專利名稱：像素缺陷校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用固態(tài)成像裝置(元件)的像素缺陷校正裝置以及利用該裝置的成 像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
CXD(電荷耦合器件)、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)或其它固態(tài)成像裝置(元 件)，或者利用它們的成像系統(tǒng)(也可描述為“照相機(jī)設(shè)備”)中的像素缺陷，可分為兩種類 型；如在制造過程中出貨(shipment)之前發(fā)生的晶體缺陷(crystaldefect)和在出貨之后 出現(xiàn)的二次缺陷(secondary defect)。已經(jīng)提出了各種缺陷校正方法來防止由這些缺陷引 起的圖像退化。例如，在出貨固態(tài)成像裝置(元件)或成像系統(tǒng)之后可能逐漸出現(xiàn)的二次缺陷由 于固態(tài)成像裝置(元件)中實(shí)現(xiàn)的較高像素密度的結(jié)果而增加。因此，對(duì)校正計(jì)數(shù)沒有限 制時(shí)，動(dòng)態(tài)缺陷檢測(cè)和校正方法變得普及。然而，在固態(tài)成像裝置(元件)或成像系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)缺陷檢測(cè)或校正中，高頻分量 (high frequency component)和像素缺陷之間的鑒別(discrimination)包含相當(dāng)大的困 難。結(jié)果，高頻分量可能被誤認(rèn)為是缺陷。這種決定導(dǎo)致過校正，如果某一文字或點(diǎn)包含高 頻分量，則會(huì)從圖像中錯(cuò)誤地消除應(yīng)該存在的線或點(diǎn)。為了固態(tài)成像裝置(元件)或成像系統(tǒng)的檢測(cè)校正，在出貨時(shí)通常鉗位(clamp) 亮度等級(jí)并且利用被完全阻止(blocked)的光或者給定有效亮度的光來執(zhí)行靜態(tài)檢測(cè)和 校正，因?yàn)檫@抑制了不正確的檢測(cè)或校正。對(duì)于固態(tài)成像裝置(元件)或成像系統(tǒng)的二次缺陷，通常執(zhí)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)和校正而 不限制校正計(jì)數(shù)，這是因?yàn)槎稳毕萦捎谒鶎?shí)現(xiàn)的較高像素密度的結(jié)果而增加。而且，在安 裝之后的設(shè)置變化或重新調(diào)整依賴于成像系統(tǒng)的安裝位置而變得很困難。

發(fā)明內(nèi)容
諸如在通電時(shí)的缺陷檢測(cè)和校正之類的調(diào)整已經(jīng)是產(chǎn)品出貨的先決條件。然而， 在監(jiān)控成像和其他系統(tǒng)中，在安裝之后的設(shè)置變化或重新調(diào)整取決于安裝位置而困難。結(jié) 果，可能無法處理出貨時(shí)或安裝之后的二次缺陷。此外，在固態(tài)成像裝置(元件)中實(shí)現(xiàn)的 較高像素密度導(dǎo)致像素計(jì)數(shù)的增加。這反過來導(dǎo)致二次缺陷數(shù)目的增加。因此，通過在校正計(jì)數(shù)方面無限制的動(dòng)態(tài)缺陷檢測(cè)和校正來校正二次缺陷變得普通。然而，在動(dòng)態(tài)缺陷檢 測(cè)和校正中，高頻分量和像素缺陷之間的鑒別存在困難。結(jié)果，高頻分量可能被誤認(rèn)為缺 陷。這導(dǎo)致過校正，如果其包含高頻分量則錯(cuò)誤地消除應(yīng)該存在的線或點(diǎn)，并且使得不可能 在視覺上識(shí)別線或點(diǎn)。此外，如果線或點(diǎn)是該對(duì)象的特征點(diǎn)，則圖像將會(huì)被破壞。另一方面，圖像捕獲或再現(xiàn)期間所需的缺陷檢測(cè)和校正隨著屏幕上圖像的該校正 有缺陷的像素而導(dǎo)致被破壞的顯示圖像。固態(tài)成像裝置在其出貨或者合并該成像裝置的成像系統(tǒng)(照相機(jī)設(shè)備)的出貨之 后可逐漸形成二次缺陷。根據(jù)上面所述，本發(fā)明期望適當(dāng)?shù)叵拗七^校正。為了實(shí)現(xiàn)此期望， 根據(jù)本實(shí)施例，利用計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器(計(jì)時(shí)部件)來測(cè)量固態(tài)成像裝置或者利用固態(tài)成像裝置 的成像系統(tǒng)(照相機(jī)設(shè)備)的操作時(shí)間。更具體地，測(cè)量從二次缺陷的靜態(tài)檢測(cè)或校正的 瞬間開始的操作時(shí)間。其次，基于固態(tài)成像裝置和成像系統(tǒng)的缺陷率及其操作時(shí)間來計(jì)算 二次缺陷計(jì)數(shù)分布。然后，針對(duì)計(jì)算出的二次缺陷計(jì)數(shù)分布設(shè)定過校正確定閾值。最后，分 配諸如市場(chǎng)缺陷率之類的設(shè)置來確定適當(dāng)?shù)男Ｕ?jì)數(shù)，由此適當(dāng)?shù)叵拗七^校正。本發(fā)明的 另一個(gè)期望是在缺陷校正不影響屏幕上的圖像時(shí)，如在給定的時(shí)間間隔或圖像載入期間無 需記錄圖像時(shí)執(zhí)行靜態(tài)缺陷校正。本發(fā)明的成像系統(tǒng)包括成像裝置，用于對(duì)成像裝置的光接收部件遮光的遮光裝 置，以及構(gòu)造為檢測(cè)和校正成像裝置的二次缺陷的像素缺陷校正部件。成像系統(tǒng)還包括構(gòu) 造為處理由像素缺陷校正部件校正的像素信號(hào)的信號(hào)處理部件以及用于根據(jù)通過像素缺 陷校正部件獲得的像素缺陷信息來控制信號(hào)處理部件和遮光裝置的控制裝置。像素缺陷校 正部件包括計(jì)時(shí)裝置(timing means)，且利用計(jì)時(shí)裝置來測(cè)量操作時(shí)間以估計(jì)二次缺陷計(jì) 數(shù)。本發(fā)明的成像系統(tǒng)包括成像裝置，用于對(duì)成像裝置的光接收部件遮光的遮光裝 置，以及構(gòu)造為檢測(cè)和校正與通過光接收部件獲得的圖像相關(guān)的有缺陷的像素的像素缺陷 檢測(cè)/校正部件。成像系統(tǒng)還包括構(gòu)造為處理由像素缺陷檢測(cè)/校正部件所校正的像素信 號(hào)且輸出視頻信號(hào)的信號(hào)處理部件。成像系統(tǒng)也還包括用于通過得到(finding)來自信號(hào) 處理部件的視頻信號(hào)的穩(wěn)定性獲得視頻運(yùn)動(dòng)信息、通過根據(jù)視頻方面的變化控制遮光裝置 對(duì)成像裝置遮光、以及利用被遮光的成像裝置檢測(cè)和校正有缺陷的像素的控制裝置。本發(fā)明的像素缺陷檢測(cè)/校正裝置包括用于被提供像素信號(hào)、檢測(cè)像素信號(hào)的缺 陷并且測(cè)量缺陷計(jì)數(shù)的像素缺陷檢測(cè)/校正裝置。像素缺陷檢測(cè)/校正裝置還包括計(jì)時(shí)裝 置。像素缺陷檢測(cè)/校正裝置也還包括過校正計(jì)算部件。過校正計(jì)算部件在由計(jì)時(shí)裝置測(cè) 量的預(yù)定時(shí)間消逝之后將像素缺陷檢測(cè)裝置的測(cè)量值與像素信號(hào)的估計(jì)值相比較。通過如 此比較，相同的部件確定缺陷校正是否是過校正。如果是，則相同的部件產(chǎn)生控制信號(hào)以校 正有缺陷的像素。像素缺陷檢測(cè)/校正裝置利用來自過校正計(jì)算部件的控制信號(hào)來校正像 素信號(hào)的缺陷。本發(fā)明的像素缺陷檢測(cè)/校正裝置包括用于被提供像素信號(hào)、檢測(cè)像素信號(hào)的缺 陷、并且測(cè)量缺陷計(jì)數(shù)的像素缺陷檢測(cè)裝置。像素缺陷檢測(cè)/校正裝置還包括過校正計(jì)算 部件。過校正計(jì)算部件在由計(jì)時(shí)裝置測(cè)量的預(yù)定時(shí)間消逝之后將像素缺陷檢測(cè)裝置的檢測(cè) 值與像素信號(hào)的所估計(jì)的缺陷計(jì)數(shù)相比較。通過如此比較，相同的部件確定缺陷校正是否 是過校正。