專利名稱：圖像傳感裝置及缺陷像素檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感裝置及圖像傳感器的缺陷像素檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
諸如電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感 器等的光電變換器的像素包含由于結(jié)晶缺陷或灰塵而不能生成正常輸出信 號(hào)的缺陷像素。就時(shí)間特性而言，這些缺陷像素主要分為以下兩種類型。
一種是規(guī)則缺陷像素，其在任何時(shí)間均不能輸出任何正常輸出信號(hào)(以 下稱為"異常輸出")。另一種是閃爍缺陷像素，其不規(guī)則地輸出正常輸出 信號(hào)及異常輸出信號(hào)。
在CMOS傳感器中，規(guī)則缺陷像素與閃爍缺陷像素的輸出特性不同。 在規(guī)則缺陷像素中，除了諸如灰塵或不均勻孔隙等的敏感度相關(guān)的缺陷像 素之外，光接收部的結(jié)晶缺陷導(dǎo)致的白點(diǎn)缺陷占主要部分。白點(diǎn)缺陷的出 現(xiàn)伴隨著暗信號(hào)的增加，因此異常輸出電平(level)依賴于溫度及存儲(chǔ)時(shí) 間。
在閃爍缺陷像素的情況下，出現(xiàn)結(jié)晶缺陷的位置與在規(guī)則缺陷像素的 情況下不同，因此異常輸出電平幾乎不依賴于溫度或存儲(chǔ)時(shí)間。
下面將參照?qǐng)D6，來描述出現(xiàn)閃爍缺陷像素的結(jié)晶缺陷的位置。
圖6例示了 CMOS傳感器的像素部的一般電路的示例。該電路包括光 電二極管(PD) 601 (光接收部)、用于重置積累電荷的重置MOS602、用 于檢測(cè)電荷的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD， Floating Diffusion) 603以及像素源跟隨器 MOS604。許多規(guī)則缺陷像素是由PD601的結(jié)晶缺陷導(dǎo)致的。
另一方面，閃爍缺陷像素是在像素源跟隨器MOS 604中生成的，這可 能是由于按MOS晶體管的界面順序重復(fù)地捕獲和放出電子所導(dǎo)致的。
閃爍缺陷像素的異常輸出電平幾乎沒有溫度或存儲(chǔ)依賴性，因此一直 很難通過與針對(duì)規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)方法相同的缺陷像素檢測(cè)方法來檢測(cè)
4閃爍缺陷像素。
作為上述情況的解決方案，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_第2005-341244號(hào)公報(bào) 討論了一種用于執(zhí)行多個(gè)幀的圖像捕獲、并基于輸出超過了預(yù)定閾值的次 數(shù)來指定缺陷像素的方法。
通過使用用于執(zhí)行多個(gè)幀的圖像捕獲、并基于輸出超過了預(yù)定閾值的 次數(shù)來指定缺陷像素的方法，使得能夠進(jìn)行閃爍缺陷像素的檢測(cè)。
然而，視缺陷像素檢測(cè)期間的圖像捕獲條件而定，規(guī)則缺陷像素與閃 爍缺陷像素的異常輸出電平存在不同。因此，兩種缺陷像素的準(zhǔn)確檢測(cè)都 很困難。
例如，規(guī)則缺陷像素依賴于溫度及存儲(chǔ)時(shí)間，因此其異常輸出電平在 高溫及長(zhǎng)秒數(shù)存儲(chǔ)的圖像捕獲條件下變高。規(guī)則缺陷像素具有其依溫度及 存儲(chǔ)時(shí)間而改變的異常輸出電平。因此，為了準(zhǔn)確檢測(cè)規(guī)則缺陷像素，當(dāng) 溫度及存儲(chǔ)時(shí)間增加時(shí)，用于確定像素是否是缺陷像素的輸出的閾值必須 設(shè)置得更高。
另一方面，閃爍缺陷像素不具有溫度或存儲(chǔ)時(shí)間依賴性，因此其異常 輸出電平即使在高溫及長(zhǎng)秒數(shù)存儲(chǔ)的圖像捕獲條件下也不變高。
由此，當(dāng)作為缺陷像素檢測(cè)期間的條件，溫度變高以及存儲(chǔ)時(shí)間(秒 數(shù))變長(zhǎng)時(shí)，規(guī)則缺陷像素的異常檢測(cè)電平與閃爍缺陷像素的異常檢測(cè)電 平相比變高。
如果通過使用規(guī)則缺陷像素的異常檢測(cè)電平作為基準(zhǔn)，來設(shè)置用于確 定像素是否是缺陷像素的輸出的閾值，則難以檢測(cè)不依賴于溫度或存儲(chǔ)時(shí) 間的閃爍缺陷像素。結(jié)果，即使實(shí)施了缺陷像素校正，也形成了在低溫以 及短秒數(shù)存儲(chǔ)下容易檢測(cè)的缺陷像素突出的圖像。
對(duì)于確定而言，當(dāng)將較低的溫度以及較短秒數(shù)的存儲(chǔ)設(shè)置為缺陷像素 檢測(cè)的條件時(shí)，規(guī)則缺陷像素的異常檢測(cè)電平與閃爍缺陷像素的異常檢測(cè) 電平相比變低。
