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JP2516902B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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Publication number
JP2516902B2
JP2516902B2 JP60131033A JP13103385A JP2516902B2 JP 2516902 B2 JP2516902 B2 JP 2516902B2 JP 60131033 A JP60131033 A JP 60131033A JP 13103385 A JP13103385 A JP 13103385A JP 2516902 B2 JP2516902 B2 JP 2516902B2
Authority
JP
Japan
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correction
gain
correction coefficient
sensitivity
bits
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60131033A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS61288667A (en
Inventor
佳規 辻野
勲 東福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60131033A priority Critical patent/JP2516902B2/en
Publication of JPS61288667A publication Critical patent/JPS61288667A/en
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Publication of JP2516902B2 publication Critical patent/JP2516902B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 固体撮像装置を構成する受光素子の感度補正を (P−PL)/(PH−PL) なる演算によって実行するに際し、 分布中心近傍の感度を持つ素子について適正な補正が
行われるように、2進数で設定されているゲイン補正係
数(∝1/(PH−PL))を、そのビット数を1〜数ビット
少なく設定することにより、或いは補正演算実行の際に
補正係数を減少側にシフトさせることにより、度数分布
の中央に位置する画素に対し最適の補正が行われるよう
にする。演算時のシフトに於いて、シフト量は表示画像
が最も見やすくなるよう視覚的判断に基づいて設定され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] When sensitivity correction of a light-receiving element that constitutes a solid-state imaging device is executed by an operation of (P−P L ) / (P H −P L ), a sensitivity near the center of distribution is obtained. By setting the gain correction coefficient (∝1 / (P H −P L )) set in binary so that the element is appropriately corrected, the number of bits is set to be smaller by 1 to several bits, or When the correction calculation is executed, the correction coefficient is shifted to the decreasing side so that the optimum correction is performed on the pixel located at the center of the frequency distribution. In the shift at the time of calculation, the shift amount is set based on visual judgment so that the display image can be seen most easily.

上記処理によって表示輝度が不自然な画素が発生する
場合は、隣接画素のデータを利用した置換処理を行う等
の対策を講じることになる。
When a pixel having unnatural display brightness is generated by the above process, measures such as a replacement process using data of an adjacent pixel are taken.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は固体撮像装置に関わり、特にその画像表示デ
ータの補正方法の改善に関する。
The present invention relates to a solid-state image pickup device, and more particularly to improvement of a method of correcting image display data thereof.

撮像装置では光学的画像を多数の画素に分割してその
データを処理するが、高品位の画像信号を得るために画
素相互間の特性のばらつきを補正することが必要であ
る。従来より種々の補正方法が提案されているが、より
効果的な補正に対する要望は依然として強い。
An image pickup device divides an optical image into a large number of pixels and processes the data, but it is necessary to correct characteristic variations between the pixels in order to obtain a high-quality image signal. Although various correction methods have been conventionally proposed, there is still a strong demand for more effective correction.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

固体撮像装置では通常、受光面の各画素領域に光起電
形、光導電形或いはMIS形などの光電変換素子を配設
し、これらの光電変換素子で発生された電気信号を、CC
Dなどの電荷転送装置により時系列多重化して検出し、
サンプリング、デジタル変換した信号値にしかるべき補
正を施して、ディスプレイ装置に表示する。
In a solid-state imaging device, a photoelectric conversion element such as a photovoltaic type, a photoconductive type, or a MIS type is usually arranged in each pixel area of a light receiving surface, and an electric signal generated by these photoelectric conversion elements is converted into a CC signal.
Time-sequentially multiplexed and detected by a charge transfer device such as D,
The sampled and digitally converted signal values are corrected appropriately and displayed on the display device.

前記補正は、全く感度のない欠陥画素に他の画素のデ
ータを置換する欠陥画素補正と、画素相互間の感度のば
らつきの補正とに分けて処理されている。
The correction is divided into a defective pixel correction in which a defective pixel having no sensitivity is replaced with data of another pixel, and a correction of variation in sensitivity between pixels.

前者の欠陥画素補正は、例えば第2図(a)の如く、
2次元に配列された画素のうち、画素Xが感度のない欠
陥画素である場合に、この画素Xに隣接する8画素のデ
ータから適宜選択、加工して、画素Xの表示値を求める
ものである。
The former defective pixel correction is performed, for example, as shown in FIG.
When the pixel X is a defective pixel having no sensitivity among the pixels arranged two-dimensionally, the display value of the pixel X is obtained by appropriately selecting and processing from the data of the eight pixels adjacent to this pixel X. is there.