如果是，則相同的部件產(chǎn)生控制信號(hào)以校正有缺陷的像素。像素缺陷檢測(cè)/校裝置也還包括運(yùn)動(dòng)信息檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)由像素信號(hào)形成的視頻信號(hào)的穩(wěn)定性并且產(chǎn)生 控制信號(hào)以根據(jù)視頻方面的改變執(zhí)行缺陷檢測(cè)和校正。像素缺陷檢測(cè)/校裝置也還包括控 制器，該控制器構(gòu)造為基于來自運(yùn)動(dòng)信息檢測(cè)裝置的控制信號(hào)來控制像素缺陷檢測(cè)裝置以 及過校正計(jì)算部件的操作以便根據(jù)視頻方面的變化在預(yù)定周期期間檢測(cè)和校正缺陷像素。根據(jù)本實(shí)施例，計(jì)時(shí)裝置從成像系統(tǒng)中的缺陷的檢測(cè)或校正的瞬間開始測(cè)量操作 時(shí)間。其次，基于其缺陷率和操作時(shí)間來計(jì)算成像裝置的二次缺陷計(jì)數(shù)分布。然后，針對(duì)計(jì) 算出的二次缺陷計(jì)數(shù)分布設(shè)定過校正確定閾值。最后，利用諸如市場(chǎng)缺陷率之類的設(shè)置用 來確定適當(dāng)?shù)男Ｕ?jì)數(shù)，由此適當(dāng)?shù)叵拗七^校正。此外，實(shí)現(xiàn)此過校正而不損壞屏幕上的圖 像。本發(fā)明的像素缺陷校正裝置和成像系統(tǒng)在消逝的時(shí)間內(nèi)計(jì)算適當(dāng)?shù)挠腥毕莸南?素計(jì)數(shù)，由此抑制過校正。像素缺陷率依賴成像系統(tǒng)的安裝位置而改變。然而，用于過校正 確定的缺陷率和閾值的使用使得根據(jù)使用位置適當(dāng)?shù)匾种七^校正成為可能。本發(fā)明的像素缺陷校正裝置和成像系統(tǒng)不要求用于確定過校正的復(fù)雜的電路或 控制。即使成像裝置被安裝在難以重新調(diào)整的地方，也由于過校正之后發(fā)出的信息而能夠 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間被重新調(diào)整。一旦被安裝，成像系統(tǒng)不需要其缺陷檢測(cè)和校正的重新調(diào)整。成 像裝備能夠自行自動(dòng)恢復(fù)。此外，能夠執(zhí)行校正操作而不損壞屏幕上的圖像。


圖1是成像系統(tǒng)的方框結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中所示的數(shù)字信號(hào)處理部件的方框結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2中所示的缺陷檢測(cè)/校正電路的方框結(jié)構(gòu)圖；圖4是示出了計(jì)算出的缺陷分布的分布圖；圖5是用于描述成像系統(tǒng)的操作的流程圖；圖6是成像系統(tǒng)的方框結(jié)構(gòu)圖；圖7是用于描述圖6中所示的成像系統(tǒng)的操作的流程圖；以及圖8是用于描述圖6中所示的成像系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實(shí)施例圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的成像系統(tǒng)(照相機(jī)設(shè)備)100的示意性結(jié)構(gòu)圖。 該成像系統(tǒng)100包括鏡頭1、圖像傳感器ADC (模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)2、箝位電路3、數(shù)字信號(hào) 處理部件10、控制器30和其它組件。鏡頭1具有圖1中未示出的可變光圈(iris)(遮光部件)機(jī)構(gòu)。可變光圈機(jī)構(gòu)由 來自控制器30的可變光圈控制信號(hào)控制。圖像傳感器ADC 2不僅包括固態(tài)成像裝置，也包括S/H(采樣保持)電路、AGC(自 動(dòng)增益控制)電路、ADC轉(zhuǎn)換器和其它組件。數(shù)字信號(hào)處理部件10包括缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5。此外，缺陷 檢測(cè)/校正電路4包括缺陷校正部件4A和缺陷檢測(cè)部件4B，如圖2中所示。信號(hào)處理部件 5包括信號(hào)處理電路11、編碼器12和其它組件。
控制器30包括控制電路、微型計(jì)算機(jī)和其它組件。例如，微型計(jì)算機(jī)控制鏡頭1 的可變光圈以及數(shù)字信號(hào)處理部件10的缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5的操作。除上述的之外，圖1和2中未示出的定時(shí)發(fā)生器(timing generator)根據(jù)系統(tǒng)時(shí) 鐘產(chǎn)生包括水平和垂直時(shí)鐘信號(hào)的控制信號(hào)，由此以預(yù)定定時(shí)驅(qū)動(dòng)圖像傳感器ADC 2和數(shù) 字信號(hào)處理部件10。在如上所述構(gòu)造的成像系統(tǒng)100中，鏡頭1在圖像傳感器ADC 2的成像表面上形 成圖1中未示出的對(duì)象的圖像。諸如CCD或CMOS成像裝置之類的固態(tài)成像裝置通常用于 圖像傳感器ADC 2。圖像傳感器(ADC) 2將形成在其成像表面上的圖像基于逐像素地轉(zhuǎn)換為 電子信號(hào)并且將該信號(hào)作為成像信號(hào)提供給圖1和2中未示出的S/H&AGC電路。S/H&AGC電路將來自圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置的成像信號(hào)采樣并保持為 提取所需的數(shù)據(jù)。同時(shí)，S/H&AGC電路調(diào)節(jié)成像信號(hào)的增益以將其調(diào)整到適當(dāng)?shù)碾娖健/ H&AGC電路的輸出信號(hào)提供給A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器將S/H&AGC電路的輸出信號(hào)由模擬的轉(zhuǎn)換為數(shù)字的，提供給箝位電路
3。A/D轉(zhuǎn)換器例如將lObit數(shù)據(jù)提供給箝位電路3。箝位電路3首先將數(shù)字形式的成像信號(hào)的黑色電平箝位到預(yù)定電平，然后將該信 號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理部件10。數(shù)字信號(hào)處理部件10將來自A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給缺陷檢測(cè)/校正電路4。如圖2中所示，構(gòu)成像素缺陷校正裝置的主要部分的缺陷檢測(cè)/校正電路4包括 缺陷校正部件4A和缺陷檢測(cè)部件4B。缺陷校正部件4A利用來自校正脈沖發(fā)生電路27的 校正脈沖來校正有缺陷的像素。另一方面，缺陷檢測(cè)部件4B的過校正計(jì)算部件50抑制有 缺陷像素的過校正?；谟蛇^校正抑制產(chǎn)生的有缺陷像素地址數(shù)據(jù)，校正脈沖發(fā)生電路27 產(chǎn)生校正脈沖，該校正脈沖被提供給缺陷校正部件4A。過校正的有缺陷的像素被缺陷校正 部件4A校正。過校正計(jì)算部件50可包括軟件且可通過使控制器將地址數(shù)據(jù)寫回RAM 23 來實(shí)現(xiàn)，該RAM 23存儲(chǔ)有缺陷的像素地址。有缺陷的像素按照眾所周知的插值法(interpolation)之一通過校正像素值而 被校正。在方法之一中，所關(guān)心的像素被直接在前的像素或者在該直接在前的像素之前的 像素實(shí)時(shí)替換。在另一方法中，所關(guān)心的像素被直接在前和在后的像素的平均值替換。在 考慮垂直方向上的像素的又一方法中，所關(guān)心的像素被直接在其上的像素或直接在其上和 其下的像素的平均值替換。信號(hào)處理部件5包括YC分離電路、亮度信號(hào)處理部件、彩色信號(hào)處理部件和其它 在圖1和2中未示出的組件。同一部件5利用YC分離電路將經(jīng)歷缺陷校正的圖像信號(hào)分 離為亮度信號(hào)(數(shù)據(jù))和彩色信號(hào)(數(shù)據(jù))。然后，亮度信號(hào)通過亮度信號(hào)處理部件進(jìn)行預(yù) 定信號(hào)處理。彩色信號(hào)通過彩色信號(hào)處理部件進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理。亮度信號(hào)處理部件操作包括垂直和水平輪廓校正和Y(亮度)信號(hào)的、(伽馬) 校正的各種類型的圖像處理。彩色信號(hào)處理部件操作包括除去來自彩色信號(hào)的噪音和錯(cuò)誤的顏色的處理、RGB 矩陣處理、改變RGB因子的白平衡調(diào)整、Y (伽馬)校正、R-G/B-G轉(zhuǎn)換、色差信號(hào)(Cr/Cb) 的產(chǎn)生和色度/增益調(diào)整。
