圖像傳感器、應(yīng)用處理器和處理壞像素的方法
【專利說(shuō)明】圖像傳感器、應(yīng)用處理器和處理壞像素的方法
[0001 ] 本申請(qǐng)要求于2014年11月17日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2014-0160322號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用全部包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例涉及一種從由圖像傳感器檢測(cè)的像素圖像去除壞像素的方法，更具體地，涉及一種使用該方法的圖像傳感器和一種使用該方法的應(yīng)用處理器。
【背景技術(shù)】
[0003]圖像傳感器的像素陣列可以包括將從物體拍攝的圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的多個(gè)像素。多個(gè)像素可以包括不能正常工作的壞像素。
[0004]識(shí)別并補(bǔ)償壞像素的后圖像處理將提高質(zhì)量和性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，提供了一種從像素圖像去除壞像素的方法。該方法包括:確定代表至少一個(gè)壞像素的代表性像素是否被包括在核中，當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)確定第一像素是否為壞像素，當(dāng)?shù)谝幌袼乇淮_定為壞像素時(shí)，利用核中的第二像素來(lái)補(bǔ)償?shù)谝幌袼亍Ｋ龊嗽诤说闹行奶幘哂械谝幌袼亍?br>[0006]該方法還可以包括，當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)調(diào)整核的第一像素范圍。
[0007]確定代表性像素是否被包括在核中的步驟可以包括，將第一像素的坐標(biāo)與代表性像素的坐標(biāo)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果計(jì)算水平偏移和豎直偏移，并且確定水平偏移和豎直偏移是否在與核的大小對(duì)應(yīng)的預(yù)定值內(nèi)。水平偏移可以是第一像素與代表性像素之間在第一方向上的距離。豎直偏移可以是第一像素與代表性像素之間在與第一方向垂直的第二方向上的距離。
[0008]該方法還可以包括存儲(chǔ)關(guān)于代表性像素的信息。
[0009]關(guān)于代表性像素的信息可以包括代表性像素的坐標(biāo)或者與代表性像素相鄰的壞像素的數(shù)量。
[0010]核的大小可以為5 X 5。
[0011]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，提供了一種圖像傳感器。圖像傳感器包括圖像生成單元和壞像素處理單元。圖像生成單元被配置為生成與入射光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的像素圖像。壞像素處理單元被配置為檢測(cè)壞像素，并且輸出補(bǔ)償后的像素圖像。壞像素處理單元包括壞像素檢測(cè)單元和壞像素補(bǔ)償單元。壞像素檢測(cè)單元被配置為確定代表至少一個(gè)壞像素的代表性像素是否被包括在核中，并且當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)確定第一像素是否為壞像素。壞像素補(bǔ)償單元被配置為當(dāng)?shù)谝幌袼乇淮_定為壞像素時(shí)，使用核中的第二像素來(lái)補(bǔ)償?shù)谝幌袼亍Ｋ龊嗽诤说闹行奶幘哂械谝幌袼亍?br>[0012]當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)，壞像素檢測(cè)單元可以調(diào)整核的第一像素范圍。
[0013]壞像素檢測(cè)單元可以將第一像素的坐標(biāo)與代表性像素的坐標(biāo)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果計(jì)算水平偏移和豎直偏移，并且確定水平偏移和豎直偏移是否在與核的大小對(duì)應(yīng)的預(yù)定值內(nèi)。水平偏移可以是第一像素與代表性像素之間在第一方向上的距離。豎直偏移可以是第一像素與代表性像素之間在與第一方向垂直的第二方向上的距離。
[0014]壞像素處理單元還可以包括被配置為存儲(chǔ)關(guān)于代表性像素的信息的壞像素存儲(chǔ)器。
[0015]關(guān)于代表性像素的信息可以包括代表性像素的坐標(biāo)或者與代表性像素相鄰的壞像素的數(shù)量。
[0016]核的大小可以為5 X 5。
[0017]當(dāng)代表性像素不被包括在核中時(shí)，壞像素檢測(cè)單元可以將第一像素輸出為補(bǔ)償后的像素圖像。
[0018]圖像生成單元可以包括像素陣列、讀出塊和控制單元。像素陣列可以包括多個(gè)像素，每個(gè)像素被配置為生成根據(jù)入射光的強(qiáng)度變化的電信號(hào)。讀出塊可以被配置為將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的像素圖像?？刂茊卧梢员慌渲脼榭刂葡袼仃嚵泻妥x出塊。
[0019]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，提供了一種應(yīng)用處理器。該應(yīng)用處理器包括照相機(jī)接口和圖像信號(hào)處理器。照相機(jī)接口被配置為接收像素圖像。圖像信號(hào)處理器被配置為處理像素圖像以生成圖像數(shù)據(jù)。圖像信號(hào)處理器包括壞像素檢測(cè)單元和壞像素補(bǔ)償單元。壞像素檢測(cè)單元被配置為確定代表至少一個(gè)壞像素的代表性像素是否被包括在核中，并且當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)確定第一像素是否為壞像素。壞像素補(bǔ)償單元被配置為當(dāng)?shù)谝幌袼乇淮_定為壞像素時(shí)，使用核中的第二像素來(lái)補(bǔ)償?shù)谝幌袼?。所述核在核的中心處具有第一像素?br>[0020]當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)，壞像素檢測(cè)單元可以調(diào)整核的第一像素范圍。
[0021]壞像素檢測(cè)單元可以將第一像素的坐標(biāo)與代表性像素的坐標(biāo)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果計(jì)算水平偏移和豎直偏移，并且確定水平偏移和豎直偏移是否在與核的大小對(duì)應(yīng)的預(yù)定值內(nèi)。水平偏移可以是第一像素與代表性像素之間在第一方向上的距離。豎直偏移可以是第一像素與代表性像素之間在與第一方向垂直的第二方向上的距離。
[0022]圖像信號(hào)處理器還可以包括被配置為存儲(chǔ)關(guān)于代表性像素的信息的壞像素存儲(chǔ)器。
[0023]關(guān)于代表性像素的信息可以包括代表性像素的坐標(biāo)或者與代表性像素相鄰的壞像素的數(shù)量。
[0024]核的大小可以為5 X 5。
[0025]當(dāng)代表性像素沒有被包括在核中時(shí)，壞像素檢測(cè)單元可以將第一像素輸出為補(bǔ)償后的像素圖像。