這樣，如果通過使用閃爍缺陷像素的異常檢測(cè)電平作為基準(zhǔn)，來設(shè)置 用于確定像素是否是缺陷像素的輸出的閾值，則難以檢測(cè)依賴于溫度及存 儲(chǔ)時(shí)間的規(guī)則缺陷像素。結(jié)果，即使實(shí)施了缺陷像素校正，也形成在高溫及長(zhǎng)秒數(shù)存儲(chǔ)下容易檢測(cè)的缺陷像素突出的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像傳感裝置，包括圖像傳感器， 其被構(gòu)造成對(duì)來自被攝體的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；缺陷像素檢測(cè)單元，其 被構(gòu)造成基于由所述圖像傳感器生成的圖像信號(hào)來檢測(cè)所述傳感器的缺陷 像素；以及控制單元，其被構(gòu)造成當(dāng)檢測(cè)在所述圖像傳感器中不規(guī)則地輸 出異常電平的第一缺陷像素以及規(guī)則地輸出異常電平的第二缺陷像素時(shí)， 進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間 短于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間，并且使得 用于檢測(cè)所述第一缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量大于用于檢測(cè)所述第二缺陷 像素的圖像信號(hào)的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種缺陷像素檢測(cè)方法，該方法包括以 下步驟基于由被構(gòu)造成對(duì)來自被攝體的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的圖像傳感 器生成的圖像信號(hào)，檢測(cè)所述圖像傳感器的缺陷像素；當(dāng)檢測(cè)在所述圖像
傳感器中不規(guī)則地輸出異常電平的第一缺陷像素以及規(guī)則地輸出異常電平 的第二缺陷像素時(shí)，進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的所述傳 感器的存儲(chǔ)時(shí)間短于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ) 時(shí)間，并使得用于檢測(cè)的圖像信號(hào)的數(shù)量變大。
通過下面參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和 方面將變得清楚。


被納入說明書并構(gòu)成說明書的一部分的附圖，例示了本發(fā)明的各示例 性實(shí)施例、特征及方面，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。 圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的閃爍缺陷像素的檢測(cè)處理的
流程圖。
圖3是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)處理的
6流程圖。
圖4是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于檢測(cè)閃爍缺陷像素的圖 像捕獲條件以及用于檢測(cè)規(guī)則缺陷像素的圖像捕獲條件的示例的表。
圖5例示了由Beyer原色陣列構(gòu)成的圖像傳感器的有效像素區(qū)域的一 部分。
圖6例示了 CMOS傳感器的像素部的一般電路的示例。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖，來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征及方 面。應(yīng)當(dāng)注意，在這些實(shí)施例中所給出的組件的相對(duì)布置、數(shù)值表達(dá)式以 及數(shù)值并非旨在限定本發(fā)明的范圍。
圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)(圖像傳感裝 置)的結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖1中，透鏡100將來自被攝體的入射光聚焦在圖像傳感器102上。 機(jī)械快門101遮擋來自被攝體的透射過透鏡100的光。圖像傳感器102包 括用于將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換功能。在本示例性實(shí)施例中，使用 CMOS傳感器。
