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JPH08500944A - Image forming system that hides dead elements - Google Patents

Image forming system that hides dead elements

Info

Publication number
JPH08500944A
JPH08500944A JP6500276A JP50027694A JPH08500944A JP H08500944 A JPH08500944 A JP H08500944A JP 6500276 A JP6500276 A JP 6500276A JP 50027694 A JP50027694 A JP 50027694A JP H08500944 A JPH08500944 A JP H08500944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
array
elements
forming system
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6500276A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
マニング,ポール・アンソニー
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.)
UK Secretary of State for Defence
Original Assignee
UK Secretary of State for Defence
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UK Secretary of State for Defence filed Critical UK Secretary of State for Defence
Publication of JPH08500944A publication Critical patent/JPH08500944A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/48Increasing resolution by shifting the sensor relative to the scene
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/68Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
    • H04N25/69SSIS comprising testing or correcting structures for circuits other than pixel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 不感素子を巧妙に隠す固体画像形成システムは、画像(20)の分解可能な各領域が少なくとも2個の異なる素子(2)の上に周期的に集束されるように、画像をアレイに対して、アレイの少なくとも1つの方向に、少なくとも1つの素子間ピッチ(p1、p2)の距離だけ周期的に移動させる画像移動手段を含む。信号処理手段によって、各不感素子(24)の出力が、画像の同じ領域に関連するが、異なる素子によって以前の画像位置に記録された出力で置き換えられる。 (57) Summary A solid-state imaging system that subtly hides insensitive elements, such that each resolvable area of the image (20) is periodically focused onto at least two different elements (2). Image moving means is included for periodically moving the image with respect to the array in at least one direction of the array by a distance of at least one inter-element pitch (p1, p2). The signal processing means replaces the output of each dead element (24) with the output associated with the same area of the image but recorded by a different element at the previous image position.

Description

【発明の詳細な説明】不感素子を隠す画像形成システム 本発明は画像形成システムに関するものであり、とくに、一般に可視波帯また は赤外線波帯において電磁放射線の画像を形成するための、光電素子のアレイ、 またはステアリング・アレイ(staring array)を含む固体システムに関するも のである。 そのようなシステムの1つは、電荷結合素子(CCD)の二次元アレイを含む ものである。アレイに入射した画像が、画像の強さに依存する電位を各CCDに 発生させる。各CCDからの出力が、後の信号処理、および記憶または表示のた めに順番に記録され、フレーム記憶装置に記憶される。 システムの解像度はアレイ中の光電素子の寸法および間隔と、各素子の品質と に依存する。このアレイに通常のデータ・サンプリング理論を適用することによ って、再生される最高空間周波数がサンプリング周波数の半分に等しいことがわ かる。この場合、サンプリング周波数は素子間のピッチによって決定される。ピ ッチの半分より高い空間周波数を画像が有するならば、表示される周波数はより 低いエイリアスされた(aliased)周波数となり、したがって高周波数の細部が 不明瞭になる。空間解 像度を向上させることが常に望ましいが、アレイにおける素子の寸法と間隔が現 在の製造上の制約によって制限される。 そのようなシステムの解像度を向上させるために、英国特許GB215278 1号が画像を素子のピッチの何分の1、半分または4分の1などだけアレイに対 して、アレイの座標の一方または両方の方向に移動することを提案している。こ うするとピッチが減少し、従ってエイリアシング(aliesing)なしに再生できる 画像の空間周波数が低下する効果が生ずる。 画素化されて表示された画像は分析が困難なことがあり、システムが表示前に 画像を修正する何らかの信号処理操作を含むことが普通である。それらの操作に は、たとえば、各表示画素の縁部を有効にぼかすために、水平濾波と垂直濾波お よびコントラスト平均化が含まれる。それらの種類の操作は実際に高周波数の細 部を不明瞭にすることがあるが、見る人にとって表示される画像の受容性を高く するために必要であると考えられている。 そのような信号処理操作の1つが、画像の近傍領域に関連する近傍素子の出力 を平均化することによって、動作しない不感素子(dead element)を有効に隠す ことである。これは一般的 に必要である。というのは、現在の製造上の制約から、100%の素子を動作可 能にするのは無理だからである。実際には、可視波帯で動作する最も高価なアレ イの不感素子は0.1%以下のことがあるが、赤外線波帯で動作するアレイの不 感素子は0.1%と5%の間が普通である。近傍素子からの出力を平均化すると いうことは不感素子の付近で空間解像度が低下し、隣接する2個の素子が不感状 態になった場合には効果は一層悪くなることを意味する。ある種の応用例では、 不感素子の割合が0.1%と低いことの結果としてこまかい細部の解像度が失わ れることは受け容れられず、製造した光電素子の信頼性を高め、不感素子を隠す 信号処理技術を改良するために多くの努力がなされてきた。 本発明の目的は不感素子を隠す性能が高い画像形成システムを得ることである 。 本発明によれば、光電素子の二次元アレイと、光像をアレイ上に集束するため の集束手段と、各素子から得た出力を処理するための信号処理手段と、画像移動 手段とを備え、画像移動手段が、画像をアレイに対してアレイの少なくとも1方 の座標方向に、その方向における素子間のピッチと少なくとも同じ距離 だけ周期的に移動させて、画像の分解可能な各領域を少なくとも2個の異なる素 子上に周期的に集束させるように適合され、信号処理手段が、各不感素子の出力 を、画像の同じ領域に関連するが、異なる素子によって以前の画像位置に記録さ れた出力で置き換えるように構成される、画像形成システムが得られる。 この不感素子を隠す方法の主な利点は、不感素子に最初に入射した画像の領域 が後で異なる素子に入射するために、第2の素子が不感素子でなければ、少なく とも1つの実際の出力が、近傍出力の平均に依存する代わりに、画像の分解可能 な各領域に関して記録されることである。