この欠陥画素補正は、例えば第2図(b)のブロック
図の如き回路構成で行われる。すなわちこの補正機能を
備えない場合には、同期信号発生器24の読出しアドレス
信号によって、フレームメモリ21に記録された各画素デ
ータがドライバ22を介して表示装置23に送られるのに対
して、欠陥画素補正動作では、変換が必要な画素のアド
レスが記録されたアドレス変換メモリ25を備えて、例え
ば前記画素Xを読出すアドレス信号を正常な画素3のア
ドレスに変換している。
This defective pixel correction is performed by the circuit configuration as shown in the block diagram of FIG. 2B, for example. That is, when this correction function is not provided, each pixel data recorded in the frame memory 21 is sent to the display device 23 via the driver 22 by the read address signal of the synchronization signal generator 24, whereas In the pixel correction operation, the address conversion memory 25 in which the addresses of the pixels that need to be converted are recorded is provided, and for example, the address signal for reading the pixel X is converted into the address of the normal pixel 3.

また後者の感度ばらつき補正は通常欠陥画素補正の前
段で行われ、一般に下記演算式によって行われる。
The latter sensitivity variation correction is usually performed before the defective pixel correction, and is generally performed by the following arithmetic expression.

(P−PL)/(PH−PL) …(1) ただし、Pは対象物体を撮像した時の出力、PLは小入
射光量の基準ターゲットを撮像した時の出力、PHは大入
射光量の基準ターゲットを撮像した時の出力である。
(P−P L ) / (P H −P L ) ... (1) where P is the output when the target object is imaged, P L is the output when the reference target with a small incident light amount is imaged, and P H is This is an output when a reference target with a large incident light amount is imaged.

この感度ばらつき補正は前記(1)式の分子に対応す
るオフセット補正と、分母に対応するゲイン補正とに分
けられる。オフセット補正は入射光量に無関係な直流成
分のばらつきの補正であり、ゲイン補正は入射光の変化
量に対する出力の変化量の比を補正するものである。こ
れらの補正は、第3図にブロック図で示されるように、
オフセット補正→ゲイン補正の順に行われる。
This sensitivity variation correction is divided into an offset correction corresponding to the numerator of the above equation (1) and a gain correction corresponding to the denominator. The offset correction is a correction of the variation of the DC component irrelevant to the amount of incident light, and the gain correction is a correction of the ratio of the change amount of the output to the change amount of the incident light. These corrections, as shown in the block diagram in FIG.
The offset correction and the gain correction are performed in this order.

すなわち、オフセットメモリ28に各画素のオフセット
補正値を、ゲインメモリ29に同ゲイン補正係数を準備し
ておき、画像データに対してオフセット補正値及びゲイ
ン補正係数をそれぞれ加算、乗算する。26が加算器、27
が乗算器である。(1)式から容易に推定される通り、
オフセット補正値は−PL、ゲイン補正係数は1/(PH
PL)に各々適当な定数を乗じて設定される。
That is, the offset correction value of each pixel is prepared in the offset memory 28, and the same gain correction coefficient is prepared in the gain memory 29, and the offset correction value and the gain correction coefficient are respectively added to and multiplied with the image data. 26 is an adder, 27
Is a multiplier. As easily estimated from equation (1),
Offset correction value -P L, the gain correction coefficient 1 / (P H -
It is set by multiplying P L ) with an appropriate constant.

かかる演算処理の従来例を第4図を用いて説明する。 A conventional example of such arithmetic processing will be described with reference to FIG.