定時(shí)發(fā)生器(TG， Timing Generator) 103生成用于定義驅(qū)動(dòng)圖像傳感 器102的定時(shí)的定時(shí)信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換電路104將從圖像傳感器102輸出的 模擬圖像信號(hào)(電信號(hào))轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)。
存儲(chǔ)電路105包括圖像存儲(chǔ)器106、缺陷像素地址存儲(chǔ)器107、缺陷像 素電平存儲(chǔ)器108以及缺陷像素檢測(cè)條件表109。
圖像存儲(chǔ)器106包括例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)，并將從A/D 轉(zhuǎn)換電路104輸出的數(shù)字圖像信號(hào)作為RAW圖像數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)。缺陷像 素地址存儲(chǔ)器107在制造工廠進(jìn)行調(diào)整時(shí)或者在圖像傳感裝置的操作期 間，存儲(chǔ)構(gòu)成缺陷像素(其被后述的缺陷像素確定電路110確定為存在缺 陷)的坐標(biāo)的X地址及Y地址。
缺陷像素電平存儲(chǔ)器108在制造工廠進(jìn)行調(diào)整時(shí)或者在圖像傳感 置 的操作期間，存儲(chǔ)被缺陷像素確定電路iio確定為存在缺陷的缺陷像素的異常輸出電平。
缺陷像素檢測(cè)條件表109存儲(chǔ)溫度、圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間、圖像捕 獲次數(shù)以及諸如用來確定缺陷像素的圖像輸出的閾值等的條件。缺陷像素 檢測(cè)條件表109將閃爍缺陷像素檢測(cè)圖像捕獲條件存儲(chǔ)為第一檢測(cè)條件， 并將規(guī)則缺陷像素檢測(cè)圖像捕獲條件存儲(chǔ)為第二檢測(cè)條件。
缺陷像素確定電路IIO對(duì)圖像傳感器102的檢査對(duì)象像素的輸出執(zhí)行
預(yù)定計(jì)算，以確定檢査對(duì)象像素是規(guī)則缺陷像素還是閃爍缺陷像素。
圖像處理電路111將存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器106中的RAW數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為最 終的輸出圖像格式。記錄介質(zhì)112記錄由圖像處理電路111進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換 后的圖像數(shù)據(jù)。例如，將SD卡用作記錄介質(zhì)112。
控制單元113 (例如CPU)與安裝在圖像傳感裝置中的電路進(jìn)行通信， 以執(zhí)行電路的總體控制。由熱敏電阻構(gòu)成的溫度檢測(cè)單元114檢測(cè)圖像傳 感器102的環(huán)境溫度(ambient temperature)。
接下來將參照?qǐng)D2及圖3的流程圖，來描述本示例性實(shí)施例的圖像傳 感裝置中的缺陷像素的檢測(cè)處理。圖2的流程圖例示了閃爍缺陷像素的檢 測(cè)處理的示例，圖3的流程圖例示了規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)處理的示例。
在本示例性實(shí)施例中，規(guī)則缺陷像素和閃爍缺陷像素的異常輸出具有 不同的特性，因而，針對(duì)各種情況設(shè)置不同的檢測(cè)條件來執(zhí)行缺陷檢測(cè)。
本示例性實(shí)施例例示了在數(shù)碼相機(jī)的電源接通之后和電源斷開的操作 之后立即檢測(cè)缺陷像素的示例。然而，本示例性實(shí)施例的缺陷像素的檢測(cè) 處理也可以在數(shù)碼相機(jī)出廠之前的工廠調(diào)整期間進(jìn)行。
圖2的流程圖在用戶進(jìn)行接通數(shù)碼相機(jī)的電源的操作時(shí)開始。
在步驟S201中，控制電路113關(guān)閉機(jī)械快門101，以使圖像傳感器 102處于遮光狀態(tài)。
在步驟S202中，控制單元113從存儲(chǔ)電路105中的缺陷像素檢測(cè)條 件表109中獲取圖4中所示的閃爍缺陷像素圖像捕獲條件(例如拍攝暗圖 像的圖像捕獲條件)?？刂茊卧?13根據(jù)所獲取的圖像捕獲條件操作TG103 或存儲(chǔ)電路105，并控制被遮光的圖像傳感器102生成暗圖像信號(hào)。圖4是例示檢測(cè)閃爍缺陷像素的圖像捕獲條件以及檢測(cè)規(guī)則缺陷像素 的圖像捕獲條件的示例的表。如圖4中所示，當(dāng)檢測(cè)閃爍缺陷像素時(shí)，應(yīng) 當(dāng)使規(guī)則缺陷像素與其分開。