更に、画像の近傍領域に関連する平均 化された出力ではなくて、あらゆる表示画素が、情報が以前のフィールドから来 たとしても、画像の対応する領域に関連する実際の出力を表す。表示に及ぼす効 果は、移動サイクルの任意の部分の間に不感素子に集束された画像の任意の領域 が、予測出力とは対照的に、実効的に低くされた標本抽出率を単に有することで ある。 別の実際的な利点は、不感素子を多数含んでいるアレイが、高い解像度を要求 される場合でも、画像形成システムにおいていま有用となり得ることである。不 感素子を多数含んでいるア レイを使用できることによって、実効的な製造歩留りを劇的に向上させ、従って 有用なアレイのコストを大幅に低減する。 信号処理手段はまた、ある種の従来の信号処理操作も実行でき、かつ、出力を そこから取った画像の領域に形成された各表示画素が対応するように、各素子か らの出力を画像の移動とは逆同期で移動させるように適合させることが好ましい 。このことの実際的な効果は、表示される画像から画像移動を除去することによ って、画像のちらつきが減少することである。 移動手段は、移動のサイクルごとに少なくとも1回アレイの各座標方向に画像 を移動させるように適合させることが好ましい。これは、画像の縁部から離れて いる、分解可能な各領域がサイクルごとに最低4個の異なる素子に入射すること を意味する。実際には、これは、4つの移動のサイクルごとに分解可能な任意の 領域について2つより少ない実際の出力指示を得る機会がほとんど零であること を意味する。 画像は素子間のピッチの1.5倍だけ移動させることが好ましい。こうするこ とによって、不感素子を隠す利点を、素子間ピッチの何分の1かだけ移動させる 、すなわち、エイリアシングなしに再現できる空間周波数を低くするという既知 の利点と 組み合わせることができる。 移動手段は、機械的な駆動機構に結合される、物体空間に設けられた反射素子 や画像空間に設けられた屈折素子などの光学素子を含むと便利である。アレイに 対する画像の走査振幅は、従来技術で必要とされるその大きさの最低2倍でなけ ればならず、したがって、大きな収差が生ずる危険が存在する。物体空間に反射 素子を使用することの利点は、画像の収差が生ぜず、したがって、走査振幅が増 大しても画質が影響を受けないことである。画像空間中の屈折素子の結果生ずる 球面収差はレンズの設計で補正でき、いずれにせよ、屈折素子の厚さが最低に維 持されるならば球面収差は無視できる。 光学素子を与えられた角度だけ周期的に傾斜させて移動を行うものとすると、 機械的移動のスルーレートを従来のシステムにおけるものより大きくしなければ ならず、電力消費量も大きい。しかし、それらの要因のいずれも実際には問題に はならない。 あるいは、英国特許GB2152781号の第2図に示されているように、厚 さまたは屈折率の異なる領域を持つ屈折円板を回転させることによって移動を起 こさせることもできる。こ の場合には回転は従来のシステムにおけるのと同じ速度であり、したがって、電 力消費量は増加しないが、必要とされる移動を行わせるためには円板の異なる部 分の間の厚さまたは屈折率の違いが大きくなければならず、そうすると画像の収 差が生ずることがある。 アレイから取り出された出力の1つのフィールドが各画像位置の間で読み取ら れるように、画像の移動はアレイから取り出された出力のフィールドに同期され る。 アレイ中の不感素子のマップを信号処理回路に組み込むことによって不感素子 の出力を交換することができる。あるいは、不感素子の存在を実時間で認識する ように信号処理手段を適合させることができる。 以下、添付図面を参照して例示的にのみ本発明を説明する。 第1図は本発明の画像形成システムの第1の実施例を示す概略図である。 第2図は第1図のシステムの一部をより詳しく示す図である。 第3図は第2の実施例の第2図に示されているシステムの部分を示す図である 。 第4a図および第4b図は本発明によるアレイに対する画像 移動のサイクルを示す図である。 第5a図および第5b図は従来技術によるアレイに対する画像移動のサイクル を示す図である。 第1図を参照すると、物体(図示せず)の画像が光電素子2の二次元アレイ1 の面にレンズ3によって集束される。機械的な駆動機構5によって屈折板4を4 箇所の位置に傾斜できるように、レンズ3とアレイ1の間の画像空間に屈折板4 が装着される。人の眼に対する画素化された表示の受け容れ可能性を改善するた めに、アレイ1からの信号出力が標準的な信号処理回路6によって処理される。 アレイ1中に存在することがわかっている不感素子の前もって計算したマップ7 を、不感素子出力置換回路8に供給する。この回路は各不感素子の出力を、画像 の同じ領域に関連するが、異なる素子によって以前の画像位置に記録された出力 で置き換える。それから、表示される映像10に画像の移動が影響を及ぼさない ように、別の回路9が出力を画像移動と逆同期で移動させる。 屈折板4の構成が第2図により詳しく示されている。それはアレイ1に全体と して平行に配置されるが、画像をアレイ1に対してDだけ移動させるために、屈 折板を角度βだけ傾斜でき る。アレイ1は素子2の行と素子2の列を有する。素子間の行のピッチがp1で あり、素子間の列のピッチがp2である。したがって、移動Dが素子間のピッチ 、当該の場合p1またはp2の1.5倍に等しいように、式 D=tβ(n−1)/n を用いて、座標の各方向ごとにβが計算できる。ここに、tは屈折板の厚さ、n は屈折板の材料の屈折率である。 別の実施例においては、第3図に示すように、屈折板4を物体空間内の反射鏡 11で置き換える。反射鏡も、画像を素子間のピッチの1.5倍に等しい移動D だけ、アレイに対して移動させるために、反射鏡を角度φだけ傾斜できるように 装着される。この場合には、必要な傾斜角度を計算するために要する式は、 D=2fφ である。ここに、fはレンズの焦点距離である。 第4a図は光電素子2のアレイに入射した光学画像20を表す。画像20はア レイに対して素子間ピッチp1またはp2の1.5倍だけ、移動サイクルごとに アレイの各座標方向に移動される。この図は、表示のための情報の完全なフレー ムを構成 する、アレイに対する4つの画像位置を示す。このアレイは1つの不感素子24 を含む。第4b図は画像中の分解素子(表示されている画像中の表示画素に対応 する)を、画像の分解可能な各部分がサイクルごとに標本抽出される回数ととも に示す。アレイの縁部から離れているあらゆる画素は、サイクル当たり可能な4 回のうち最低3回標本抽出されることがわかる。3つの不感素子の集まりがアレ イ中に生じたとしても、画像の各部分はサイクルごとに最低1回標本抽出される 。 対照的に、第5a図は、画像20が従来技術に従って、光電素子2のアレイ座 標の各方向に素子間ピッチp1またはp2の半分だけ移動されている、アレイに 入射した画像20を表す。また、アレイは1つの不感素子24を含む。第5b図 は、不感素子24が存在するために画像の分解可能な1つの部分が決して標本抽 出されないこと、従って1つの表示画素が実情報を受けないことを示す。表示中 のそのような空白は信号処理技術によって通常隠される。本発明の利点は、あら ゆる表示画素が、画像の近傍部分に関連する信号処理された情報ではなくて、画 像の対応する部分に関連する実際の情報を受けることである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Image forming system present invention to hide the dead element is related to an image forming system, in particular, generally to form an image of the electromagnetic radiation in the visible wave band or infrared waveband, the array of photoelectric elements , Or a solid-state system including a steering array. One such system involves a two dimensional array of charge coupled devices (CCD). The image incident on the array creates a potential in each CCD that depends on the intensity of the image. The output from each CCD is sequentially recorded and stored in the frame store for later signal processing and storage or display. The resolution of the system depends on the size and spacing of the