同図D行には3種類のダイアグラムが描かれている
が、これらは左から順に8ビット、15ビット、16ビット
の2進数を表示するものである。先ず、ゲインと標題が
付けられた列を見ると、この8ビットの数値群(8行に
表示)は256階調に設定されたゲインを表すもので、最
上行は1ビットだけで表現される最低の2階調を、次行
は2ビットを必要とする4階調を、さらに次行は3ビッ
トを必要とする8階調をそれぞれ代表して示している。
以下の各行も同様の意味を持ち、8行目は8ビットを必
要とする256の階調を代表し、ゲインの最大値はここに
含まれる。これらの2進数の枡目に書き込まれた0,1は
その桁が0,1であることを、*とxは0または1のいず
れかであることを示し、更にxは有効数字の最下位桁の
位置を示している。
Although three types of diagrams are drawn in the D line in the figure, these represent 8-bit, 15-bit, and 16-bit binary numbers in order from the left. First, looking at the columns labeled with gain, this 8-bit numerical group (displayed in 8 rows) represents the gain set to 256 gradations, and the top row is represented by only 1 bit. The lowest two gradations are shown as representative of the four gradations that require 2 bits in the next row and the eight gradations that require three bits in the next row.
The following rows have the same meaning, and the eighth row represents 256 gradations that require 8 bits, and the maximum value of gain is included here. 0,1 written in these binary cells indicates that the digit is 0,1 and * and x are either 0 or 1, and x is the least significant digit. The position of the digit is shown.

これらのゲインに対し、その逆数から算出したゲイン
補正係数を15桁の2進数で表示したものが、ゲイン補正
係数の列に置かれた15ビットの数字群である。ゲインが
小であれば、その逆数であるゲイン補正係数は大となる
ので、最上行は15ビットをフルに使って表現される数字
である。下の行に移るにつれて数値は小となり、必要な
ビット数が減少して最下行は8桁の2進数となる。
For these gains, a gain correction coefficient calculated from the reciprocal of the gain is displayed in a 15-digit binary number, which is a group of 15-bit numbers placed in the gain correction coefficient column. If the gain is small, the reciprocal of the gain correction coefficient is large, so the top row is a number expressed using 15 bits fully. The numerical value becomes smaller as moving to the lower line, the number of required bits is reduced, and the lowermost line becomes an 8-digit binary number.

右端の16ビットの数字は、該補正係数を用いて画素の
データを修正した結果を示す。P=PHの場合、この演算
は左側2列の数の積となるので、以下の説明では便宜的
にこのケースで代表させでいる。演算結果は、本来ゲイ
ンの不揃いを補正するための演算であるから、桁数の揃
ったものとなる。また、その有効数字の桁数について見
ると、これは掛け合わせた2数のうち、有効数字の桁数
の小さい方と同じになるから、最上行は有効数字1桁で
あり、以下1桁ずつ増えて最下行は有効数字8桁となっ
ている。
The rightmost 16-bit number indicates the result of correcting the pixel data using the correction coefficient. In the case of P = P H , this operation is the product of the numbers in the two columns on the left side, and therefore, in the following description, this case is represented as a matter of convenience. Since the calculation result is originally a calculation for correcting the unevenness of the gain, it has a uniform number of digits. Also, looking at the number of significant digits, this is the same as the smaller number of significant digits out of the two numbers multiplied, so the top line is one significant digit, and the digits below are one digit at a time. As a result, the bottom line has 8 significant digits.

このことは、ゲインが小である画素ほど補正が不適切
である可能性が高いことを意味している。通常の画素表
示では、正規の値より高い輝度を持つ画素に対して観察
者の拒否反応が強いとされており、補正が適切でないお
それがある時は、低輝度側に抑え込んだ方が見やすい画
像となる。
This means that the smaller the gain, the higher the possibility that the correction will be inappropriate. In normal pixel display, it is said that the observer's rejection reaction is strong with respect to pixels with brightness higher than the normal value, and if the correction may not be appropriate, it is easier to see if it is suppressed to the low brightness side. Becomes

この観点から低ゲイン画素の補正を控えめに行う方法
が提案された。この第2の従来例が第4図E行の3種の
2進数で示されている。以下、これを説明する。なお、
後続の説明に使われる2進数では*は省略され、空白の
枡目で表示されている桁は1または0である。
From this viewpoint, a method of conservatively correcting low-gain pixels has been proposed. This second conventional example is shown by three kinds of binary numbers in line E of FIG. This will be described below. In addition,
In the binary numbers used in the following description, * is omitted, and the digit indicated by a blank cell is 1 or 0.