規(guī)則缺陷像素的異常輸出電平根據(jù)溫度及存儲(chǔ)時(shí)間而變化，因而，將 圖像傳感器102的存儲(chǔ)時(shí)間設(shè)置得很短。然后，在低的環(huán)境溫度下執(zhí)行檢 測(cè)，以使得規(guī)則缺陷像素可能不容易被檢測(cè)出來。這樣，在接通假定處于 低環(huán)境溫度下的數(shù)字照相機(jī)的電源的操作之后，立即檢測(cè)閃爍缺陷像素。
因此，在閃爍缺陷像素的檢測(cè)處理開始之前，溫度檢測(cè)單元114可以 測(cè)量圖像傳感器102的環(huán)境溫度。如果環(huán)境溫度高于基準(zhǔn)值，則可以不進(jìn)
行閃爍缺陷像素的檢測(cè)處理。
閃爍缺陷像素具有不規(guī)則地生成正常輸出或異常輸出的特性。因此， 應(yīng)當(dāng)盡可能多次地捕獲暗圖像信號(hào)。
然而，隨著圖像捕獲次數(shù)的增大，處理時(shí)間變長(zhǎng)。因此，應(yīng)當(dāng)在考慮 到暗圖像信號(hào)的圖像捕獲時(shí)間以及針對(duì)捕獲暗圖像信號(hào)的次數(shù)的閃爍缺陷 像素的檢測(cè)精度的情況下，來設(shè)置平衡值。
下面將參照?qǐng)D5，描述通過使用檢査對(duì)象像素與跟所述檢查對(duì)象像素
顏色相同的周圍像素之間的差值來確定像素是否是缺陷像素的方法的示
缺陷像素確定電路110在閃爍缺陷像素的檢測(cè)期間對(duì)多次獲得的暗圖 像信號(hào)中的各像素的輸出執(zhí)行峰值保持，并將多次獲得的暗圖像信號(hào)中的 各像素的最大輸出電平確定為該像素的輸出電平。
圖5例示了由Beyer原色陣列(其具有排列成格子的R、 G、 B顏色的 像素)構(gòu)成的圖像傳感器102的有效像素區(qū)域的一部分。下面將以Beyer 原色陣列為前提來描述本示例性實(shí)施例。然而，可以使用其他濾色鏡(例 如黃色、品紅色及青色的補(bǔ)色濾鏡)。
在步驟S203 (即，計(jì)算與相同顏色的周圍像素的差值D)中，缺陷像 素確定電路110獲得與檢查對(duì)象顏色相同并且位于檢查對(duì)象像素周圍的像 素的輸出的加算平均值A(chǔ)VE、以及加算平均值與檢查對(duì)象像素的輸出之間 的差值D。在圖5中，當(dāng)檢查對(duì)象像素是中心像素(即R33)時(shí)，顏色與檢査對(duì) 象像素相同的周圍像素Rll、 R13、 R15、 R31、 R35、 R51、 R53、 R55的 輸出電平的加算平均值A(chǔ)VER33通過以下表達(dá)式獲得。
AVER33 = (R11 +R13 +R15 + R31 +R35 + R51 +R53 +R55)/8…(1) 加算平均值A(chǔ)VER33與R33之間的差值DR33通過以下表達(dá)式獲得 DR33 = |R33 - AVER33| …(2)
在步驟S204中，缺陷像素確定電路110從缺陷像素檢測(cè)條件表109 中讀取圖像4中所示的閃爍缺陷像素檢測(cè)及圖像捕獲條件的缺陷確定閾值 Kt，并將該缺陷確定閾值Kt與通過表達(dá)式(2)獲得的DR33 (或D)進(jìn)行 比較。
如果差值DR33大于閾值Kt (步驟S204中的"是")，則缺陷像素確 定電路110確定檢査對(duì)象像素R33 (或R)是閃爍缺陷像素，然后處理進(jìn) 入到步驟S205。如果差值DR33不大于閾值Kt (步驟S204中的"否")， 則缺陷像素確定電路110確定檢查對(duì)象像素R33不是閃爍缺陷像素，處理 進(jìn)入到步驟S206。
在步驟S205 (即存儲(chǔ)檢査對(duì)象像素的地址以及異常輸出電平)中，缺 陷像素確定電路110將被確定為閃爍缺陷像素的檢查對(duì)象像素的X地址及 Y地址(圖5中的乂=3及￥=3)記錄在存儲(chǔ)電路105的缺陷像素地址存儲(chǔ) 器107中。
如果新檢測(cè)到的缺陷像素的地址已經(jīng)存儲(chǔ)在缺陷像素地址存儲(chǔ)器107 中，則缺陷像素確定電路110對(duì)它的這些信息進(jìn)行整合。如果沒有存儲(chǔ)， 則缺陷像素確定電路110將它存儲(chǔ)為新的地址信息。
如果新檢測(cè)到的缺陷像素的地址已經(jīng)存儲(chǔ)在缺陷像素地址存儲(chǔ)器107 中，則缺陷像素確定電路IIO確定與這些地址相對(duì)應(yīng)的異常輸出電平是否 已經(jīng)存儲(chǔ)在缺陷像素圖像電平存儲(chǔ)器108中。
如果新檢測(cè)到的缺陷像素的異常輸出電平已經(jīng)存儲(chǔ)，則缺陷像素確定 電路IIO對(duì)它的這些信息進(jìn)行整合，并將它們存儲(chǔ)為新的異常輸出電平信 息。當(dāng)整合異常輸出電平時(shí)，例如，缺陷像素確定電路110只須保持較高 電平的值。
10閃爍缺陷像素檢測(cè)期間的暗圖像信號(hào)的捕獲條件與規(guī)則缺陷像素檢測(cè) 期間的暗圖像信號(hào)的捕獲條件不同，因而，在異常輸出電平之間出現(xiàn)差異。 因此，在閃爍缺陷像素的檢測(cè)和規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置不同的 缺陷確定值。
