４の値と、ｒｇｂ処理部２２４によって処理され、フィードバックされる補正後の周辺画素ａ１〜ａ４の値と、注目画素ｃ０の値とを入力する。
【００４３】
ｒｇｂ処理部２２４は、ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１と、加算器３２、３３、３４、３７と、除算器３５、３８と、選択器３６、４０と、比較器３９とを有している。
ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１は、ラインメモリ２１から出力される補正前の画素ｂ１〜ｂ４の値を読み込み、そのうちの最大値および最小値を除去する。
【００４４】
加算器３２は、ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１が除去して残った２つの画素の値を加算する。
加算器３３は、ラインメモリ２１から出力される補正後の画素ａ１〜ａ４の値をそれぞれ加算する。
【００４５】
加算器３４は、加算器３２で加算された２つの画素の値の和と、加算器３３で加算された４つの画素の値の和とを加算する。
除算器３５は、加算器３３で加算された４つの画素の値の和を２で除算する。
【００４６】
選択器３６は、加算器３２で加算された２つの画素の値の和と、除算器３５で除算された２つの画素の値の和とのうちのいずれか一方を選択する。どちらを選択するかは、例えば、工場出荷時やユーザ入力等によって予め設定されている。
【００４７】
加算器３７は、加算器３４で加算された６つの画素の値の和と、選択器３６で選択された２つの画素の値の和とを加算する。
除算器３８は、加算器３７で加算された８つの画素の値の和を８で除算する。除算器３８によって得られた値が図４にて述べた平均値ＰAVEに該当する。
【００４８】
比較器３９は、除算器３８で除算された結果とラインメモリ２１から出力される注目画素ｃ０の値とを比較する。
具体的には、比較器３９は、除算器３８により除算されて得られた平均値と注目画素ｃ０の値とを比較し、比較結果を出力する。この比較器３９は入力された値の差分が一定のしきい値（欠陥判定しきい値Ｔｈに該当）以上である場合に出力を反転（例えばＬｏ→Ｈｉ）する。
【００４９】
選択器４０は、除算器３８により除算されて得られた平均値と注目画素ｃ０の値とを、比較器３９の比較結果を参照することによって選択し、選択した値を注目画素ｃ１の補正後の値として出力する。すなわち、比較器３９から反転出力が入力された場合は、平均値を、注目画素ｃ１の補正後の値としてラインメモリ２１に格納する。一方、比較器３９からの出力が反転しなければ、注目画素ｃ０の値を、注目画素ｃ１の補正後の値としてラインメモリ２１に格納する。以後、注目画素ｃ１は、補正後の画素ａ１〜ａ４のいずれかを構成することになる。
【００５０】
このような回路構成によって、図４に示す処理を実現することができる。また、除算器３８に入力される値は、２のべき乗であるため、除算器３８の演算を容易なものとすることができ、例えばシフトレジスタ等で構成することができる。
【００５１】
＜第２の具体例＞
次に、第２の具体例について説明する。以下、第２の具体例について、第１の具体例との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５２】
第２の具体例は、加算器３４に入力する値の生成方法が、第１の具体例と異なっている。
図７は、第２の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【００５３】
第２の具体例のｒｇｂ処理部２２４は、ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器３１および加算器３２の代わりにＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１と、加算器４２、４３と、減算器４４とを備えている。
【００５４】
ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１は、ラインメモリ２１から出力される補正前の画素ｂ１〜ｂ４の値を読み込み、そのうちの最大値および最小値を抽出する。
加算器４２は、ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１によって抽出された２つの画素の値を加算する。
【００５５】
加算器４３は、画素ｂ１〜ｂ４の値をそれぞれ加算する。
減算器４４は、加算器４３によって加算された４つの画素の値から加算器４２によって加算された２つの画素の値を減算する。これにより、実質的に最大値と最小値とが除去されることになる。
【００５６】
このようにして得られた２つの画素の値が加算器３４に入力され、以後、第１の具体例と同様の処理が行われる。
＜第３の具体例＞
次に、第３の具体例について説明する。以下、第３の具体例について、第２の具体例との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５７】
第３の具体例は、処理する画素の数が、第２の具体例と異なっている。
図８は、第３の具体例のｒｇｂ処理部が処理する画素範囲を示す図である。図８は、便宜上、同色画素のみの配列に書き換えた図である。図８中、画素ａ０、ａ１〜ａ１２は、それぞれ補正後の画素を示し、画素ｂ０、ｂ１〜ｂ１２は、それぞれ補正前の画素を示し、画素ｃ０は注目画素を示している。
【００５８】
図９は、第３の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