ここで、左端のゲインの内容はD行と同じである。中
央のゲイン補正係数は、15ビットの2進数として算出し
たものから上位3ビットを切り捨てる丸め処理を施した
ものである。この丸め処理では、12桁を越えて有効数字
の存在していたものには12桁の最大数が置数され、それ
以外のものは単純に上位側の3ビットが切り捨てられ
る。こうしてE行の中央に示されているような12ビット
の補正係数が用意される。
Here, the content of the gain at the left end is the same as in the D row. The central gain correction coefficient is a value calculated as a 15-bit binary number and rounded to cut off the upper 3 bits. In this rounding process, the maximum number of 12 digits is set for those having significant digits exceeding 12 digits, and the other 3 bits are simply truncated. In this way, a 12-bit correction coefficient as shown in the center of row E is prepared.

この補正係数を用いた演算結果が右端に示されてい
る。上から4行目以下の行については第1の従来技術と
同じ結果になるが、低ゲイン側の3行ではビット数が減
少して数値が小となっている。即ち、低ゲイン画素の補
正結果は第1の従来技術で補正したものより低く抑えら
れており、輝度が高すぎて目障りな画素は生じることが
ない。この補正例では、極端な場合輝度が1/8に下がる
画素が出てくることになるが、そのような低ゲインの画
素はごく僅かであり、欠陥画素として置換処理されるも
のもあるから、全体として画像の品位は大幅に改善され
たものとなる。なお、この第2の従来例は特開昭59−72
163号公報に開示されている。
The calculation result using this correction coefficient is shown at the right end. The fourth and subsequent rows from the top have the same results as in the first conventional technique, but the number of bits is reduced and the numerical values are small in the three rows on the low gain side. That is, the correction result of the low-gain pixel is suppressed to be lower than that corrected by the first conventional technique, and the luminance is not too high, and an annoying pixel does not occur. In this correction example, in an extreme case, the pixel whose brightness drops to 1/8 comes out, but the number of such low-gain pixels is very small, and some pixels are replaced as defective pixels. Overall, the image quality is greatly improved. The second conventional example is disclosed in JP-A-59-72.
No. 163 is disclosed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

以上説明した従来技術では、高ゲインの画素では不都
合の発生は少ないと見ており、特別の処理は施していな
い。しかしながら現実の撮像装置について言うと、理論
感度を越えて極端に高い感度を持つ画素が出現すること
があり、その場合、他の画素の感度が正規分布に近い度
数分布になるとすると、分布中心は見かけ上低感度側に
ずれることになる。極端な例を示すと、第1図A行のよ
うに、低ゲイン側が広範囲に丸められた補正係数によっ
て補正処理が行われると、分布中心付近のゲインを持つ
多数の画素では補正結果が不適切となり、表示画像は忠
実度が極度に低下したものとなる。
In the above-described conventional technique, it is considered that there is little occurrence of inconvenience in a high gain pixel, and no special processing is performed. However, in the case of an actual imaging device, pixels with extremely high sensitivity may appear beyond the theoretical sensitivity. In that case, if the sensitivity of other pixels has a frequency distribution close to the normal distribution, the distribution center is Apparently it shifts to the low sensitivity side. As an extreme example, when the correction processing is performed by the correction coefficient whose low gain side is rounded to a wide range as shown in the row A of FIG. 1, the correction result is unsuitable for many pixels having a gain near the distribution center. Therefore, the displayed image has extremely low fidelity.