信號(hào)處理部件5由彩色信號(hào)處理部件提供色差信號(hào)R-Y和B-Y。同一部件5同樣 由亮度信號(hào)處理部件提供亮度信號(hào)Y。同一部件5將同步信號(hào)加到上述信號(hào)以輸出模擬合 成信號(hào)。除了模擬合成信號(hào)，同一部件5通常輸出模擬分量信號(hào)、數(shù)字分量信號(hào)和其它信 號(hào)。圖1中所示的成像系統(tǒng)100將在下面描述。鏡頭1在圖像傳感器ADC 2的成像裝 置的成像表面上形成圖1中未示出的對(duì)象的圖像。形成在固態(tài)成像裝置的成像表面上的圖 像逐像素地被轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，并且作為成像信號(hào)被提供給圖1中未示出的S/H&AGC電路。S/H&AGC電路將來自固態(tài)成像裝置的成像信號(hào)采樣并保持來提取所需的數(shù)據(jù)。同 時(shí)，S/H&AGC電路調(diào)節(jié)成像信號(hào)的增益以將其調(diào)整到適當(dāng)?shù)碾娖?。在增益控制之后，將S/ H&AGC電路的輸出信號(hào)提供給A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。數(shù)字形式的成像信號(hào)的黑色電平被箝位 電路3箝位在預(yù)定電壓電平。然后，將結(jié)果信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理部件10。將來自箝位電路3的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給數(shù)字信號(hào)處理部件10的缺陷檢測(cè)/校正電 路 4 (4A 和 4B)。缺陷檢測(cè)/校正電路4或控制器30具有用于計(jì)時(shí)目的(timing purpose)的計(jì)時(shí) 器。當(dāng)在出貨時(shí)或出貨后執(zhí)行靜態(tài)缺陷校正時(shí)將計(jì)時(shí)器設(shè)定。計(jì)時(shí)器被設(shè)定為例如計(jì)算下 次執(zhí)行像素缺陷校正時(shí)的時(shí)間。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的時(shí)間時(shí)，像素缺陷校正將會(huì)自動(dòng)執(zhí)行?？蛇x 擇地并且除上述之外，經(jīng)由控制器30通過音頻或視頻提示向外發(fā)出使用者可調(diào)整成像系 統(tǒng)100的信息。在像素缺陷校正中，首先對(duì)于計(jì)時(shí)器所設(shè)定的消逝時(shí)間從提前計(jì)算的缺陷率計(jì)算 有缺陷的像素計(jì)數(shù)。此外，將可允許的像素計(jì)數(shù)加入計(jì)算的有缺陷的像素計(jì)數(shù)以設(shè)定閾值。其次，將閾值與通過缺陷檢測(cè)部件4B檢測(cè)的有缺陷的像素計(jì)數(shù)相比較以確定消 逝時(shí)間的校正是否適當(dāng)或者其是否是過校正。在通過隨后將被描述的缺陷檢測(cè)部件4B的過校正計(jì)算部件50進(jìn)行過校正控制之 后，基于有缺陷的信號(hào)地址數(shù)據(jù)產(chǎn)生校正脈沖。將此校正脈沖提供給用于校正有缺陷的信 號(hào)的缺陷校正部件4A?；趤碜钥刂破?0的缺陷信息，將校正脈沖提供給缺陷檢測(cè)/校正部件4的缺陷 校正部件4A，因此允許有缺陷的像素被校正。有缺陷的像素按照眾所周知的插值法之一通過校正像素值而被校正。在方法之一 中，所關(guān)心的像素被直接在前的像素或者在該直接在前的像素之前的像素實(shí)時(shí)替換。在另 一方法中，所關(guān)心的像素被直接在前和在后的像素的平均值替換。在考慮垂直方向上的像 素的又一方法中，所關(guān)心的像素被直接在其上的像素或直接在其上和其下的像素的平均值 替換。適當(dāng)?shù)匦Ｕ说膱D像信號(hào)首先通過信號(hào)處理部件5進(jìn)行YC分離，然后通過亮度信 號(hào)處理部件、彩色信號(hào)處理部件和其它組件而進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理。然后，編碼器12將色差 信號(hào)R-Y和B-Y和亮度信號(hào)Y編碼且將同步信號(hào)加至結(jié)果信號(hào)以輸出模擬合成信號(hào)。其次，圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的數(shù)字信號(hào)處理部件10的方框結(jié)構(gòu)。數(shù)字信 號(hào)處理部件10包括缺陷檢測(cè)/校正電路4、信號(hào)處理部件5和其它組件。缺陷檢測(cè)/校正 電路4包括缺陷校正部件4A和缺陷檢測(cè)部件4B。信號(hào)處理部件5包括信號(hào)處理電路11和編碼器12。在缺陷校正部件4A中，有缺陷的像素按照眾所周知的插值法之一通過校正像素 值而被校正。在方法之一中，所關(guān)心的像素被直接在前的像素或者在該直接在前的像素之 前的像素實(shí)時(shí)替換。在另一方法中，所關(guān)心的像素被直接在前和在后的像素的平均值替換。 在考慮垂直方向上的像素的又一方法中，所關(guān)心的像素被直接在其上的像素或直接在其上 和其下的像素的平均值替換。其次，將描述缺陷檢測(cè)部件4B。如圖2中所示，缺陷檢測(cè)部件4B例如包括比較器 21、地址檢測(cè)電路22、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)23、計(jì)數(shù)器24、電平設(shè)定電路25、過校正計(jì)算部 件50、校正脈沖發(fā)生電路27和其它組件。部分過校正計(jì)算部件50可提供在控制器30內(nèi)， 且例如用軟件構(gòu)造。比較器21將以幀讀出模式的(XD (或CMOS)圖像傳感器ADC2的輸出電平與預(yù)定 電平(用電平設(shè)定電路25設(shè)定的值)相比較，以檢測(cè)有缺陷的像素。地址檢測(cè)電路22基于比較器21的檢測(cè)輸出識(shí)別有缺陷的像素地址，并且將此幀 讀取地址轉(zhuǎn)換為場(chǎng)讀取地址。RAM 23用來保持地址數(shù)據(jù)的形式的有缺陷的像素的檢測(cè)結(jié)果。RAM 23對(duì)于奇數(shù) 和偶數(shù)場(chǎng)逐場(chǎng)地存儲(chǔ)來自地址檢測(cè)電路22的地址數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)器24連續(xù)測(cè)量有缺陷的像素的數(shù)目，該有缺陷的像素的振幅通過比較器21 被檢測(cè)為等于或大于預(yù)定電平。電平設(shè)定電路25設(shè)定用于確定有缺陷的像素的像素電平。過校正計(jì)算部件50例如通過計(jì)算缺陷率、測(cè)量操作時(shí)間以及設(shè)定過校正確定閾 值來確定有缺陷的像素校正計(jì)數(shù)。過校正計(jì)算部件50將在下面描述。校正脈沖發(fā)生電路27響應(yīng)于來自過校正計(jì)算部件50的控制信號(hào)而產(chǎn)生控制信號(hào) 以校正過校正的像素，并且將控制信號(hào)提供給缺陷校正部件4A。在YC分離之后，信號(hào)處理電路11操縱輪廓校正、Y (伽馬)校正和亮度信號(hào)的其 它處理。同一電路11例如操縱彩色信號(hào)的白平衡調(diào)節(jié)和矩陣處理以產(chǎn)生色差信號(hào)。