photoelements in the array and the quality of each element. By applying conventional data sampling theory to this array, it can be seen that the highest spatial frequency reproduced is equal to half the sampling frequency. In this case, the sampling frequency is determined by the pitch between the elements. If the image has spatial frequencies higher than half the pitch, the displayed frequencies will be lower aliased frequencies, thus obscuring the high frequency details. While it is always desirable to improve spatial resolution, the size and spacing of the elements in the array are limited by current manufacturing constraints. In order to improve the resolution of such a system, British Patent GB 215278 1 discloses that an image may be a fraction, half or quarter of the pitch of an element relative to the array, one or both of the coordinates of the array. Proposes to move in the direction. This has the effect of reducing the pitch and thus the spatial frequency of the image that can be reproduced without aliasing. Pixelized displayed images can be difficult to analyze, and systems typically include some signal processing operation that modifies the image prior to display. These operations include, for example, horizontal and vertical filtering and contrast averaging to effectively blur the edges of each display pixel. These types of manipulations may actually obscure high frequency details, but are considered necessary to make the displayed image more receptive to the viewer. One such signal processing operation is to effectively mask the dead elements that do not work by averaging the outputs of neighboring elements that are associated with neighboring areas of the image. This is generally necessary. This is because it is impossible to make 100% of the devices operable due to current manufacturing restrictions. In practice, the most expensive array dead element operating in the visible band may be less than 0.1%, while the array dead element operating in the infrared band may be between 0.1% and 5%. It is normal. The averaging of the outputs from the neighboring elements means that the spatial resolution is lowered in the vicinity of the insensitive element, and the effect becomes worse when two adjacent elements become insensitive. In certain applications, the loss of fine detail as a result of the low percentage of dead elements of 0.1% is unacceptable, increasing the reliability of the manufactured optoelectronic device and hiding it. Many efforts have been made to improve signal processing techniques. An object of the present invention is to obtain an image forming system having a high performance of hiding a dead element. According to the present invention, a two-dimensional array of photoelectric elements, a focusing means for focusing an optical image on the array, a signal processing means for processing an output obtained from each element, and an image moving means are provided. An image moving means periodically moves the image with respect to the array in at least one coordinate direction of the array by at least the same distance as a pitch between elements in that direction, so that at least each resolvable region of the image is Adapted to focus periodically on two different elements, the signal processing means relates the output of each dead element to the same area of the image but recorded by the different elements at the previous image position. An imaging system is obtained, which is configured to replace The main advantage of this method of hiding the dead element is that at least one actual output if the second element is not a dead element, because the area of the image that first entered the dead element is then incident on a different element. Is to be recorded for each resolvable area of the image instead of relying on the average of the neighborhood outputs. Moreover, rather than the averaged output associated with the neighboring regions of the image, every display pixel represents