本発明の目的はハードウエア及びソフトウエアの機能
の制約の下で、最も効果的な感度補正を行うことによ
り、高品位の画像表示を可能にする固体撮像装置の感度
補正方法を提供することであり、これを具体的に言え
ば、桁数の限定されたゲインメモリを、あたかも桁数が
増加したかの如く機能させ、分布中心に近い感度を持つ
画素の感度補正を適切に行う処理法を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide a sensitivity correction method for a solid-state imaging device that enables high-quality image display by performing the most effective sensitivity correction under the constraint of hardware and software functions. To be more specific, a processing method that causes a gain memory with a limited number of digits to function as if the number of digits increased and appropriately corrects the sensitivity of pixels having sensitivity close to the center of distribution is provided. Is to provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記問題点は、 複数の受光素子を配列して成る固体撮像装置の、該受
光素子相互間の感度差の補正法であって、該受光素子の
個々の撮像出力に、該各受光素子のゲインの逆数に準拠
して個々に設定されたゲイン補正係数を乗じて映像出力
とする感度補正方法に於いて、 m,nがいずれも自然数であり且つm>nであって、 nビットの2進数である該補正係数は、最大mビット
の2進数として算出された数値から上位(m−n)ビッ
トを割略すると共に、該割略によって有効数字桁数が減
少する場合には最大数に置換する処理を施して得たもの
であり、 該受光素子のゲイン度数分布の中心部分に包含される
該受光素子に於いて、その補正係数の有効数字の桁数が
nを越えないようにmの値が設定されたものであること
を特徴とする固体撮像装置の感度補正方法、 によって解決され、 または、上記固体撮像装置の感度補正方法に於いて、
前記補正係数の有効数字の桁数がnを越えないようにm
の値を設定する処理に相当するものが、 前記補正係数を用いて前記乗算処理を実施するに際
し、kを自然数とし、該補正係数をkビットシフトさせ
ることによって、該補正係数を実効的に2-k倍とする処
理であることを特徴とする固体撮像装置の感度補正方
法、 によっても解決される。
The above-mentioned problem is a method of correcting a sensitivity difference between the light receiving elements of a solid-state image pickup device in which a plurality of light receiving elements are arranged. In the sensitivity correction method that multiplies the gain correction coefficient set individually according to the reciprocal of, to output the image, m and n are both natural numbers and m> n, and n-bit binary number The correction coefficient omits the upper (m−n) bits from the numerical value calculated as a maximum m-bit binary number, and replaces it with the maximum number when the number of significant digits decreases by the omission. In the light receiving element included in the central part of the gain frequency distribution of the light receiving element, the number of significant digits of the correction coefficient does not exceed n. Of the solid-state image pickup device characterized in that the value is set A sensitivity correction method, or in the sensitivity correction method of the above solid-state imaging device,
M so that the number of significant figures of the correction coefficient does not exceed n
The process corresponding to the process of setting the value of is such that when the multiplication process is performed using the correction coefficient, k is a natural number, and the correction coefficient is shifted by k bits, so that the correction coefficient is effectively 2 The problem can also be solved by a sensitivity correction method for a solid-state imaging device, which is a process of multiplying by -k .

〔作用〕[Action]

本発明の感度補正方法に於いて、 低感度受光素子の出力補正では、前記問題解決手段中
の上位ビットを割略した補正係数の採用によって当該画
素の過剰高輝度が抑制され、更に、 異常高感度受光素子の存在等の理由により発生する補
正不適切の問題、即ち、ゲインの度数分布中央値近傍に
位置する受光素子の感度補正が、低感度素子を対象とす
る前記補正係数の丸め処理に包含されてしまう問題に対
しては、特許請求の範囲第1項の発明では、感度補正係
数の有効数字桁数を減ずることによって、問題の受光素
子の補正係数が丸め処理の対象となることを回避してお
り、特許請求の範囲第2項の発明では、感度補正係数を
シフトさせて乗算処理を行うことにより、該感度補正係
数の有効数字桁数を実効的に低減させることで、問題の
受光素子の補正係数が丸め処理の対象となることを回避
している。
In the sensitivity correction method of the present invention, in the output correction of the low-sensitivity light receiving element, the excessive high brightness of the pixel is suppressed by adopting the correction coefficient in which the upper bits in the problem solving means are omitted, and further, the abnormal high Incorrect correction problem that occurs due to the presence of a sensitive light receiving element, that is, the sensitivity correction of the light receiving element located near the median value of the frequency distribution of gain is the rounding processing of the correction coefficient for low sensitivity elements. With respect to the problem to be included, in the invention of claim 1, the number of significant figures of the sensitivity correction coefficient is reduced so that the correction coefficient of the light receiving element in question is the target of the rounding process. In the invention of claim 2, the problem is solved by shifting the sensitivity correction coefficient and performing the multiplication process to effectively reduce the number of significant figures of the sensitivity correction coefficient. Photo detector Correction coefficient is prevented from becoming subject to rounding.

その結果、標準的なハードウエア構成と標準的に算出
した感度補正係数を用いた補正処理によって、低感度受
光素子や異常高感度受光素子が存在する場合にも、高品
位画像が得られることになる。
As a result, it is possible to obtain a high-quality image even when there is a low-sensitivity light receiving element or an abnormally high-sensitivity light receiving element by the correction processing using the standard hardware configuration and the sensitivity correction coefficient calculated as standard. Become.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の課題および実施例を第1図を参照して説明す
る。同図A行は前記第2の従来例により発生する問題点
の説明であり、同図B行は本発明の第1の実施例に於け
る補正処理を図解する説明、同図C行は本発明の第2の
実施例る於ける補正処理を図解する説明である。また、
第5図は第2の実施例の処理を実行する装置のブロック
図であって、この図面も随時参照される。
The problems and embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. The line A in the figure is an explanation of the problems that occur in the second conventional example, the line B in the figure is an explanation illustrating the correction processing in the first embodiment of the present invention, and the line C in the figure is the explanation. It is the explanation which illustrates the correction processing in the 2nd example of the invention. Also,
FIG. 5 is a block diagram of an apparatus for executing the processing of the second embodiment, and this drawing will be referred to as needed.