編碼器12提供有通過亮度信號(hào)處理部件處理的亮度信號(hào)以及通過彩色信號(hào)處理 部件處理的彩色信號(hào)。編碼器12將同步信號(hào)加至這些信號(hào)且例如輸出合成信號(hào)。下面將參考圖2來描述圖1中所示的成像系統(tǒng)(照相機(jī)設(shè)備)100。當(dāng)如上所述構(gòu) 成的成像系統(tǒng)100啟動(dòng)時(shí)，設(shè)在控制器30內(nèi)或提供在數(shù)字信號(hào)處理部件10的過校正計(jì)算 部件50中的計(jì)時(shí)器被設(shè)定。一旦設(shè)定，計(jì)時(shí)器開始計(jì)算成像系統(tǒng)100的操作時(shí)間。當(dāng)設(shè)定的時(shí)間過去時(shí)，缺陷檢測(cè)/校正電路4在控制器30的控制下激活過校正抑 制功能。圖像信號(hào)被從箝位電路3提供至缺陷檢測(cè)/校正電路4。缺陷檢測(cè)/校正電路4 的比較器21將圖像信號(hào)電平與預(yù)定的參考信號(hào)電平相比較。當(dāng)圖像信號(hào)電平小于參考信 號(hào)電平時(shí)，沒有諸如脈沖之類的輸出信號(hào)被輸出給計(jì)數(shù)器24。即，計(jì)數(shù)器24不計(jì)數(shù)有缺陷 的像素的數(shù)目。此外，地址檢測(cè)電路22不檢測(cè)有缺陷的像素的地址。結(jié)果，沒有地址數(shù)據(jù) 被輸出給RAM 23。另一方面，如果圖像信號(hào)電平通過比較器21被發(fā)現(xiàn)大于預(yù)定信號(hào)電平，則諸如脈 沖之類的輸出信號(hào)被提供給計(jì)數(shù)器24，導(dǎo)致計(jì)數(shù)器24計(jì)數(shù)有缺陷的像素的數(shù)目。同時(shí)，地 址檢測(cè)電路22檢測(cè)有缺陷的像素的地址。此地址數(shù)據(jù)被輸出給RAM23以進(jìn)行存儲(chǔ)。
過校正計(jì)算部件50在使用者設(shè)定的時(shí)間或預(yù)先設(shè)定的時(shí)間基于像素缺陷率計(jì)算 缺陷計(jì)數(shù)。此缺陷率例如是從過去的與有缺陷的像素有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定的。此缺陷率例 如存儲(chǔ)在控制器30的存儲(chǔ)裝置中。將通過計(jì)數(shù)器24獲得的有缺陷的像素計(jì)數(shù)與通過過校正計(jì)算部件50計(jì)算的估計(jì) 出的有缺陷的像素計(jì)數(shù)(閾值)相比較。這決定缺陷校正是否是過校正，即，是否校正了比 要被校正的有缺陷的像素的所計(jì)算出的數(shù)目多的像素。當(dāng)缺陷校正不是過校正時(shí)，將不會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的校正。另一方面，如果發(fā)現(xiàn)比要被 校正的有缺陷的像素的計(jì)算出的數(shù)目多的像素被校正，經(jīng)由控制器30發(fā)出關(guān)于缺陷校正 和再調(diào)整的信息(缺陷信息)，由此叫使用者注意。響應(yīng)于此信息，使用者將會(huì)進(jìn)行成像系 統(tǒng)的調(diào)整或修理。此外，在過校正的情況下，鏡頭1中的可變光圈經(jīng)由控制器30被自動(dòng)調(diào)整。在此 調(diào)整中，圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置(元件)被遮光以測(cè)量黑色電平且檢測(cè)白色缺 陷。然后，過校正被重新調(diào)整以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)。作為另一種重新調(diào)整的方法，可在沒有移動(dòng)對(duì)象的時(shí)間間隔(周期)期間利用運(yùn) 動(dòng)檢測(cè)功能自動(dòng)重新調(diào)整缺陷檢測(cè)和校正。作為又一種重新調(diào)整的方法，可在諸如模式轉(zhuǎn)變周期之類的視頻輸出信號(hào)的無聲 周期期間重新調(diào)整缺陷檢測(cè)和校正。下面將描述圖3中所示的像素缺陷校正裝置的過校正計(jì)算部件50。過校正計(jì)算部 件50包括計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器(計(jì)時(shí)部件)51、缺陷分布計(jì)算部件52、閾值設(shè)定電路53和校正計(jì)算 部件54。應(yīng)該注意這些功能塊的每一個(gè)均能夠不僅利用硬件而且利用如圖1中所示的控制 器30而實(shí)現(xiàn)。尤其，微計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘可用作計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器51。成像系統(tǒng)100的操作時(shí)間可例 如存儲(chǔ)在并入控制器30內(nèi)的RAM中。在此，將在過校正計(jì)算部件50是用硬件構(gòu)造的情況 下進(jìn)行描述。計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器51通過來自控制器30的控制信號(hào)來測(cè)量成像系統(tǒng)100的操作時(shí)間。當(dāng)通過計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器51測(cè)量的操作時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，操作時(shí)間信息被提供給 缺陷分布計(jì)算部件52。缺陷分布計(jì)算部件52基于缺陷率和圖像傳感器ADC 2的像素計(jì)數(shù)，在操作時(shí)間計(jì) 算有缺陷的像素計(jì)數(shù)。缺陷率已知以操作時(shí)間的線性函數(shù)而增加。當(dāng)成像系統(tǒng)100例如被 使用者在出貨時(shí)或出貨后重新調(diào)整時(shí)，計(jì)時(shí)器被重新設(shè)定以再次測(cè)量操作時(shí)間。缺陷率的統(tǒng)計(jì)分布曲線通常是如圖4中所示的高斯分布曲線。曲線繪制了垂直軸 上的任意單元的分布比與水平軸上的缺陷計(jì)數(shù)的關(guān)系曲線。閾值設(shè)定電路53將像素計(jì)數(shù)設(shè)定為過校正閾值。此像素計(jì)數(shù)通過在從缺陷分布 計(jì)算部件52提供的操作時(shí)間將可允許的計(jì)數(shù)加至有缺陷的像素計(jì)數(shù)而獲得。此可允許的 電平根據(jù)包括位置和溫度的成像系統(tǒng)100的操作條件而設(shè)定。設(shè)定用于過校正的確定的閾 值使得可能適當(dāng)?shù)叵拗迫毕莸倪^校正。校正計(jì)算部件54提供有來自閾值設(shè)定電路53的過校正閾值和來自計(jì)數(shù)器24和 RAM 23的有缺陷的像素的計(jì)數(shù)和有缺陷的像素的地址。有缺陷的像素計(jì)數(shù)與過校正閾值相 比較來確定是否已經(jīng)發(fā)生過校正。如果是，控制信號(hào)被輸出至過校正計(jì)算部件50來防止過 校正。同時(shí)，控制信號(hào)經(jīng)由控制器30輸出來抑制過校正。