the actual output associated with the corresponding region of the image, even if the information came from a previous field. The effect on the display is that any region of the image focused on the dead element during any part of the transfer cycle simply has a effectively reduced sampling rate, as opposed to the expected output. is there. Another practical advantage is that arrays containing large numbers of dead elements can now be useful in imaging systems, even when high resolution is required. The ability to use an array containing a large number of dead elements dramatically improves the effective manufacturing yield and thus significantly reduces the cost of useful arrays. The signal processing means may also perform certain conventional signal processing operations, and output the output from each element of the image so that each display pixel formed in the area of the image from which the output corresponds. It is preferably adapted to move in anti-synchronization with the movement. The practical effect of this is to reduce image flicker by eliminating image movement from the displayed image. The moving means is preferably adapted to move the image in each coordinate direction of the array at least once per cycle of movement. This means that each resolvable region away from the edge of the image will hit at least 4 different elements each cycle. In practice, this means that there is almost no chance of getting less than two actual power indications for any region that can be resolved every four cycles of movement. The image is preferably moved by 1.5 times the pitch between the elements. By doing this, the advantage of hiding the dead elements can be combined with the known advantage of moving a fraction of the inter-element pitch, i.e. a low spatial frequency that can be reproduced without aliasing. Conveniently, the moving means comprises an optical element, such as a reflective element provided in the object space or a refractive element provided in the image space, coupled to a mechanical drive mechanism. The scan amplitude of the image for the array must be at least twice its magnitude required in the prior art, so there is a risk of large aberrations. The advantage of using a reflective element in the object space is that no image aberrations occur and therefore the image quality is not affected by increasing scan amplitude. The spherical aberration resulting from the refractive element in the image space can be corrected by the lens design, and in any case the spherical aberration is negligible if the refractive element thickness is kept to a minimum. If the optical element is moved by periodically inclining it by a given angle, the slew rate of mechanical movement must be made larger than that in the conventional system, and the power consumption is large. But none of those factors really matters. Alternatively, the movement can be effected by rotating a refractive disc having regions of different thickness or refractive index, as shown in FIG. 2 of British Patent GB2152781. In this case the rotation is at the same speed as in a conventional system and thus does not increase the power consumption, but the thickness or bending between the different parts of the disc to make the required movement. The difference in the rates must be large, which can lead to image aberrations. Image movement is synchronized with the fields of the output taken from the array so that one field of the output taken from the array is read between each image position. The outputs of the dead elements can be exchanged by incorporating a map of the dead elements in the array into the signal processing circuit. Alternatively, the signal processing means can be adapted to recognize the presence of dead elements in real time. The present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the image forming system of the present invention. FIG. 2 is a more detailed view of a portion of the system of FIG. FIG. 3 is a diagram