本発明の両実施例では、ゲインは10ビット(1024階
調)、ゲイン補正係数は12ビットに設定され、ゲイン補
正演算結果は16ビットで出力されるものとする。第1図
A〜C行にはゲイン分布と標題の付いた列に、ゲイン値
に対応した受光素子数を示す曲線が描かれている。この
図面は平均的な度数分布を示すためリニアスケールで描
かれており、ゲインやゲイン補正係数を複数行に分ける
スケールとは正確に一致するものではないが、便宜的に
この様に表現されている。
In both embodiments of the present invention, the gain is set to 10 bits (1024 gradations), the gain correction coefficient is set to 12 bits, and the gain correction calculation result is output in 16 bits. Curves showing the number of light receiving elements corresponding to the gain values are drawn in the columns labeled with the gain distribution in the rows A to C of FIG. This drawing is drawn on a linear scale to show the average frequency distribution, and it does not exactly match the scale that divides the gain and gain correction coefficient into multiple lines, but it is expressed in this way for convenience. There is.

同図A行のように、最大ゲインを含む高ゲイン画素に
対して適用するゲイン補正係数を10ビットに設定すると
共に、ゲイン補正係数の最大側を丸めて12ビットにして
しまうと、ゲインが8〜10ビットである高ゲイン側の画
素に対しては正確な補正が行われるが、それより少ない
ビットで表されるゲインの画素に対しては輝度を抑制し
た補正が行われることになる。これをゲイン分布曲線と
対照させると、中央値近傍に分布する大部分の画素に対
しては適正な補正が行われていないことが分かる。
As shown in line A of the figure, when the gain correction coefficient applied to the high gain pixel including the maximum gain is set to 10 bits and the maximum side of the gain correction coefficient is rounded to 12 bits, the gain becomes 8 Pixels on the high gain side of up to 10 bits are accurately corrected, but pixels with a gain represented by less bits are corrected with suppressed brightness. By comparing this with the gain distribution curve, it can be seen that appropriate correction is not performed for most of the pixels distributed in the vicinity of the median value.

かかる事態に対処するため第1の実施例では、第1図
B行に図解されているように、最高ゲイン画素に対する
補正係数のビット数を7に減じて処理している。一見し
て明らかなとおり、適正な補正の行われる範囲が低ゲイ
ン画素側に拡大される結果、大半の画素が正確にゲイン
補正されるようになる。
In order to cope with such a situation, in the first embodiment, the number of bits of the correction coefficient for the highest gain pixel is reduced to 7 as shown in the line B of FIG. 1 for processing. As is apparent at first glance, the range in which proper correction is performed is expanded to the low-gain pixel side, and as a result, most pixels are accurately gain-corrected.

この処理で注意すべきことは、2進数の積では有効数
字の桁数は、関与する数の最小有効数字桁数と同じにな
るため、補正係数の有効数字桁数を極端に減ずると補正
結果が不的確なものになる点である。例えば第1図B行
の例では、最高ゲイン画素が含まれる部分の補正演算結
果の有効数字桁数は7桁に減少している。それ故、度数
分布の観点から補正係数のビット数を設定した場合に
は、最高ゲイン画素の補正は置換処理によることも考慮
すべきである。
Note that in this process, the number of significant digits in the product of binary numbers is the same as the minimum number of significant digits of the numbers involved, so if the number of significant digits of the correction coefficient is extremely reduced, the correction result Is an inaccurate point. For example, in the example of the line B of FIG. 1, the number of significant figures of the correction calculation result of the portion including the highest gain pixel is reduced to 7 digits. Therefore, when the number of bits of the correction coefficient is set from the viewpoint of frequency distribution, it should be considered that the correction of the highest gain pixel is performed by the replacement process.