另一方面，如果確定尚未發(fā)生過校正，則保持正常的圖像缺陷校正。下面將描述過校正計(jì)算部件50的操作。隨著在出貨或預(yù)先調(diào)整成像系統(tǒng)100時(shí)用 計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器51設(shè)定的預(yù)定時(shí)間的消逝，有缺陷的像素計(jì)數(shù)通常與操作時(shí)間成比例地增加。 因此，有缺陷的像素計(jì)數(shù)可根據(jù)統(tǒng)計(jì)分布來估計(jì)。通過計(jì)數(shù)器24測(cè)量的有缺陷的像素計(jì)數(shù) 與過校正閾值相比較。此閾值考慮了由統(tǒng)計(jì)處理所估計(jì)的有缺陷的像素計(jì)數(shù)以及可允許的 有缺陷的像素計(jì)數(shù)。當(dāng)通過計(jì)數(shù)器24測(cè)量的有缺陷的像素計(jì)數(shù)小于過校正閾值時(shí)，這意味 著已經(jīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了調(diào)整。因此，過校正計(jì)算部件50沒有向校正脈沖發(fā)生電路27輸出控 制信號(hào)來抑制過校正。此時(shí)，通過缺陷校正部件4A來執(zhí)行正常的校正。因此，將不進(jìn)行對(duì) 于過校正的調(diào)整。另一方面，在由使用者或者管理者在計(jì)時(shí)部件(計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器51)中設(shè)定的操作時(shí) 間過去之后，由計(jì)數(shù)器24測(cè)量有缺陷的像素計(jì)數(shù)。如果有缺陷的像素計(jì)數(shù)被比較器21檢 測(cè)為大于過校正閾值，則可能已經(jīng)執(zhí)行了動(dòng)態(tài)過校正。也就是，如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生了錯(cuò)誤的 檢測(cè)，則成像系統(tǒng)100被搖動(dòng)(pan)或傾斜(tilt)。即，將系統(tǒng)水平或垂直移動(dòng)以移動(dòng)其成 像區(qū)域。如果當(dāng)移動(dòng)成像區(qū)域時(shí)要被校正的像素的信號(hào)電平隨著對(duì)象中的改變而改變，則 確定像素已經(jīng)被錯(cuò)誤地檢測(cè)。如果信號(hào)電平方面沒有改變，則確定像素是有缺陷的。因此， 能夠識(shí)別錨誤地被檢測(cè)像素。這使得可以從要被缺陷檢查的這些像素中移出這種像素，由 此抑制過校正。抑制過校正的可能的方法是靜態(tài)校正控制。例如，如果二次缺陷計(jì)數(shù)被估計(jì)為大 于過校正閾值，則過校正計(jì)算部件50向控制器30提供控制信號(hào)。作為響應(yīng)，控制器30控 制鏡頭1的可變光圈機(jī)構(gòu)來對(duì)圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置(元件)阻擋光。然后， 測(cè)量固態(tài)成像裝置(元件)的各像素的黑色電平。如果所測(cè)得的黑色電平比預(yù)定電平大給 定的電平或更大，則所關(guān)心的像素被確定為具有白色缺陷。所檢測(cè)的有缺陷的像素被重新 調(diào)整以自動(dòng)恢復(fù)。作為靜態(tài)過校正控制的可選擇的方法，缺陷檢測(cè)和校正可例如在視頻輸出信號(hào)的 無聲周期期間被重新調(diào)整。即，可通過從控制器30向鏡頭1的可變光圈控制機(jī)構(gòu)提供可變 光圈控制信號(hào)而實(shí)現(xiàn)重新調(diào)整，以便自動(dòng)對(duì)圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置(元件)阻 擋光。作為另一過校正控制方法，缺陷檢測(cè)和校正可在沒有移動(dòng)對(duì)象的時(shí)期期間利用成 像系統(tǒng)100的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能而被重新調(diào)整。這防止移動(dòng)對(duì)象被漏看(overlook)，由此隨時(shí) 確保適當(dāng)?shù)娜毕菪ＵＡ硪环矫?，除自?dòng)過校正控制之外，向外部裝備發(fā)出信息來提示重新調(diào)整使得管 理者重新調(diào)整成像系統(tǒng)100成為可能。例如，如果作為在預(yù)定操作時(shí)間內(nèi)通過過校正計(jì)算 部件50測(cè)量的缺陷計(jì)數(shù)與在操作時(shí)間內(nèi)通過統(tǒng)計(jì)處理估計(jì)的過校正閾值相比較的結(jié)果， 缺陷計(jì)數(shù)大于閾值，則過校正計(jì)算部件50經(jīng)由接口向控制器30輸出控制信號(hào)?？刂破?0將控制信號(hào)傳送至未示出的成像系統(tǒng)100的顯示裝置。結(jié)果，指示缺陷 校正的消息可能需要在此顯示部件上出現(xiàn)。如果在看見該消息之后管理者能夠由外部裝備 重新調(diào)整缺陷檢測(cè)和校正，他或她將會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間如此做以隨時(shí)保持適當(dāng)校正的成像系 統(tǒng) 100。其次，圖5示出了重新調(diào)整成像系統(tǒng)100的過校正的流程圖。
在步驟ST-10中，在出貨時(shí)或出貨后執(zhí)行像素缺陷校正。此像素缺陷校正可能是 靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的。在步驟ST-12中，將由步驟ST-10中的缺陷校正產(chǎn)生的時(shí)間信息存儲(chǔ)在控制器30 或者過校正計(jì)算部件50的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器中。同時(shí)，設(shè)定計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器以便能夠在給定的操作時(shí) 間內(nèi)執(zhí)行缺陷校正。在步驟ST-14中，當(dāng)成像系統(tǒng)100的給定的操作時(shí)間消逝時(shí)，控制器30發(fā)出指令。 響應(yīng)于該指令，在此操作時(shí)間根據(jù)統(tǒng)計(jì)分布來估計(jì)圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置的像 素缺陷率。基于估計(jì)的比率，在圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置的全部像素計(jì)數(shù)中算出 有缺陷的像素計(jì)數(shù)。在步驟ST-16中，從所估計(jì)的缺陷計(jì)數(shù)得到過校正閾值(有缺陷的像素計(jì)數(shù))。閾 值考慮可允許的計(jì)數(shù)。在步驟ST-18中，有缺陷的像素計(jì)數(shù)與所估計(jì)的過校正閾值相比較。如果因?yàn)橛腥毕莸南袼赜?jì)數(shù)大于步驟ST-18中所估計(jì)的閾值而將缺陷校正確定 為過校正，則將會(huì)抑制過校正?？蛇x擇地，控制器30將會(huì)發(fā)出關(guān)于有缺陷的像素校正的請(qǐng) 求，以便管理者能夠重新調(diào)整成像系統(tǒng)(步驟ST-22)。當(dāng)因?yàn)橛腥毕莸南袼赜?jì)數(shù)小于步驟ST-18中所估計(jì)的閾值而不將缺陷校正確定 為過校正時(shí)，控制返回步驟ST-14(步驟ST-20)。此后，將會(huì)重復(fù)相同的處理步驟。如上所述，隨著時(shí)間的過去，缺陷檢測(cè)/校正電路和成像系統(tǒng)計(jì)算適當(dāng)?shù)挠腥毕?的像素計(jì)數(shù)，由此抑制過校正。像素缺陷率依賴于成像系統(tǒng)的安裝位置而改變。然而，用于 確定過校正的缺陷率和閾值的利用使得根據(jù)使用位置適當(dāng)?shù)匾种七^校正成為可能。此外， 向外部裝備發(fā)出請(qǐng)求以重新調(diào)整過校正，由此允許重新調(diào)整。其次，將參考圖6來描述不影響屏幕上的圖像的缺陷校正。圖6中所示的成像系 統(tǒng)與圖1中所示的成像系統(tǒng)相比包括一些另外的功能塊。數(shù)字信號(hào)處理部件10還包括穩(wěn)定性檢測(cè)電路13。另外，已經(jīng)加入了存儲(chǔ)器20和 外部傳感器40作為系統(tǒng)的一部分。下文中，與圖1中相同的塊的描述將被省略，而與其不同的塊將被描述。穩(wěn)定性檢測(cè)電路13連接至數(shù)字信號(hào)處理部件10的信號(hào)處理部件5且連接至控制 器30。穩(wěn)定性檢測(cè)電路13包括亮度集成電路、彩色集成電路、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路和其它電路。 亮度集成電路結(jié)合來自信號(hào)處理部件5的亮度信號(hào)。