[0026]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，提供一種處理包括在像素圖像中的壞像素的方法。該方法包括:使用代表至少一個(gè)壞像素的代表性像素的坐標(biāo)來(lái)檢測(cè)壞像素，并且當(dāng)?shù)谝幌袼貫閴南袼貢r(shí)，使用核中的第二像素來(lái)補(bǔ)償?shù)谝幌袼?。所述核在核的中心處具有第一像素。檢測(cè)壞像素的步驟包括:確定代表性像素是否被包括在核中，當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)，確定第一像素是否為壞像素，以及當(dāng)?shù)谝幌袼氐牧炼戎挡辉诘谝幌袼胤秶鷥?nèi)時(shí)，確定第一像素為壞像素?；诤说钠骄炼葋?lái)確定第一像素范圍。
[0027]檢測(cè)壞像素的步驟還可以包括當(dāng)代表性像素被包括在核中時(shí)，減小核的第一像素范圍。
[0028]檢測(cè)壞像素的步驟還可以包括當(dāng)代表性像素不被包括在核中時(shí)，將第一像素輸出為補(bǔ)償后的像素圖像。
[0029]檢測(cè)壞像素的步驟還可以包括當(dāng)?shù)谝幌袼氐牧炼戎翟诤说牡谝幌袼胤秶鷥?nèi)時(shí)，將第一像素輸出為補(bǔ)償后的像素圖像。
[0030]第二像素可以包圍核中的第一像素，并且具有與第一像素基本上相同的顏色。
【附圖說(shuō)明】
[0031]通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，本發(fā)明構(gòu)思的上述和其他特征將變得更加清楚，在附圖中:
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的包括圖像傳感器的圖像處理系統(tǒng)的框圖；
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；
[0034]圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖1和圖2中示出的壞像素處理單元的框圖；
[0035]圖4是輸入到根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖3中示出的壞像素處理單元的像素圖像的圖；
[0036]圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖3中示出的壞像素檢測(cè)單元的操作的圖；
[0037]圖6是用于解釋用于生成存儲(chǔ)在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖3中示出的壞像素存儲(chǔ)器中的代表性像素信息的過程的圖；
[0038]圖7是用于逐個(gè)比較存儲(chǔ)在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖3中示出的壞像素存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的圖；以及
[0039]圖8是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖3中示出的壞像素處理單元的操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]現(xiàn)在將參照示出了本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的附圖，在下文中更充分地描述本發(fā)明構(gòu)思。然而，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，本發(fā)明構(gòu)思可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。在附圖中，為了清晰起見，會(huì)夸大層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。貫穿說(shuō)明書和附圖的始終，同樣的標(biāo)號(hào)表示同樣的元件。
[0041]如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)的任意組合以及全部組合，并且可以縮寫為7”。
[0042]如在此所使用的，除非上下文另外明確地指示，否則單數(shù)形式“一個(gè)(種)”和“所述(該)”也意圖包括復(fù)數(shù)形式。
[0043]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的包括圖像傳感器100的圖像處理系統(tǒng)10的框圖。圖像處理系統(tǒng)10可以包括圖像傳感器100、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)300、顯示單元400以及透鏡450。圖像傳感器100可以包括圖像生成單元105和壞像素處理單元200。
[0044]圖像生成單元105可以生成與穿過透鏡450的光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的像素圖像PI。圖像生成單元105可以包括像素陣列110、讀出塊120以及控制單元130。
[0045]像素陣列110可以包括多個(gè)像素，每個(gè)像素累積響應(yīng)于來(lái)自物體350穿過透鏡450的光而生成的光電荷，并且生成與光電荷對(duì)應(yīng)的像素信號(hào)。像素能夠以“η”行“m”列的矩陣來(lái)布置，其中，“η”和“m”是至少為I的整數(shù)。
[0046]每個(gè)像素包括多個(gè)晶體管和多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件可以是光電二極管、固定的光電二極管(pinned photo d1de)等。像素陣列110利用多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件來(lái)感測(cè)光，并且將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，因此生成像素信號(hào)。像素生成與捕獲的圖像對(duì)應(yīng)的信號(hào)，在這種意義上，像素可以被稱為圖像像素。
[0047]讀出塊120可以從由每個(gè)像素生成的像素信號(hào)中去除噪聲(例如，復(fù)位噪聲)，并且可以對(duì)從其去除噪聲的像素信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。讀出塊120可以臨時(shí)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換后與數(shù)字格式的像素信號(hào)對(duì)應(yīng)的像素圖像PI，可以放大像素圖像PI，并且可以輸出放大的像素圖像PI。讀出塊120可以包括去除噪聲并且執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、臨時(shí)存儲(chǔ)像素圖像PI的存儲(chǔ)器(例如，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM))以及放大并且輸出像素圖像PI的緩沖器。
[0048]控制單元130可以生成用于控制像素陣列110和讀出塊12