對(duì)于缺陷確定閾值Kt而言，可以通過使用圖像傳感器102來實(shí)際地重 復(fù)圖像捕獲，以用實(shí)驗(yàn)方法獲得有效值。對(duì)于缺陷確定閾值Kt而言，可以 準(zhǔn)備多個(gè)電平的缺陷確定閾值，以切換被作為校正對(duì)象的異常輸出電平。
在步驟S206中，缺陷像素確定電路IIO確定是否所有像素均已被檢 査(即是否已對(duì)所有像素完成了確定)。如果己經(jīng)對(duì)所有像素進(jìn)行了缺陷像 素確定(步驟S206中的"是")，則流程結(jié)束。
如果存在未被檢査的任何像素(步驟S206中的"否")，則缺陷像素 確定電路110選擇另一像素作為檢查對(duì)象像素，處理返回到步驟S203。然 后，缺陷像素確定電路110重復(fù)步驟S203至步驟S206的處理，直到完成
了對(duì)所有像素的處理為止。
接下來將參照?qǐng)D3中的流程圖，來描述規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)處理。本 示例性實(shí)施例例示了在斷開數(shù)碼相機(jī)的電源時(shí)檢測(cè)規(guī)則缺陷像素的示例。 然而，可以在數(shù)碼相機(jī)操作期間的任意時(shí)刻進(jìn)行規(guī)則缺陷像素檢測(cè)，只要 不妨礙圖像捕獲操作即可。本發(fā)明的缺陷像素的檢測(cè)處理可以在數(shù)碼相機(jī) 出廠之前的工廠調(diào)整期間進(jìn)行。
圖3中的流程圖在用戶進(jìn)行斷開數(shù)碼相機(jī)的電源的操作時(shí)從步驟S301 開始。如上所述，規(guī)則缺陷像素的異常輸出電平是與溫度相關(guān)的。因此， 在本示例性實(shí)施例中，在假定數(shù)碼相機(jī)溫度很高的情況下斷開電源時(shí)進(jìn)行 規(guī)則缺陷像素檢測(cè)。
這樣，在規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)處理開始之前，溫度檢測(cè)單元114可以 測(cè)量圖像傳感器102的環(huán)境溫度。如果環(huán)境溫度高于基準(zhǔn)值，則可以不進(jìn) 行規(guī)則缺陷像素的檢測(cè)處理。
在步驟S301中，控制電路113關(guān)閉機(jī)械快門101，以使圖像傳感器 102處于遮光狀態(tài)。
在步驟S302中，控制單元113從存儲(chǔ)電路105中的缺陷像素檢測(cè)條件表109中獲取圖4中例示的規(guī)則缺陷像素圖像捕獲條件(例如捕獲暗圖
像的圖像捕獲條件)?？刂茊卧?13根據(jù)所獲取的圖像捕獲條件操作TG103 或存儲(chǔ)電路105，并控制被遮光的圖像傳感器102生成暗圖像信號(hào)。
如圖4中所示，當(dāng)檢測(cè)規(guī)則缺陷像素時(shí)，應(yīng)當(dāng)使閃爍缺陷像素與其分 開。閃爍缺陷像素不依賴于溫度和存儲(chǔ)時(shí)間。這樣，在圖像傳感器102的 高環(huán)境溫度下，通過將圖像傳感器102的存儲(chǔ)時(shí)間設(shè)置得很長(zhǎng)并將規(guī)則缺 陷像素的異常輸出電平設(shè)置得很高，防止了閃爍缺陷像素被容易地檢測(cè)出 來。
規(guī)則缺陷像素具有規(guī)則地輸出異常輸出電平的特性，因而，暗圖像信 號(hào)的捕獲次數(shù)可以是1次。
在步驟S303 (即計(jì)算與相同顏色的周圍像素的差值D)中，缺陷像素 確定電路110獲得顏色與檢査對(duì)象相同并且位于檢査對(duì)象像素周圍的像素 的輸出的加算平均值A(chǔ)VE、以及加算平均值與檢查對(duì)象像素的輸出之間的 差值D。
當(dāng)檢査對(duì)象像素是圖5中的像素R33時(shí)，分別通過上面在圖2中的步 驟S204中描述的表達(dá)式(1)及(2)，來獲得檢查對(duì)象像素周圍的像素的輸 出的加算平均值A(chǔ)VER33、以及該加算平均值與檢査對(duì)象像素的輸出之間 的差值DR33 (或D)。
在步驟S304中，缺陷像素確定電路110從缺陷像素檢測(cè)條件表109 中讀取圖像4中所示的規(guī)則缺陷像素檢測(cè)及圖像捕獲條件的缺陷確定閾值 Ku，并將該缺陷確定閾值Ku與通過表達(dá)式(2)獲得的DR33進(jìn)行比較。
如果差值DR33大于閾值Ku (步驟S304中的"是")，則確定檢査對(duì) 象像素R33是規(guī)則缺陷像素，處理進(jìn)入到步驟S305。如果差值DR33不大 于閾值Ku (步驟S304中的"否")，則確定檢査對(duì)象像素R33不是規(guī)則缺 陷像素，處理進(jìn)入到步驟S306。
在步驟S305中，缺陷像素確定電路110將被確定為規(guī)則缺陷像素的 檢查對(duì)象像素的X地址及Y地址(圖5中的X=3及Y=3 )記錄在存儲(chǔ)電 路105的缺陷像素地址存儲(chǔ)器107中。