彩色集成電路結(jié)合來自同一部件5的 彩色信號(hào)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路通過基于來自同一部件5的圖像檢測(cè)從一個(gè)場(chǎng)或幀到下一個(gè)場(chǎng)或 幀的對(duì)象位置來檢測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)。存儲(chǔ)器20連接在數(shù)字信號(hào)處理部件10的信號(hào)處理部件5的輸入和輸出端之間。 存儲(chǔ)器20存儲(chǔ)來自同一部件5的圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器20響應(yīng)來自控制器30的控制信號(hào)以 預(yù)定定時(shí)將存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)提供給同一部件5。例如，存儲(chǔ)器20在校正時(shí)間周期期間將圖 像數(shù)據(jù)或給定的圖像輸出至顯示裝置?？刂破?0檢測(cè)和控制由外部傳感器40獲得的對(duì)象。另外，控制器30提供有來自 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路的檢測(cè)信息和來自亮度和彩色集成電路的運(yùn)動(dòng)信息。如果檢測(cè)信息指示沒有 運(yùn)動(dòng)對(duì)象或者如果運(yùn)動(dòng)信息指示沒有亮度或彩色分量的運(yùn)動(dòng)，則控制器30控制鏡頭1、缺 陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5。此外，控制器30與數(shù)字信號(hào)處理部件10的缺陷檢測(cè)/校正電路4、信號(hào)處理部件5和穩(wěn)定性檢測(cè)電路13以及外部傳感器40交換數(shù)據(jù)，以基 于該數(shù)據(jù)控制這些電路和組件。外部傳感器40例如包括超聲傳感器、紅外傳感器或(XD傳感器。同一傳感器40 感測(cè)成像系統(tǒng)前面的對(duì)象的存在或不存在，且將感測(cè)結(jié)果提供給控制器30。接下來，將描述圖6中所示的成像系統(tǒng)100A的操作。鏡頭1在圖像傳感器ADC2 的成像表面上形成對(duì)象的圖像。將該圖像逐像素地轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)且作為圖像信號(hào)輸出。 在采樣和保持之后，通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字圖像信號(hào)通過箝位 電路3箝位在預(yù)定電平。然后，將作為結(jié)果的信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理部件10。另一方面， 將來自箝位電路3的數(shù)字信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理部件10的缺陷檢測(cè)/校正電路4。缺陷檢測(cè)/校正電路4或控制器30具有用于計(jì)時(shí)目的的計(jì)時(shí)器。當(dāng)在出貨時(shí)或 出貨后執(zhí)行靜態(tài)缺陷校正時(shí)將計(jì)時(shí)器設(shè)定。計(jì)時(shí)器被設(shè)定為例如計(jì)算下次執(zhí)行像素缺陷校 正時(shí)的時(shí)間。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的時(shí)間時(shí)，像素缺陷校正將會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。可選擇地并且除上述之 外，經(jīng)由控制器30通過音頻或視頻提示向外發(fā)布信息，以便使用者可調(diào)整成像系統(tǒng)100A。接下來，將描述缺陷檢測(cè)和校正的操作。此操作在不同的時(shí)間(和周期)被重新 調(diào)整。通過檢測(cè)在屏幕上的圖像不會(huì)被影響時(shí)的周期、在該周期期間利用機(jī)械可變光圈或 者其它遮光機(jī)構(gòu)對(duì)CCD裝置遮光以及在該遮光周期期間靜態(tài)檢測(cè)和校正有缺陷的像素來 完成其重新調(diào)整。更具體地，具有三個(gè)缺陷檢測(cè)和校正時(shí)間(和周期)。第一定時(shí)和周期是當(dāng)視頻信 號(hào)方面沒有改變且不需要去連續(xù)記錄該視頻信號(hào)時(shí)。第二定時(shí)和周期是當(dāng)在模式轉(zhuǎn)變或無 聲周期期間視頻可能不是連續(xù)獲得時(shí)。第三定時(shí)和周期是當(dāng)在載入靜止圖像期間視頻保持 靜態(tài)時(shí)。首先，將描述在當(dāng)視頻信號(hào)方面沒有改變且不需要去連續(xù)記錄該視頻信號(hào)時(shí)的周 期期間有缺陷的像素被檢測(cè)和校正的情況。來自信號(hào)處理部件5的亮度和彩色信號(hào)被提供給穩(wěn)定性檢測(cè)電路13(亮度集成 電路、彩色集成電路和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路)。亮度信號(hào)通過亮度集成電路結(jié)合。彩色信號(hào)通過 彩色集成電路結(jié)合，該彩色集成電路是0PD(光學(xué)檢測(cè)器)。當(dāng)在亮度和彩色信號(hào)的結(jié)合值 (integrated values)方面沒有改變時(shí)檢測(cè)該周期。在該周期期間的運(yùn)動(dòng)信息被提供給控 制器30?？刂破?0考慮亮度或彩色信號(hào)沒有運(yùn)動(dòng)的周期作為校正周期的，并且將控制信號(hào) 輸出至缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5。另一方面，如果作為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路檢測(cè)的結(jié)果，沒有移動(dòng)對(duì)象，則控制器30將用 于缺陷校正的控制信號(hào)輸出至缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5。可選擇地，控制器30檢測(cè)由外部傳感器40獲得的對(duì)象。當(dāng)確定沒有目標(biāo)被成像 時(shí)，控制器30將控制信號(hào)輸出至缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5以啟動(dòng)校正控制。第二，將描述在當(dāng)在模式轉(zhuǎn)變或無聲周期期間視頻可能不是連續(xù)獲得時(shí)的周期期 間有缺陷的像素被檢測(cè)和校正的情況。當(dāng)檢測(cè)到對(duì)成像系統(tǒng)100A可用的像素計(jì)數(shù)改變模式的啟動(dòng)時(shí)，控制器30將控制 信號(hào)輸出至缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5，由此啟動(dòng)校正控制。此外，當(dāng)格式在JPEG(聯(lián)合圖象專家組)和MPEG(運(yùn)動(dòng)圖象專家組)之間轉(zhuǎn)換時(shí) 或者當(dāng)廣播系統(tǒng)在NTSC(全國(guó)電視系統(tǒng)委員會(huì))、PAL(逐行倒相彩色電視制)和SECAM(順序傳送彩色與記憶制)之間轉(zhuǎn)換時(shí)，無聲操作啟動(dòng)。除上述的之外，當(dāng)不希望視頻顯示時(shí)激 活無聲功能，以便顯示屏幕轉(zhuǎn)換成單色(例如黑色、藍(lán)色)。當(dāng)激活無聲操作時(shí)，控制器30檢測(cè)該激活或者該操作的啟動(dòng)定時(shí)，且將控制信號(hào) 輸出至缺陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5。這促使同一電路4啟動(dòng)缺陷校正操作。第三，將描述在當(dāng)在載入靜止圖像期間視頻保持靜態(tài)時(shí)的周期期間有缺陷的像素 被檢測(cè)和校正的情況。