[发明专利]缺陷像素数据校正设备和方法以及摄像设备

说明书

技术领域

本发明涉及缺陷像素数据校正设备、摄像设备和缺陷像素数据校正方法，更具体地，涉及用于校正图像传感器的缺陷像素的技术。

背景技术

数字照相机和数字摄像机使用以CMOS图像传感器和CCD图像传感器为代表的图像传感器。在图像传感器各自排列有数十万至数千万个像素的情况下，由于形成图像传感器的材料的晶体缺陷(crystal fault)和灰尘，因此图像传感器包括不能生成要从像素输出的信号(下文中被称为正常输出信号)的像素。在本说明书中，将这类像素称为缺陷像素，并且将由缺陷像素输出的异常信号称为异常输出信号。应注意，异常输出信号的输出可以包括根本不输出信号的状态。

将缺陷像素大致分为两种主要类别：稳定缺陷像素，其以稳定方式输出异常输出信号；以及不稳定缺陷像素，其以不稳定方式输出正常输出信号和异常输出信号。

已知在CMOS图像传感器中，异常信号的输出特性在稳定缺陷像素与不稳定缺陷像素之间是不同的。在排除诸如灰尘和开口不均匀的依赖于灵敏度的缺陷像素的情况下，由于光接收单元的晶体缺陷而导致的白点缺陷构成大多数稳定缺陷像素。因此，将白点缺陷像素定义为稳定缺陷像素。由于白点缺陷像素伴随着暗信号的增加，因此，异常信号输出电平具有依赖于缺陷像素的温度和缺陷像素的电荷累积期间的特性。

另一方面，不稳定缺陷像素在发生晶体缺陷的位置上不同于稳定缺陷像素，并且不稳定缺陷像素的异常输出信号电平的特性因而几乎不依赖于缺陷像素的温度或电荷累积期间。

在图6所示的CMOS图像传感器的像素的一般电路配置中，附图标记801和802分别表示光电二极管(PD)和用于使累积的电荷复位的复位CMOS。另外，附图标记803和804分别表示用于检测电荷的浮动扩散(FD)和像素源极跟随器。

许多稳定缺陷像素是由PD 801的晶体缺陷引起的，而认为不稳定缺陷像素是由在构成像素源极跟随器804的MOS晶体管的界面态下重复电子捕获和电子发射而引起的。由于像素源极跟随器804引起异常，因此，不稳定缺陷像素的异常输出信号电平几乎不依赖于温度或电荷累积期间。

传统上，已提出了这样一种技术：通过根据缺陷像素的类型改变校正方法，适当地校正不稳定缺陷像素和稳定缺陷像素(日本特开2008-131273号公报)。

然而，日本特开2008-131273号公报没有特别考虑以下事实：异常信号输出电平对像素温度和电荷累积期间的依赖性在不稳定缺陷像素与稳定缺陷像素之间是不同的。因此，在像素温度或电荷累积期间在缺陷像素检测期间与被摄体图像拍摄期间之间不同的情况下，存在由于如上所述的依赖性的差异而对特别是不稳定缺陷像素不适当地进行校正的可能性。例如，在使用高度依赖于温度和电荷累积期间的稳定缺陷像素作为标准时选择要校正的缺陷像素的情况下，不选择要校正的不稳定缺陷像素，或者选择不要校正的不稳定缺陷像素。在前一种情况下，未完成校正，从而导致对图像的噪声的不充分校正。在后一种情况下，进行了不必要的校正，从而导致分辨率劣化的问题。

发明内容

考虑到上述现有技术的问题而作出了本发明。本发明提供了一种用于考虑到异常信号输出电平对摄像条件的依赖性根据缺陷像素的类型而不同的事实来执行适当的缺陷像素校正的缺陷像素数据校正设备，并且提供了一种包括该缺陷像素数据校正设备的摄像设备以及一种用于校正缺陷像素数据的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种缺陷像素数据校正设备，用于校正包含在使用包括多个像素的图像传感器拍摄到的图像数据中的、从所述图像传感器的缺陷像素输出的缺陷像素数据，所述缺陷像素数据校正设备包括：校正单元，用于基于所述图像数据的摄像条件和所述缺陷像素的类型，校正所述缺陷像素数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种摄像设备，包括：图像传感器；以及根据本发明的缺陷像素数据校正设备。

根据本发明的又一方面，提供了一种缺陷像素数据校正方法，用于校正包含在使用包括多个像素的图像传感器拍摄到的图像数据中的、从所述图像传感器的缺陷像素输出的缺陷像素数据，所述缺陷像素数据校正方法包括：校正步骤，用于基于所述图像数据的摄像条件和所述缺陷像素的类型，校正所述缺陷像素数据。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出作为根据本发明实施例的摄像设备的示例的数字静态照相机的配置示例的框图；

图2A是说明实施例中用于检测不稳定缺陷像素的处理的详情的流程图；