ＬＯＧＩＣ回路２２が、カラムカウンタ１９を介して２ライン分（ラインＬ１、Ｌ２）、ラインメモリ２１から３ライン分（ラインＬ３、Ｌ４、Ｌ５）の画素の値を取得し、ｒｇｂ処理部２２４に、補正前の周辺画素ｂ１〜ｂ１２の値と、ｒｇｂ処理部２２４によって処理され、フィードバックされる補正後の周辺画素ａ１〜ａ１２の値と、注目画素ｃ０の値とを入力する。
【００５９】
第３の具体例のｒｇｂ処理部２２４は、ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器４１ａと、加算器４２ａ、４３ａ、３３ａ、３４ａ、３７ａと、減算器４４ａと、除算器３５ａ、３５ｂ、３８ａと、選択器３６、４０と、比較器３９とを有している。
【００６０】
第３の具体例のｒｇｂ処理部２２４は、第２の具体例と同様に、最大値および最小値を実質的に除去し、代わりの値を補完する構成となっている。また、選択器３６の前段には、減算器４４ａによって減算された１０個の画素の値の和を５で除算して２つの画素の値の和を選択器３６に入力する除算器３５ｂが設けられている。なお、各器の機能は、それぞれ第２の具体例で示したものと同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００６１】
このように、処理する画素の数が増加しても同様の効果が得られる。
以上述べたように、本実施の形態の固体撮像素子１０によれば、注目画素ｃ０の値と比較する同色周辺画素中、時間的に注目画素より後、すなわち補正前の画素についてＭＡＸ値とＭＩＮ値を除去するようにしたので、得られる平均値に不要な欠陥やノイズの混入を回避することができ、補正効果を高めることができる。
【００６２】
以上、本発明の固体撮像素子および画素補正方法を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。例えば、本実施の形態では、ＲＧＢベイヤ配列を例にとって説明したが、これに限らず、本発明を補色市松配列等にも適用することができる。また、実質的に除去するのは最大値、最小値のみではなく、これに加えて２番目に大きい値と２番目に小さい値とを除去し、代わりの値を補完するようにしてもよい。
【００６３】
また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各具体例のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の概要を示す図である。
【図２】実施の形態の固体撮像素子を示すブロック図である。
【図３】ＬＯＧＩＣ回路の内部構成を示す図である。
【図４】ＬＯＧＩＣ回路のｒｇｂ処理部の処理を示すフローチャートである。
【図５】取得するラインを模式的に示す図である。
【図６】第１の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【図７】第２の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【図８】第３の具体例のｒｇｂ処理部が処理する画素範囲を示す図である。
【図９】第３の具体例のｒｇｂ処理部の回路構成を示す図である。
【図１０】ＲＧＢベイヤ配列のフィルタを採用したイメージセンサを示す図である。
【図１１】図１０を便宜上、同色画素のみの配列に書き換えた図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１０ 固体撮像素子
２、２１ ラインメモリ
３ 信号処理部
４ 最大／最小値除去部
５ 平均値算出部
５ａ、５ｂ、５ｃ 加算部
５ｄ 除算部
６ 比較処理部
６ａ 比較部
６ｂ 選択部
１１ ピクセルアレイ
１２ タイミング発生回路
１３ 垂直走査回路
１４ 水平走査回路
１５ 基準電圧発生回路
１６ カラムＣＤＳ
１７ カラムＡＭＰ
１８ カラムＡＤＣ
１９ カラムカウンタ
２０ ランプ波形発生回路
２２ ＬＯＧＩＣ回路
２２４ ｒｇｂ処理部
２３ レジスタ
３１ ＭＡＸ／ＭＩＮ除去器
３２、３３、３３ａ、３４、３４ａ、３７、４２、４３、３７ａ、４２ａ、４３ａ 加算器
３５、３８、３５ａ、３５ｂ、３８ａ 除算器
３６、４０ 選択器
３９ 比較器
４１、４１ａ ＭＡＸ／ＭＩＮ抽出器
４４、４４ａ 減算器
Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ、ａ０〜ａ１２、ｂ０〜ｂ１２、ｃ０ 画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
欠陥画素を補正する固体撮像素子において、
処理対象の画素の値と、前記処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力するラインメモリと、
前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より後に処理対象となる前記画素の値のうち、最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを実質的に除去する最大／最小値除去部と、
最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを除去した残りの前記画素の値と、前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より前に処理された前記画素の値との平均値を算出する平均値算出部と、
前記処理対象の画素の値と前記平均値算出部により算出された前記平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、前記処理対象の画素の値を、前記平均値に置き換える比較処理部と、を有する信号処理部と、