showing parts of the system shown in FIG. 2 of the second embodiment. Figures 4a and 4b show the cycle of image movement for an array according to the invention. Figures 5a and 5b are diagrams illustrating a cycle of image movement for a prior art array. Referring to FIG. 1, an image of an object (not shown) is focused by a lens 3 on the surface of a two-dimensional array 1 of photoelements 2. The refraction plate 4 is mounted in the image space between the lens 3 and the array 1 so that the refraction plate 4 can be tilted to four positions by the mechanical drive mechanism 5. The signal output from the array 1 is processed by standard signal processing circuitry 6 to improve the acceptability of the pixelated display for the human eye. A pre-calculated map 7 of dead elements known to be present in array 1 is fed to dead element output permutation circuit 8. This circuit replaces the output of each dead element with the output associated with the same area of the image but recorded by a different element at the previous image location. Then, another circuit 9 moves the output in anti-synchronization with the image movement so that the movement of the image does not affect the displayed video 10. The construction of the refraction plate 4 is shown in more detail in FIG. It is arranged generally parallel to array 1, but the refractive plate can be tilted by an angle β to move the image by D relative to array 1. Array 1 has rows of elements 2 and columns of elements 2. The row pitch between the elements is p1 and the column pitch between the elements is p2. Therefore, β is calculated for each direction of the coordinates using the equation D = tβ (n−1) / n so that the displacement D is equal to the pitch between the elements, 1.5 times p1 or p2 in this case. it can. Here, t is the thickness of the refraction plate, and n is the refractive index of the material of the refraction plate. In another embodiment, as shown in FIG. 3, the refracting plate 4 is replaced with the reflecting mirror 11 in the object space. The reflector is also mounted so that it can be tilted by an angle φ in order to move the image relative to the array by a movement D 1 equal to 1.5 times the pitch between the elements. In this case, the formula required to calculate the required tilt angle is D = 2fφ. Here, f is the focal length of the lens. FIG. 4a represents an optical image 20 incident on the array of photoelements 2. The image 20 is moved relative to the array by 1.5 times the inter-element pitch p1 or p2 in each coordinate direction of the array for each movement cycle. This figure shows four image locations relative to the array that make up a complete frame of information for display. This array comprises one dead element 24. FIG. 4b shows the decomposition elements in the image (corresponding to the display pixels in the image being displayed) along with the number of times each resolvable part of the image is sampled per cycle. It can be seen that every pixel away from the edge of the array is sampled at least 3 out of 4 possible per cycle. Even if a collection of three dead elements occurs in the array, each portion of the image is sampled at least once per cycle. In contrast, FIG. 5a represents the image 20 incident on the array in which the image 20 has been moved by half the interelement pitch p1 or p2 in each direction of the array coordinates of the photoelements 2 according to the prior art. The array also includes one dead element 24. FIG. 5b shows that one resolvable part of the image is never sampled due to the presence of the dead element 24 and thus one display pixel receives no real information. Such blanks in the display are usually hidden by signal processing techniques. An advantage of the present invention is that every display pixel receives the actual information associated with the corresponding portion of the image, rather than the signal processed information associated with neighboring portions of the image.