在載入靜止圖像期間，亮度或彩色信號(hào)的結(jié)合值沒有指示對(duì)象的任何運(yùn)動(dòng)。因此， 載入的圖像的狀態(tài)被檢測(cè)。然后，由此獲得的運(yùn)動(dòng)信息被提供給控制器30?？刂破?0考慮 在載入靜止圖像期間視頻保持靜態(tài)的周期作為像素缺陷校正周期，且將控制信號(hào)輸出至缺 陷檢測(cè)/校正電路4和信號(hào)處理部件5?？蛇x擇地，如果發(fā)現(xiàn)作為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路檢測(cè)該(靜 止)圖像的結(jié)果，不存在移動(dòng)對(duì)象，則控制器30將控制信號(hào)輸出至缺陷檢測(cè)/校正電路4 和信號(hào)處理部件5。這啟動(dòng)了相同的電路4和5的缺陷檢測(cè)和校正操作。當(dāng)上述三個(gè)缺陷檢測(cè)和校正定時(shí)(和周期)的任意一個(gè)到來時(shí)，控制器30將可變 光圈控制信號(hào)提供給鏡頭1的可變光圈機(jī)構(gòu)，由此對(duì)圖像傳感器ADC 2的固體成像裝置遮 光。當(dāng)固體成像裝置被遮光時(shí)，圖像傳感器ADC 2將其成像裝置的像素?cái)?shù)據(jù)經(jīng)由箝位電路 3提供給缺陷檢測(cè)/校正電路4。缺陷檢測(cè)/校正電路4檢測(cè)所有像素的輸出電平?；?此檢測(cè)結(jié)果，識(shí)別出有缺陷的像素及其地址。在像素缺陷檢測(cè)和校正操作中，首先基于針對(duì)由計(jì)時(shí)器設(shè)定的消逝時(shí)間預(yù)先計(jì)算 的缺陷率計(jì)算有缺陷的像素計(jì)數(shù)(缺陷計(jì)數(shù))。此外，設(shè)定閾值，其通過將可允許的像素計(jì) 數(shù)加至計(jì)算出的有缺陷的像素計(jì)數(shù)(計(jì)算出的校正計(jì)數(shù))而獲得。其次，將閾值與通過缺陷檢測(cè)部件4B檢測(cè)出的有缺陷的像素計(jì)數(shù)相比較以確定 校正在消逝的時(shí)間是否適當(dāng)或者是否是過校正。通過后面將會(huì)描述的缺陷檢測(cè)部件4B的過校正計(jì)算部件50對(duì)有缺陷的像素執(zhí)行 過校正控制。然后，基于有缺陷的像素的地址數(shù)據(jù)而產(chǎn)生校正脈沖。此校正脈沖被提供繪 缺陷校正部件4A用于有缺陷的像素的校正?；趤碜钥刂破?0的缺陷信息，校正脈沖被提供給缺陷檢測(cè)/校正電路4的缺陷 校正部件4A用于有缺陷的像素的校正。有缺陷的像素按照眾所周知的插值法之一通過校正像素值而被校正。在方法之一 中，所關(guān)心的像素被直接在前的像素或者在該直接在前的像素之前的像素實(shí)時(shí)替換。在另 一方法中，所關(guān)心的像素被直接在前和在后的像素的平均值替換。在考慮垂直方向上的像 素的又一方法中，所關(guān)心的像素被直接在其上的像素或直接在其上和其下的像素的平均值 替換。下面將描述缺陷校正周期期間的視頻顯示操作。當(dāng)控制器30將用于缺陷檢測(cè)和校正的控制信號(hào)提供給信號(hào)處理部件5時(shí)，定時(shí)和 周期被設(shè)定，在該定時(shí)和周期插入來自信號(hào)處理部件5的視頻信號(hào)。同時(shí)，將來自信號(hào)處理 部件5的視頻信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20內(nèi)。在缺陷校正周期期間存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20內(nèi)的圖像數(shù) 據(jù)經(jīng)由信號(hào)處理部件5被讀取且輸出至顯示裝置。即，在此缺陷檢測(cè)和校正周期期間顯示 僅僅從存儲(chǔ)器20輸出的校正之前的圖像。因此，被校正的圖像不被顯示。這確保來自信號(hào)處理部件5的未被破壞的視頻信號(hào)被顯示，由此允許校正而不對(duì)使用者造成任何不便。接下來，圖7示出了用于描述在成像系統(tǒng)100A的正常操作期間的靜態(tài)缺陷檢測(cè)和 校正操作的流程圖。在步驟ST-30中，在出貨時(shí)或出貨后執(zhí)行像素缺陷校正，之后正常操作。我們假設(shè) 此像素缺陷校正是靜態(tài)校正。在缺陷校正之后，將時(shí)間信息存儲(chǔ)在控制器30的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器或者過校正計(jì)算部 件50的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器內(nèi)。這允許在預(yù)定操作時(shí)間內(nèi)自動(dòng)執(zhí)行缺陷校正。在步驟ST-32中，確定過校正計(jì)算部件50是否已經(jīng)做出缺陷檢測(cè)和校正操作的請(qǐng) 求。如果尚未做出請(qǐng)求，則將不執(zhí)行校正。在這種情況下，照相機(jī)將會(huì)例如繼續(xù)其監(jiān)控操作?？蛇x擇地，可通過外部裝備而不是過校正計(jì)算部件50做出請(qǐng)求。更具體地，可根 據(jù)控制程序通過利用鍵操作向諸如CPU(微機(jī))之類的控制部件傳送命令而針對(duì)缺陷檢測(cè) 和校正操作做出請(qǐng)求。此外，可通過按下控制按鈕產(chǎn)生缺陷校正要求信號(hào)，以便操作硬件。在步驟ST-34中，當(dāng)在由計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)定的時(shí)間消逝之后為了缺陷檢測(cè)和校正操 作而做出請(qǐng)求時(shí)，確定是否需要視頻記錄。如果需要，將不執(zhí)行缺陷校正。即，缺陷檢測(cè)和 校正定時(shí)被檢測(cè)。在步驟ST-36中，當(dāng)未要求視頻記錄時(shí)，將視頻輸出保持在存儲(chǔ)器20內(nèi)。同時(shí)，控 制器30將控制信號(hào)提供給鏡頭1的可變光圈機(jī)構(gòu)。在此周期期間，視頻(圖像)信號(hào)經(jīng)由數(shù)字信號(hào)處理部件10從存儲(chǔ)器20輸出。沒 有顯示被校正的視頻(圖像)。在步驟ST-38中，可變光圈被控制以便圖像傳感器ADC 2中的固體成像裝置的光 接收部件被遮光。在步驟ST-40中，從其光接收部件被遮光的固態(tài)成像裝置輸出的像素信號(hào)被轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào)。該信號(hào)然后在被提供給缺陷檢測(cè)/校正電路4之前經(jīng)受箝位和其它處理。缺 陷被同一電路4檢測(cè)且然后利用缺陷數(shù)據(jù)被校正。此缺陷校正例如根據(jù)圖5的流程圖中的 處理步驟ST-14至ST-22而完成。如上所述，當(dāng)正常操作期間沒有要求視頻記錄時(shí)完成缺陷檢測(cè)和校正操作。這確 保顯示圖像不受檢測(cè)和校正操作影響。圖8示出了用于描述在用于模式轉(zhuǎn)換的無聲或靜止操作期間成像系統(tǒng)100A的靜 態(tài)缺陷檢測(cè)和校正的流程圖。將進(jìn)行關(guān)于缺陷檢測(cè)和校正操作的描述，在用于模式轉(zhuǎn)換的無聲或靜止操作隨計(jì) 時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)定的預(yù)定時(shí)間消逝啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行該缺陷檢測(cè)和校正操作。在步驟ST-50中，當(dāng)由計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)定的預(yù)定時(shí)間消逝時(shí)，與無聲或靜止操作相 關(guān)的缺陷檢測(cè)和校正操作開始成像系統(tǒng)100A的模式轉(zhuǎn)換。在步驟ST-52中，成像系統(tǒng)100A的控制器30將控制信號(hào)提供給各功能塊?？刂?器30同樣將用于缺陷檢測(cè)和校正的控制信號(hào)提供給信號(hào)處理部件5。同時(shí)，保持視頻信號(hào) 輸出。