如果新檢測(cè)到的缺陷像素的地址己經(jīng)存儲(chǔ)在缺陷像素地址存儲(chǔ)器107中，則缺陷像素確定電路110將它們的信息進(jìn)行整合。如果沒有存儲(chǔ)，則 缺陷像素確定電路110將它們存儲(chǔ)為新的地址信息。
如果新檢測(cè)到的缺陷像素的地址已經(jīng)存儲(chǔ)在缺陷像素地址存儲(chǔ)器107
中，則缺陷像素確定電路iio確定與這些地址相對(duì)應(yīng)的異常輸出電平是否
已經(jīng)存儲(chǔ)在缺陷像素圖像電平存儲(chǔ)器108中。
如果新檢測(cè)到的缺陷像素的異常輸出電平已經(jīng)存儲(chǔ)，則缺陷像素確定
電路110將異常輸出電平的信息進(jìn)行整合。如果沒有存儲(chǔ)，則缺陷像素確
定電路iio將它存儲(chǔ)為新的異常輸出電平信息。當(dāng)整合異常輸出電平時(shí)， 例如，缺陷像素確定電路iio只須保持較高電平的值。
對(duì)于缺陷確定閾值Ku而言，可以通過使用圖像傳感器102來實(shí)際地 重復(fù)圖像捕獲，以用實(shí)驗(yàn)方法獲得有效值。
對(duì)于缺陷確定閾值Kt而言，可以準(zhǔn)備多個(gè)電平的缺陷確定閾值，以切 換被作為校正對(duì)象的異常輸出電平。例如，隨著由溫度檢測(cè)單元114檢測(cè) 到的圖像傳感器102的環(huán)境溫度變高，應(yīng)當(dāng)選擇高值的缺陷確定閾值Ku。
在步驟S306中，缺陷像素確定電路IIO確定是否所有像素均已被檢 査。如果已經(jīng)對(duì)所有像素進(jìn)行了缺陷像素確定(步驟S306中的"是")， 則流程結(jié)束。如果存在未被檢查的任何像素(步驟S306中的"否")，則 缺陷像素確定電路IIO選擇另一像素作為檢查對(duì)象像素，處理返回到步驟 S303。然后，缺陷像素確定電路110重復(fù)步驟S303至步驟S306的處理， 直到完成了對(duì)所有像素的檢査為止。
使用上述方法，可以分別在缺陷像素地址存儲(chǔ)器107和缺陷像素電平 存儲(chǔ)器108中，存儲(chǔ)關(guān)于特性彼此不同的閃爍缺陷像素及規(guī)則缺陷像素的 地址及異常輸出電平的信息。
通過使用存儲(chǔ)在缺陷像素地址存儲(chǔ)器107及缺陷像素電平存儲(chǔ)器108 中的信息，圖像處理電路111對(duì)由圖像傳感器102生成的圖像執(zhí)行缺陷像 素校正。
在缺陷像素校正中可以使用任何已知的校正方法，例如利用相同顏色 的相鄰像素執(zhí)行插值的方法。當(dāng)圖4中的R33是缺陷像素時(shí)，可以通過用 上下相鄰、左右相鄰的相同顏色的像素的平均值替換輸出電平，來進(jìn)行插值。
作為另一選擇，可以通過用上下相鄰的相同顏色的像素的平均值和左 右相鄰的相同顏色的像素的平均值中的一個(gè)替換輸出值，來進(jìn)行插值。
存在另一種方法，其對(duì)上下相鄰的相同顏色的像素的平均值、或者左 右相鄰的相同顏色的像素的平均值進(jìn)行適應(yīng)性的相加和求平均。該方法對(duì) 上下方向和左右方向上的相同顏色的像素之間的輸出差小的方向上的平均 值賦予較大的權(quán)重。
上面通過使用數(shù)碼相機(jī)作為示例，對(duì)本示例性實(shí)施例進(jìn)行了描述。然 而，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或監(jiān)視照相機(jī)，只要它是配備有可以 包含規(guī)則缺陷像素和閃爍缺陷像素的圖像傳感器的圖像傳感裝置即可。
上面使用CMOS傳感器作為示例，對(duì)本示例性實(shí)施例進(jìn)行了描述。然 而，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于包含具有如下特性的閃爍缺陷像素的圖像傳感器， 所述特性是無存儲(chǔ)時(shí)間/溫度相關(guān)性或者與規(guī)則缺陷像素相比存儲(chǔ)時(shí)間/溫 度相關(guān)性很小。
在本示例性實(shí)施例中，通過使用溫度檢測(cè)單元114對(duì)圖像傳感器102
的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)。然而，如果用于檢測(cè)規(guī)則缺陷像素的暗圖像信號(hào)的 存儲(chǔ)時(shí)間被設(shè)置得充分長(zhǎng)于用于檢測(cè)閃爍缺陷像素的暗圖像信號(hào)的存儲(chǔ)時(shí) 間，則可以減小溫度的影響。
本發(fā)明包括這樣一種情況，即向能夠與圖像傳感裝置通信的系統(tǒng)或裝 置，直接地或遠(yuǎn)程地供給用于實(shí)現(xiàn)上述示例性實(shí)施例的缺陷像素檢測(cè)功能 的計(jì)算機(jī)程序。
這樣的系統(tǒng)或裝置側(cè)包括缺陷像素地址存儲(chǔ)器107、缺陷像素電平存 儲(chǔ)器108、缺陷像素檢測(cè)條件表109、缺陷像素確定電路110以及圖像處理