一般的に言って、撮像装置で標準照度のターゲットを
撮像し、そのデータから補正係数を求める場合、その計
算プログラムを複雑化させないためには、撮像装置毎に
補正係数の有効数字桁数を変化させることは避けたいと
ころである。第2の実施例では標準的な設定で求めた補
正係数を用いて、実質的に有効数字桁数を減じたのと同
じ効果の得られる処理が行われる。
Generally speaking, when a target of standard illuminance is imaged by an image pickup device and a correction coefficient is obtained from the data, the number of significant digits of the correction coefficient is changed for each image pickup device in order not to complicate the calculation program. I want to avoid doing it. In the second embodiment, the correction coefficient obtained by the standard setting is used to perform the processing that produces substantially the same effect as that obtained by reducing the number of significant figures.

本実施例では第5図のブロック図に示された装置が用
いられる。この装置の構成は、第3図の構成にシフトレ
ジスタ30が追加されたものである。標準的な計算方法で
求められた補正係数はそのままゲインメモリに格納され
ており、ゲイン補正演算を実行する時にゲインメモリか
ら読み出した補正係数は、このシフトレジスタによって
kビット右にシフトさせてから乗算装置に入力される。
なお、2進数ではkビット右にシフトすることは1/2k
を意味し、kビットがはみ出すことは最下位k桁の切捨
てを意味する。
In this embodiment, the device shown in the block diagram of FIG. 5 is used. The structure of this device is such that a shift register 30 is added to the structure of FIG. The correction coefficient obtained by the standard calculation method is stored in the gain memory as it is, and the correction coefficient read from the gain memory when the gain correction operation is executed is shifted to the right by k bits by this shift register and then multiplied. Input to the device.
In the case of binary numbers, shifting to the right by k bits means 1/2 k times, and protruding from k bits means truncating the lowest k digits.

第5図に於いて、ゲインメモリ29から出力されたゲイ
ン補正係数は、シフトレジスタによってkビット減少側
にシフトされて乗算器27に入力されるため、ゲイン補正
係数の有効数字をkビット減じたのと同じ演算結果が乗
算器から出力される。シフトさせるビット数kは、実際
に補正された画像を見ながら、最適値に設定するのが好
都合である。そのため、該シフトレジスタはシフトビッ
ト数を外部から指示できるように構成しておくのが望ま
しい。
In FIG. 5, the gain correction coefficient output from the gain memory 29 is shifted to the k-bit decreasing side by the shift register and input to the multiplier 27. Therefore, the effective number of the gain correction coefficient is reduced by k bits. The same operation result as is output from the multiplier. It is convenient to set the number of bits k to be shifted to an optimum value while viewing the actually corrected image. Therefore, it is desirable that the shift register be configured so that the number of shift bits can be designated from the outside.

第1図C行には、1ビットだけシフトさせて演算を行
った場合が図解されている。ゲイン補正係数に関して説
明すると、ゲインメモリに格納されている中身は、標準
的に設定された算式に従って求めたもので、丸め処理は
未実施のものである。ここでは演算時に右にシフトされ
て最下位の1ビットは切捨てられることを示すため、右
端の1ビットは点線で描かれており、有効数字の最下位
桁を示すxは左隣のビットに移っている。また、低ゲイ
ン側では、シフト後の12ビットの補正係数に対して丸め
処理が施される。即ち、より上位のビットに1を持つも
のは12ビットの最大数への置換が行われ、これが乗算器
に入力される。
The row C in FIG. 1 illustrates a case where the operation is performed by shifting by 1 bit. Explaining the gain correction coefficient, the contents stored in the gain memory are obtained according to a standardly set formula, and the rounding process is not performed. Here, in order to indicate that the least significant 1 bit is truncated during arithmetic operation and the least significant 1 bit is truncated, the rightmost 1 bit is drawn with a dotted line, and x, which represents the least significant digit of the significant figure, moves to the next adjacent bit on the left. ing. Further, on the low gain side, rounding processing is performed on the 12-bit correction coefficient after shifting. That is, those having 1 in the higher-order bit are replaced with the maximum number of 12 bits, and this is input to the multiplier.