【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1994年4月25日 【補正内容】 本発明の目的は不感素子を隠す性能が高く、かつ解像度が向上された画像形成 システムを得ることである。 本発明によれば、光電素子の二次元アレイと、光像をアレイ上に集束するため の集束手段と、各素子から得た出力を処理するための信号処理手段と、画像移動 手段とを備え、画像移動手段が、画像をアレイに対してアレイの少なくとも1方 の座標方向に、その方向における素子間のピッチの1.5倍の距離だけ周期的に 移動させて、画像の分解可能な各領域を少なくとも2個の異なる素子上に周期的 に集束させるように適合され、信号処理手段が、各不感素子の出力を、画像の同 じ領域に関連するが、異なる素子によって以前の画像位置に記録された出力で置 き換えるように適合されている、画像形成システムが得られる。 この不感素子を隠す方法の主な利点は、不感素子に最初に入射した画像の領域 が後で異なる素子に入射するために、第2の素子が不感素子でなければ、少なく とも1つの実際の出力が、近傍出力の平均に依存する代わりに、画像の分解可能 な各領域に関して記録されることである。更に、画像の近傍領域に関連する平均 化された出力ではなくて、あらゆる表示画素が、情報が以前のフィールドから来 たとしても、画像の対応する領域に 関連する実際の出力を表す。表示に及ぼす効果は、移動サイクルの任意の部分の 間に不感素子に集束された画像の任意の領域が、予測出力とは対照的に、実効的 に低くされた標本抽出率を単に有することである。 画像を素子間のピッチの1.5倍だけ移動させることによって、不感素子を隠 す利点を、素子間ピッチの何分の1かだけ移動させる、すなわち、エイリアシン グなしに再現できる空間周波数を低くするという既知の利点と組み合わせること ができる。 別の実際的な利点は、不感素子を多数含んでいるアレイが、高い解像度を要求 される場合でも、画像形成システムにおいていま有用となり得ることである。不 感素子を多数含んでいるアレイを使用できることによって、実効的な製造歩留り を劇的に向上させ、従って有用なアレイのコストを大幅に低減する。 信号処理手段はまた、ある種の従来の信号処理操作も実行でき、かつ、出力を そこから取った画像の領域に形成された各表示画素が対応するように、各素子か らの出力を画像の移動とは逆同期で移動させるように適合させることが好ましい 。このことの実際的な効果は、表示される画像から画像移動を除去することによ って、画像のちらつきが減少することである。 移動手段は、移動のサイクルごとに少なくとも1回アレイの各座標方向に画像 を移動させるように適合させることが好ましい。これは、画像の縁部から離れて いる、分解可能な各領域がサイクルごとに最低4個の異なる素子に入射すること を意味する。実際には、これは、4つの移動のサイクルごとに分解可能な任意の 領域について2つより少ない実際の出力指示を得る機会がほとんど零であること を意味する。請求の範囲 1.光電素子(2)の二次元アレイ(1)と、光学画像(20)をアレイ(1) 上に集束させるための集束手段(3)と、各素子から得た出力を処理するための 信号処理手段(6、7、8、9)と、画像移動手段(4、5、11)とを備え、 画像移動手段が画像をアレイ(1)に対してアレイの少なくとも1つの座標方向 に、その方向における素子間のピッチ(p1、p2)の1.5倍の距離だけ周期 的に移動させて、画像(20)の分解可能な各領域を少なくとも2個の異なる素 子上に周期的に集束させるように適合され、信号処理手段が、各不感素子(24 )の出力を、画像の同じ領域に関連するが、異なる素子によって以前の画像位置 に記録された出力で置き換えることを特徴とする画像形成システム。 2.信号処理手段(9)が、出力を得た画像の領域に形成された各表示画素が対 応するように、各素子からの出力を画像の移動とは逆同期で移動させることを特 徴とする請求の範囲第1項に記載の画像形成システム。 3.移動手段(4、5、11)が、移動のサイクルごとに少な くとも1回アレイの各座標方向に画像を移動させることを特徴とする請求の範囲 第1項または第2項に記載の画像形成システム。 4.移動手段が、機械的駆動機構(5)に結合された光学素子(4、11)を含 むことを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のいずれか一項に記載の画像形 成システム。 5.光学素子が物体空間に設けられた反射素子(11)であることを特徴とする 請求の範囲第4項に記載の画像形成システム。 6.光学素子が画像空間に設けられた屈折素子(4)であることを特徴とする請 求の範囲第4項に記載の画像形成システム。 7.信号処理手段(7)がアレイ中の不感素子のマップを含むことを特徴とする 請求の範囲第1項から第6項のいずれか一項に記載の画像形成システム。 8.信号処理手段が不感素子の存在を実時間で認識することを特徴とする請求の 範囲第1項から第6項のいずれか一項に記載の画像形成システム。[Procedure amendment] Patent Law Article 184-8 [Submission date] April 25, 1994 [Amendment content] The object of the present invention is to obtain an image forming system with high performance of concealing insensitive elements and improved resolution. That is. According to the present invention, a two-dimensional array of photoelectric elements, a focusing means for focusing an optical image on the array, a signal processing means for processing an output obtained from each element, and an image moving means are provided. The image moving means periodically moves the image with respect to the array in at least one coordinate direction of the array by a distance of 1.5 times the pitch between elements in that direction, so that each of the resolvable images can be separated. Adapted to periodically focus an area onto at least two different elements, the signal processing means records the output of each dead element to the same image area of the image but at a previous image position by a different element. An imaging system is obtained that is adapted to be replaced by the output that has been processed. The main advantage of this method of hiding the dead element is that at least one actual output if the second element is not a dead element, because the area of the image that first entered the dead element is then incident on a different element. Is to be recorded for each resolvable area of the image instead of relying on the average of the neighborhood outputs. Moreover, rather than the averaged output associated with the neighboring regions of the image, every display pixel represents the actual output associated with the corresponding region of the image, even if the information came from a previous field. The effect on the display is that any region of the image focused on the dead element during any part of the transfer cycle simply has a effectively reduced sampling rate, as opposed to the expected output. is there. By moving the image by 1.5 times the pitch between the elements, the advantage of hiding the insensitive elements is moved by a fraction of the pitch between the elements, that is, the