在步驟ST-54中，控制器30確定是否已經(jīng)做出用于缺陷檢測(cè)和校正操作的請(qǐng)求。 當(dāng)由如上所述成像系統(tǒng)100A的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)定的操作時(shí)間消逝時(shí)，由控制器30自動(dòng)做出 該請(qǐng)求?？蛇x擇地，可在使用者操縱提供在成像系統(tǒng)100A上的控制按鈕時(shí)由使用者做出請(qǐng)求。應(yīng)該注意做出用于缺陷檢測(cè)和校正操作的請(qǐng)求的手段并不局限于上述的手段。在步驟ST-54中，當(dāng)做出用于缺陷檢測(cè)和校正的請(qǐng)求時(shí)，缺陷檢測(cè)和校正時(shí)間被 檢測(cè)。例如，檢測(cè)是否在成像系統(tǒng)100A的操作期間正在進(jìn)行用于模式轉(zhuǎn)換的無聲或靜止操 作。當(dāng)正在進(jìn)行無聲或靜止操作時(shí)，控制器30將控制信號(hào)提供給鏡頭1的可變光圈機(jī)構(gòu)， 由此閉合可變光圈。這對(duì)圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置的光接收部件遮光(ST-56)。在步驟ST-58中，在成像系統(tǒng)100的操作時(shí)間根據(jù)統(tǒng)計(jì)分布來估計(jì)圖像傳感器ADC 2的固態(tài)成像裝置(元件)的像素缺陷率。基于所估計(jì)的比率，在圖像傳感器ADC 2的固態(tài) 成像裝置的總像素計(jì)數(shù)內(nèi)計(jì)算有缺陷的像素計(jì)數(shù)(缺陷計(jì)數(shù))?；谒?jì)算的有缺陷的像 素計(jì)數(shù)(所計(jì)算的校正計(jì)數(shù))，得到考慮了可允許的像素計(jì)數(shù)的閾值。然后，有缺陷的像素 計(jì)數(shù)與所估計(jì)的閾值相比較。當(dāng)有缺陷的像素計(jì)數(shù)小于所估計(jì)的閾值時(shí)，沒有過校正。因 此，將會(huì)執(zhí)行正常的校正。在由于有缺陷的像素計(jì)數(shù)大于所估計(jì)的閾值而產(chǎn)生的過校正的 情況下，將會(huì)抑制過校正。另一方面，在像素缺陷校正期間，存儲(chǔ)在圖6的存儲(chǔ)器20中的圖像數(shù)據(jù)被顯示。這 確保屏幕上的圖像不受缺陷檢測(cè)和校正操作的影響。在步驟ST-60中，當(dāng)沒有用于缺陷檢測(cè)或校正的請(qǐng)求時(shí)或者當(dāng)步驟ST-58中的缺 陷檢測(cè)和校正操作結(jié)束時(shí)，執(zhí)行模式轉(zhuǎn)換操作。模式轉(zhuǎn)換操作在預(yù)定操作完成時(shí)結(jié)束(步 驟 ST-62)。如上所述，在當(dāng)未要求視頻記錄時(shí)、當(dāng)視頻可能未被連續(xù)記錄時(shí)或者當(dāng)視頻保持 靜態(tài)時(shí)的周期期間執(zhí)行缺陷檢測(cè)和校正操作。這隨時(shí)確保適當(dāng)?shù)娜毕菪Ｕ?，同時(shí)防止視頻 信號(hào)的損失。此外，利用存儲(chǔ)器插入在被遮光的缺陷檢測(cè)和校正操作期間的視頻。這允許靜態(tài) 缺陷檢測(cè)和校正而不引起使用者在成像系統(tǒng)的操作期間的任何不便。盡管已經(jīng)在圖7和8中描述了利用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行有缺陷的像素檢測(cè)和校正操作， 本發(fā)明同樣可適用于不采用任何統(tǒng)計(jì)缺陷校正的一般缺陷檢測(cè)和校正操作。如上所述，本發(fā)明的缺陷檢測(cè)/校正電路和成像系統(tǒng)依賴靜態(tài)缺陷檢測(cè)和校正來 隨著時(shí)間的過去計(jì)算適當(dāng)?shù)挠腥毕莸南袼赜?jì)數(shù)，由此抑制過校正。像素缺陷率依賴于成像 系統(tǒng)的安裝位置而改變。然而，用于確定過校正的缺陷率和閾值的使用使得可能根據(jù)使用 位置適當(dāng)?shù)匾种七^校正。此外，在諸如無聲或靜止操作期間的模式轉(zhuǎn)換周期期間執(zhí)行靜態(tài)缺陷檢測(cè)和校正 操作。這隨時(shí)確保適當(dāng)?shù)娜毕菪Ｕ瑫r(shí)防止視頻信號(hào)的損失。此外，即使成像系統(tǒng)被安裝在難以重新調(diào)整的地方，也由于信息的發(fā)布而能夠在 適當(dāng)?shù)臅r(shí)間被重新調(diào)整。一旦被安裝，成像系統(tǒng)不需要其缺陷檢測(cè)和校正的重新調(diào)整。成 像裝備能夠自行自動(dòng)恢復(fù)。本領(lǐng)域普通計(jì)數(shù)人員應(yīng)該明白取決于設(shè)計(jì)需要和其它因素，在所附的權(quán)利要求或 其等價(jià)物的范圍內(nèi)可出現(xiàn)各種變型、組合、子組合和改變。
權(quán)利要求
一種像素缺陷校正裝置，包括像素缺陷檢測(cè)裝置，被提供像素信號(hào)、檢測(cè)該像素信號(hào)的缺陷并且測(cè)量缺陷計(jì)數(shù)；計(jì)時(shí)裝置；以及過校正計(jì)算部件，構(gòu)造為在由計(jì)時(shí)裝置測(cè)量的預(yù)定時(shí)間消逝之后將該像素缺陷檢測(cè)裝置的測(cè)量值與該像素信號(hào)的估計(jì)值相比較，確定缺陷校正是否是過校正，且如果是，則產(chǎn)生用于該像素信號(hào)的校正的控制信號(hào)；其中由該過校正計(jì)算部件產(chǎn)生的該控制信號(hào)用來校正該像素信號(hào)的缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的像素缺陷校正裝置，其中該過校正計(jì)算部件包括缺陷分布計(jì)算裝置，該缺陷分布計(jì)算裝置適合于根據(jù)缺陷率得 到像素缺陷計(jì)數(shù)，并且該缺陷分布計(jì)算裝置在由該計(jì)時(shí)裝置測(cè)量的預(yù)定時(shí)間消逝之后估計(jì)像素缺陷計(jì)數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的像素缺陷校正裝置，其中 該過校正計(jì)算部件包括閾值設(shè)定裝置，以及該閾值設(shè)定裝置在由該計(jì)時(shí)裝置測(cè)量的預(yù)定時(shí)間消逝之后將根據(jù)成像系統(tǒng)的操作條 件而設(shè)定的可允許的值加至該像素缺陷計(jì)數(shù)的該估計(jì)值，以設(shè)定閾值。
4.如權(quán)利要求1所述的像素缺陷校正裝置，其中 該過校正計(jì)算部件包括過校正確定部件，以及該過校正確定部件將所檢測(cè)的有缺陷的像素計(jì)數(shù)與該閾值相比較，且如果該有缺陷的 像素計(jì)數(shù)大于該閾值，則產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的像素缺陷校正裝置，其中該過校正確定部件產(chǎn)生所述控制信號(hào)，以便關(guān)于有缺陷的像素的校正發(fā)出信息。
6.如權(quán)利要求1所述的像素缺陷校正裝置，其中該過校正計(jì)算部件改變所捕獲的圖像的位置，以確定像素是否是有缺陷的。
全文摘要
在此公開了一種成像系統(tǒng)，包括成像裝置；用于對(duì)該成像裝置的光接收部件遮光的遮光裝置；構(gòu)造為檢測(cè)和校正該成像裝置的有缺陷的像素的像素缺陷校正部件；構(gòu)造為處理由該像素缺陷校正部件校正的像素信號(hào)的信號(hào)處理部件；以及用于根據(jù)通過該像素缺陷校正部件獲得的信息來控制該信號(hào)處理部件和該遮光裝置的控制裝置；其中該像素缺陷校正部件具有計(jì)時(shí)裝置，且利用該計(jì)時(shí)裝置來測(cè)量操作時(shí)間以估計(jì)二次缺陷計(jì)數(shù)。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101860666SQ20101016359
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者角谷彰規(guī) 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社