系統(tǒng)或裝置側(cè)可以將基于缺陷像素檢測(cè)條件表的命令發(fā)送到圖像傳感 裝置，以由圖像傳感裝置生成暗圖像信號(hào)。系統(tǒng)或裝置側(cè)接收暗圖像信號(hào) 以檢測(cè)缺陷像素。
在這種情況下，系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)讀取并執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序。這樣，安裝在 計(jì)算機(jī)中用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能處理的計(jì)算機(jī)程序也實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。雖然參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明 并不局限于所公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)對(duì)所附權(quán)利要求的范圍給予最寬泛 的解釋，以使其涵蓋所有的變型例、等同結(jié)構(gòu)及功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感裝置，該圖像傳感裝置包括圖像傳感器，其被構(gòu)造成對(duì)來自被攝體的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；缺陷像素檢測(cè)單元，其被構(gòu)造成基于由所述圖像傳感器生成的圖像信號(hào)，檢測(cè)所述圖像傳感器的缺陷像素；以及控制單元，其被構(gòu)造成當(dāng)檢測(cè)在所述圖像傳感器中不規(guī)則地輸出異常電平的第一缺陷像素以及規(guī)則地輸出異常電平的第二缺陷像素時(shí)，進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間短于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間，并且使得用于檢測(cè)所述第一缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量大于用于檢測(cè)所述第二缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像傳感裝置，其中，所述缺陷像素檢測(cè)單 元將輸出電平超過閾值的像素確定為缺陷像素，并且在檢測(cè)所述第一缺陷 像素時(shí)的閾值被設(shè)置為低于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的閾值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像傳感裝置，其中，在檢測(cè)所述第一缺陷 像素時(shí)的所述圖像傳感器的環(huán)境溫度被設(shè)置為低于在檢測(cè)所述第二缺陷像 素時(shí)的所述圖像傳感器的環(huán)境溫度。
4. 一種缺陷像素檢測(cè)方法，該缺陷像素檢測(cè)方法包括以下步驟 基于由被構(gòu)造成對(duì)來自被攝體的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的圖像傳感器生成的圖像信號(hào)，檢測(cè)所述圖像傳感器的缺陷像素；當(dāng)檢測(cè)在所述圖像傳感器中不規(guī)則地輸出異常電平的第一缺陷像素以 及規(guī)則地輸出異常電平的第二缺陷像素時(shí)，進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)所述第 一缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間短于在檢測(cè)所述第二缺陷像素 時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間，并且使得用于檢測(cè)所述第一缺陷像素的 圖像信號(hào)的數(shù)量大于用于檢測(cè)所述第二缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量。