を有することを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記平均値算出部は、前記最大／最小値除去部から出力される前記画素の値をそれぞれ加算する加算部と、前記加算部によって加算された前記画素の値の和を除算して前記画素の値の平均値を算出する除算部とを有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記加算部は、前記除算部に入力する前記画素の値が２のべき乗となるように、前記最大／最小値除去部から出力された前記除去信号または時間的に前記処理対象の画素より前に処理された前記画素の値を用いて前記除算部に入力する前記画素の値を補完する信号補完部を有することを特徴とする請求項２記載の固体撮像素子。
【請求項４】
欠陥画素を補正する固体撮像素子の画素補正方法において、
ラインメモリが、処理対象の画素の値と、前記処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力し、
最大／最小値除去部が、前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より後に処理対象となる前記画素の値のうち、最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを実質的に除去し、
平均値算出部が、最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを除去した残りの前記画素の値と、前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より前に処理された前記画素の値との平均値を算出し、
比較処理部が、前記処理対象の画素の値と前記平均値算出部により算出された前記平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、前記処理対象の画素の値を、前記平均値に置き換える、
ことを特徴とする画素補正方法。
【請求項１】
欠陥画素を補正する固体撮像素子において、
処理対象の画素の値と、前記処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力するラインメモリと、
前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より後に処理対象となる前記画素の値のうち、最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを実質的に除去する最大／最小値除去部と、
最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを除去した残りの前記画素の値と、前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より前に処理された前記画素の値との平均値を算出する平均値算出部と、
前記処理対象の画素の値と前記平均値算出部により算出された前記平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、前記処理対象の画素の値を、前記平均値に置き換える比較処理部と、を有する信号処理部と、
を有することを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記平均値算出部は、前記最大／最小値除去部から出力される前記画素の値をそれぞれ加算する加算部と、前記加算部によって加算された前記画素の値の和を除算して前記画素の値の平均値を算出する除算部とを有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記加算部は、前記除算部に入力する前記画素の値が２のべき乗となるように、前記最大／最小値除去部から出力された前記除去信号または時間的に前記処理対象の画素より前に処理された前記画素の値を用いて前記除算部に入力する前記画素の値を補完する信号補完部を有することを特徴とする請求項２記載の固体撮像素子。
【請求項４】
欠陥画素を補正する固体撮像素子の画素補正方法において、
ラインメモリが、処理対象の画素の値と、前記処理対象の画素の値の周辺を取り囲む画素の値とを出力し、
最大／最小値除去部が、前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より後に処理対象となる前記画素の値のうち、最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを実質的に除去し、
平均値算出部が、最も大きい前記画素の値と最も小さい前記画素の値とを除去した残りの前記画素の値と、前記ラインメモリから出力された、前記処理対象の画素より前に処理された前記画素の値との平均値を算出し、
比較処理部が、前記処理対象の画素の値と前記平均値算出部により算出された前記平均値との比較を行い、差分が予め定められたしきい値以上である場合に、前記処理対象の画素の値を、前記平均値に置き換える、
ことを特徴とする画素補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−３０１１４２（Ｐ２００８−３０１１４２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４４３３１（Ｐ２００７−１４４３３１）
【出願日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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