spatial frequency that can be reproduced without aliasing is lowered. It can be combined with known advantages. Another practical advantage is that arrays containing large numbers of dead elements can now be useful in imaging systems, even when high resolution is required. The ability to use an array containing a large number of dead elements dramatically improves the effective manufacturing yield and thus significantly reduces the cost of useful arrays. The signal processing means may also perform certain conventional signal processing operations, and output the output from each element of the image so that each display pixel formed in the area of the image from which the output corresponds. It is preferably adapted to move in anti-synchronization with the movement. The practical effect of this is to reduce image flicker by eliminating image movement from the displayed image. The moving means is preferably adapted to move the image in each coordinate direction of the array at least once per cycle of movement. This means that each resolvable region away from the edge of the image will hit at least 4 different elements each cycle. In practice, this means that there is almost no chance of getting less than two actual power indications for any region that can be resolved every four cycles of movement. Claims 1. Two-dimensional array (1) of photoelectric elements (2), focusing means (3) for focusing the optical image (20) on the array (1), and signal processing for processing the output obtained from each element Means (6, 7, 8, 9) and image moving means (4, 5, 11), the image moving means directing the image to the array (1) in at least one coordinate direction of the array and its orientation. To periodically focus each resolvable region of the image (20) onto at least two different elements by periodically moving it by a distance 1.5 times the pitch (p1, p2) between the elements in. Image forming system, characterized in that the signal processing means replaces the output of each insensitive element (24) with the output associated with the same area of the image but recorded at a previous image position by a different element. . 2. The signal processing means (9) moves the output from each element in anti-synchronization with the movement of the image so that each display pixel formed in the area of the image from which the output is obtained corresponds. The image forming system according to item 1 above. 3. The image forming system according to claim 1 or 2, wherein the moving means (4, 5, 11) moves the image in each coordinate direction of the array at least once for each cycle of movement. . 4. The image forming system according to any one of claims 1 to 3, wherein the moving means includes an optical element (4, 11) coupled to a mechanical driving mechanism (5). . 5. The image forming system according to claim 4, wherein the optical element is a reflective element (11) provided in the object space. 6. The image forming system according to claim 4, wherein the optical element is a refractive element (4) provided in the image space. 7. Imaging system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the signal processing means (7) comprises a map of the dead elements in the array. 8. The image forming system according to any one of claims 1 to 6, wherein the signal processing unit recognizes the presence of the insensitive element in real time.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.光電素子(2)の二次元アレイ(1)と、光学画像(20)をアレイ(1) 上に集束させるための集束手段(3)と、各素子から得た出力を処理するための 信号処理手段(6、7、8、9)と、画像移動手段(4、5、11)とを備え、 画像移動手段が画像をアレイ(1)に対してアレイの少なくとも1つの座標方向 に、その方向における素子間のピッチ(p1、p2)と少なくとも同じ距離だけ 周期的に移動させて、画像(20)の分解可能な各領域を少なくとも2個の異な る素子上に周期的に集束させるように適合され、信号処理手段が、各不感素子( 24)の出力を、画像の同じ領域に関連するが、異なる素子によって以前の画像 位置に記録された出力で置き換えるように構成されることを特徴とする画像形成 システム。 2.信号処理手段(9)が、出力を得た画像の領域に形成された各表示画素が対 応するように、各素子からの出力を画像の移動とは逆同期で移動させるように構 成されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の画像形成システム。 3.移動手段(4、5、11)が、移動のサイクルごとに少な くとも1回アレイの各座標方向に画像を移動させることを特徴とする請求の範囲 第1項または第2項に記載の画像形成システム。 4.移動手段が、画像を素子間のピッチ(p1、p2)の1.5倍だけ移動させ ることを特徴とする請求の範囲第1項から第3項のいずれか一項に記載の画像形 成システム。 5.移動手段が、機械的駆動機構(5)に結合された光学素子(4、11)を含 むことを特徴とする請求の範囲第1項から第4項のいずれか一項に記載の画像形 成システム。 6.光学素子が物体空間に設けられた反射素子(11)であることを特徴とする 請求の範囲第5項に記載の画像形成システム。 7.光学素子が画像空間に設けられた屈折素子(4)であることを特徴とする請 求の範囲第5項に記載の画像形成システム。 8.信号処理手段(7)がアレイ中の不感素子のマップを含むことを特徴とする 請求の範囲第1項から第7項のいずれか一項に記載の画像形成システム。 