5. —種裝置，該裝置包括傳感器，其被構(gòu)造成對(duì)來自被攝體的入射光進(jìn)行轉(zhuǎn)換；檢測(cè)單元，其被構(gòu)造成基于由所述傳感器生成的圖像信號(hào)，檢測(cè)所述傳感器的缺陷像素；以及控制單元，其被構(gòu)造成當(dāng)檢測(cè)在所述傳感器中不規(guī)則地輸出異常電平 的第一缺陷像素以及規(guī)則地輸出異常電平的第二缺陷像素時(shí)，進(jìn)行控制， 使得在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的所述傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間短于在檢測(cè)所述 第二缺陷像素時(shí)的所述傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，用于檢測(cè)所述第一缺陷像素的 圖像信號(hào)的數(shù)量大于用于檢測(cè)所述第二缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述檢測(cè)單元將輸出電平超過閾值的像素確定為缺陷像素。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的 閾值被設(shè)置為低于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的閾值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的 所述傳感器的環(huán)境溫度被設(shè)置為低于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述傳 感器的環(huán)境溫度。
10. —種方法，該方法包括以下步驟基于由傳感器生成的圖像信號(hào)來檢測(cè)所述傳感器的缺陷像素； 當(dāng)檢測(cè)在所述傳感器中不規(guī)則地輸出異常電平的第一缺陷像素以及規(guī) 則地輸出異常電平的第二缺陷像素時(shí)，進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)所述第一缺 陷像素時(shí)的所述傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間短于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述 傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述控制步驟還包括進(jìn)行控制，使得用于檢測(cè)所述第一缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量大于用于檢測(cè)所 述第二缺陷像素的圖像信號(hào)的數(shù)量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述檢測(cè)步驟還包括將輸出電平超過閾值的像素確定為缺陷像素。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，該方法還包括如下步驟將在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的閾值設(shè)置為低于在檢測(cè)所述第二缺陷 像素時(shí)的閾值。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，該方法還包括如下步驟將在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的所述傳感器的環(huán)境溫度設(shè)置為低于 在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述傳感器的環(huán)境溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像傳感裝置及缺陷像素檢測(cè)方法，該圖像傳感裝置包括圖像傳感器、檢測(cè)單元及控制單元。所述圖像傳感器對(duì)來自被攝體的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。所述檢測(cè)單元基于由所述圖像傳感器生成的圖像信號(hào)，檢測(cè)所述圖像傳感器的缺陷像素。所述控制單元當(dāng)檢測(cè)在所述圖像傳感器中不規(guī)則地輸出異常電平的第一缺陷像素以及規(guī)則地輸出異常電平的第二缺陷像素時(shí)，進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)所述第一缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間短于在檢測(cè)所述第二缺陷像素時(shí)的所述圖像傳感器的存儲(chǔ)時(shí)間，并使得用于檢測(cè)的圖像信號(hào)的數(shù)量變大。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101677359SQ20091017185
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者山口利朗 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社