以上のような補正演算を行った結果が、図の右端に示
されている。分布中心近傍に位置する画素では、B行の
処理に比べて、更に多数のものが正確に補正されること
が分かる。一方、最高ゲインの画素に関しては、適用さ
れる補正係数の有効数字の桁数が減少して精度が劣化し
ている。このような高ゲインの画素で補正の精度が低下
すると、過剰に高輝度となるおそれが大きくなるので、
この種の画素については隣接画素のデータを利用した置
換処理を行うことが望ましく、それによって、より高品
位な画像が得られることになる。
The result of the above correction calculation is shown at the right end of the figure. It can be seen that, in the pixels located near the center of the distribution, a larger number of pixels are accurately corrected as compared with the processing in row B. On the other hand, with respect to the pixel having the highest gain, the number of significant figures of the applied correction coefficient is reduced and the accuracy is deteriorated. If the accuracy of the correction deteriorates with such a high-gain pixel, there is a greater risk that the brightness will become excessively high.
For this type of pixel, it is desirable to perform the replacement process using the data of the adjacent pixel, and thereby a higher quality image can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した如く本発明によれば、与えられた規模の
固体撮像装置に於いて、出現頻度が最も多いゲイン値を
有する画素について適正な補正結果が容易に得られ、か
つ特異画素のない良好な画像が得られる。
As described above, according to the present invention, in a solid-state imaging device of a given scale, it is possible to easily obtain an appropriate correction result for a pixel having a gain value with the highest appearance frequency, and to obtain a favorable result without a peculiar pixel. An image is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の効果を実施例により説明する図、 第2図(a)は欠陥画素補正の模式図、 第2図(b)は欠陥画素補正のブロック図、 第3図は感度ばらつき補正のブロック図、 第4図は従来のゲイン補正方法の例を示す図、 第5図は本発明を実施する装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining the effect of the present invention by an embodiment, FIG. 2 (a) is a schematic diagram of defective pixel correction, FIG. 2 (b) is a block diagram of defective pixel correction, and FIG. 3 is sensitivity variation. FIG. 4 is a block diagram of correction, FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional gain correction method, and FIG. 5 is a block diagram showing an apparatus for carrying out the present invention.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の受光素子を配列して成る固体撮像装
置の、該受光素子相互間の感度差の補正法であって、該
受光素子の個々の撮像出力に、該各受光素子のゲインの
逆数に準拠して個々に設定されたゲイン補正係数を乗じ
て映像出力とする感度補正方法に於いて、 m,nがいずれも自然数であり且つm>nであって、 nビットの2進数である該補正係数は、最大mビットの
2進数として算出された数値から上位(m−n)ビット
を割略すると共に、該割略によって有効数字桁数が減少
する場合には最大数に置換する処理を施して得たもので
あり、 該受光素子のゲイン度数分布の中心部分に包含される該
受光素子に於いて、その補正係数の有効数字の桁数がn
を越えないようにmの値が設定されたものであることを
特徴とする固体撮像装置の感度補正方法。
1. A method of correcting a sensitivity difference between light-receiving elements of a solid-state image pickup device comprising a plurality of light-receiving elements arranged, wherein each image pickup output of the light-receiving element has a gain of each light-receiving element. In the sensitivity correction method that multiplies the gain correction coefficient set individually according to the reciprocal of, to output the image, m and n are both natural numbers and m> n, and n-bit binary number This correction coefficient omits the upper (m−n) bits from the numerical value calculated as a maximum m-bit binary number and replaces it with the maximum number when the number of significant digits decreases by the abbreviation. In the light receiving element included in the central portion of the gain frequency distribution of the light receiving element, the number of significant figures of the correction coefficient is n.
A method for correcting the sensitivity of a solid-state image pickup device, wherein the value of m is set so as not to exceed.
【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の固体撮像装
置の感度補正方法に於いて、前記補正係数の有効数字の
桁数がnを越えないようにmの値を設定する処理に相当
するものが、 前記補正係数を用いて前記乗算処理を実施するに際し、
kを自然数とし、該補正係数をkビットシフトさせるこ
とによって、該補正係数を実効的に2-k倍とする処理で
あることを特徴とする固体撮像装置の感度補正方法。
2. A method of correcting the sensitivity of a solid-state image pickup device according to claim 1, further comprising the step of setting a value of m so that the number of significant digits of the correction coefficient does not exceed n. Correspondingly, when carrying out the multiplication process using the correction coefficient,
A sensitivity correction method for a solid-state imaging device, characterized in that k is a natural number, and the correction coefficient is effectively shifted by 2 -k times by shifting the correction coefficient by k bits.
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