9.信号処理手段が不感素子の存在を実時間で認識することを特徴とする請求の 範囲第1項から第7項のいずれか一項に記載の画像形成システム。[Claims] 1. A two-dimensional array (1) of photoelectric elements (2) and an optical image (20) array (1) Focusing means (3) for focusing on and for processing the output obtained from each element A signal processing means (6, 7, 8, 9) and an image moving means (4, 5, 11), The image moving means directs the image to the array (1) in at least one coordinate direction of the array. And at least the same distance as the pitch (p1, p2) between the elements in that direction. It is moved cyclically so that each resolvable region of the image (20) has at least two different regions. A signal processing means adapted to periodically focus on each element 24) relates the output to the same area of the image, but with different elements Imaging, characterized in that it is arranged to be replaced by the output recorded in position system. 2. The signal processing means (9) compares each display pixel formed in the area of the image from which the output is obtained. Therefore, the output from each element is designed to be moved in anti-synchronism with the movement of the image. The image forming system according to claim 1, wherein the image forming system is formed. 3. The transportation means (4, 5, 11) is less The image is moved at least once in each coordinate direction of the array. The image forming system according to item 1 or 2. 4. The moving means moves the image by 1.5 times the pitch (p1, p2) between the elements. The image form according to any one of claims 1 to 3, characterized in that System. 5. The moving means comprises an optical element (4, 11) coupled to a mechanical drive mechanism (5). The image form according to any one of claims 1 to 4, characterized in that System. 6. The optical element is a reflective element (11) provided in the object space. The image forming system according to claim 5. 7. The contract characterized in that the optical element is a refractive element (4) provided in the image space. The image forming system according to the fifth aspect of the invention. 8. The signal processing means (7) comprises a map of dead elements in the array The image forming system according to any one of claims 1 to 7. 9. The signal processing means recognizes the presence of a dead element in real time. The image forming system according to any one of the first to seventh aspects.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007104445A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Honda Motor Co Ltd Image sensor fixed pattern noise removing device

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3647572B2 (en) * 1996-10-08 2005-05-11 シャープ株式会社 Imaging device
FR2756129B1 (en) 1996-11-15 1999-07-09 Sagem RESOLUTION INCREASING DEVICE VIDEO CAMERA
FR2792149A1 (en) * 1999-04-12 2000-10-13 Commissariat Energie Atomique IMAGE FORMATION PROCESS
EP1374564A2 (en) * 2001-03-30 2004-01-02 Sinar AG Digital photography method and digital camera
DE102004061978A1 (en) * 2004-12-23 2006-07-13 Lfk-Lenkflugkörpersysteme Gmbh Method and apparatus for replacing defective pixels in Focal Plane Array cameras
WO2011086227A1 (en) * 2010-01-18 2011-07-21 Nokia Corporation Digital camera image error detection

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59186481A (en) * 1983-04-08 1984-10-23 Citizen Watch Co Ltd Image pickup device
DE3477119D1 (en) * 1983-06-15 1989-04-13 Toshiba Kk Solid state image sensor with high resolution
US4748507A (en) * 1986-10-17 1988-05-31 Kenneth Gural Solid state imaging device having means to shift the image between scans and associated circuitry to improve the scanned image
GB2241401B (en) * 1990-02-21 1993-12-22 Plessey Co Ltd Defective sensor detection in sensor arrays
EP0483530B1 (en) * 1990-10-30 1996-06-12 ELTRO GmbH Gesellschaft für Strahlungstechnik Method and device for offset and response harmonization in an electrooptical linear or mosaic sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007104445A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Honda Motor Co Ltd Image sensor fixed pattern noise removing device
JP4603454B2 (en) * 2005-10-05 2010-12-22 本田技研工業株式会社 Image sensor fixed pattern noise removal device

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Publication number Publication date
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