專利名稱：用于攝錄機(jī)的ccd-缺陷補(bǔ)償方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于攝錄機(jī)的CCD-缺陷補(bǔ)償方法和裝置，更確切地說涉及一種關(guān)于CCD的CCD-缺陷補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置，其在對(duì)數(shù)字式攝錄機(jī)所攝錄的目標(biāo)的圖像進(jìn)行處理的過程中檢測由于CCD的結(jié)構(gòu)引起的缺陷，并且根據(jù)其種類以最佳方式對(duì)該缺陷進(jìn)行補(bǔ)償，以便借此恢復(fù)原來的圖象。
一般說，在用攝錄機(jī)處理攝像機(jī)信號(hào)的過程中，當(dāng)所要攝像的目標(biāo)的光學(xué)圖像形成在一CCD上時(shí)，該CCD將其變換為電信號(hào)，然后再處理成模擬信號(hào)。這個(gè)模擬信號(hào)最終作為目標(biāo)圖像被顯示或記錄在記錄媒體上。
然而，近年來隨著攝錄機(jī)的普遍使用，所攝目標(biāo)的圖像常以數(shù)字方式進(jìn)行處理。數(shù)字處理使圖像變得更清晰。
在這種情況下，在模擬處理中使用的CCD仍然需進(jìn)行數(shù)字處理。這是因?yàn)樵谥圃斐杀痉矫鍯CD是非常昂貴的。因此，必然要將CCD應(yīng)用到數(shù)字式攝錄機(jī)。
然而，將在模擬處理中使用的CCD不加改變地應(yīng)用到數(shù)字式攝錄機(jī)時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)引起的CCD的缺陷，使得原來的圖像不可能復(fù)原。
為了解決這個(gè)問題，將由于CCD結(jié)構(gòu)引起的缺陷的位置預(yù)先存儲(chǔ)在缺陷校正數(shù)據(jù)RAM或ROM中，并且將該缺陷位置的信息用先前的信息來替代。這就對(duì)在缺陷發(fā)生的位置處的信號(hào)進(jìn)行了補(bǔ)償。
如

圖1所示，這種用于攝錄機(jī)的常規(guī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置包含一CCD101，用于將通過透鏡系統(tǒng)100的目標(biāo)的光學(xué)圖像變換為電信號(hào)；一采樣保持和增益控制器102，用于將CCD101經(jīng)變換后輸出的電信號(hào)根據(jù)彩色相位進(jìn)行采樣/保持成彩色分離的脈沖，將其分離成黃、綠和深藍(lán)的三種信道，以及對(duì)三種信道的分離信號(hào)進(jìn)行增益控制；一缺陷補(bǔ)償ROM103，用于將CCD101的缺陷位置的補(bǔ)償數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)；以及一數(shù)字信號(hào)處理器104，用于對(duì)在采樣/保持和增益控制器102中經(jīng)增益控制的三信道信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理使其成為紅、綠和藍(lán)的三基色信號(hào)，并且當(dāng)在三信道信號(hào)中產(chǎn)生缺陷時(shí)，從缺陷補(bǔ)償ROB103中讀取該缺陷位置的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，借此利用補(bǔ)償數(shù)據(jù)替代該缺陷數(shù)據(jù)。
在用于CCD的CCD-缺陷補(bǔ)償裝置中，首先通過透鏡系統(tǒng)100的聚焦透鏡的目標(biāo)的光學(xué)圖像形成在CCD101上。在CCD101中該光學(xué)圖像被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。在CCD101中經(jīng)轉(zhuǎn)變的電信號(hào)被饋送到采樣/保持和增益控制器102。
接著，采樣/保持和增益控制器102中的黃、綠和深藍(lán)的采色分離信號(hào)從電信號(hào)中被分離出來。根據(jù)這些彩色分離信號(hào)各自的彩色相位被采樣/保持成為彩色分離的脈沖，并且分離成黃、綠和深藍(lán)的三信道信號(hào)。這三種信道信號(hào)在采樣/保持和增益控制器102中被進(jìn)行增益控制達(dá)到一確定的電平并被提供到數(shù)字信號(hào)處理器104。
在采樣/保持和增益控制器102中經(jīng)過增益控制得到的三信道信號(hào)在數(shù)字信號(hào)處理器104中以數(shù)字方式處理成紅、綠和藍(lán)三個(gè)基色信號(hào)。
這里，數(shù)字信號(hào)處理器104以數(shù)字方式將來自采樣/保持和增益控制器102的三信道信號(hào)處理成紅、綠和藍(lán)三個(gè)基色信號(hào)，并且當(dāng)?shù)竭_(dá)由CCD101引起的缺陷位置時(shí)，讀取缺陷補(bǔ)償ROM103中與該缺陷的位置相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，借此以該數(shù)據(jù)替代該缺陷數(shù)據(jù)。
以下將參照?qǐng)D2和圖3A-3C，對(duì)這一過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖2所示，當(dāng)在CCD101中產(chǎn)生一缺陷時(shí)，在該缺陷部分處并沒有通過透鏡系統(tǒng)100形成光學(xué)圖像。在這一狀態(tài)下，在該部分處并沒有像素、電信號(hào)。這種狀況通過采樣/保持和增益控制器102以數(shù)字方式被處理。與周圍的圖像相比較產(chǎn)生一個(gè)難于處理的部分。
由于這一原因，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理器104處理如圖3A所示的，從采樣/保持和增益控制器102輸入的目標(biāo)的數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)輸入CCD101的缺陷部分的信號(hào)時(shí)，由缺陷補(bǔ)償ROM103輸出如圖3B所示的缺陷之前或之后的數(shù)據(jù)，以便利用該數(shù)據(jù)替代缺陷部分。即數(shù)字信號(hào)處理器104以數(shù)字方式處理自采樣/保持和增益控制器102輸入的數(shù)據(jù)和來自缺陷補(bǔ)償ROM103的與缺陷部分相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，恢復(fù)如圖3C所示的原來的圖像數(shù)據(jù)。
用于攝錄機(jī)的常規(guī)缺陷補(bǔ)償裝置以這樣一種方式構(gòu)成，即將CCD的缺陷部分通過利用RAM或ROM預(yù)先存儲(chǔ)起來并且只用于對(duì)缺陷部分的補(bǔ)償。換句話說，只有制造CCD的制造商能夠知道關(guān)于缺陷部分的信息。因此，使用CCD制造裝置的公司必須利用由制造商提供的ROM或RAM。此外，該補(bǔ)償方法是一種簡單的替換，其僅能對(duì)一個(gè)固定的缺陷進(jìn)行補(bǔ)償。在各個(gè)CCD器件之間的其它缺陷不能被補(bǔ)償，這是由于它們?cè)谠撗a(bǔ)償方法中未被檢測到。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是針對(duì)上述問題提供一種用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法和裝置，其中，由于CCD的缺陷產(chǎn)生的圖像的缺陷數(shù)據(jù)通過由數(shù)字或攝錄機(jī)攝取的目標(biāo)的圖像處理中的圖像的相似性來檢測，以及根據(jù)缺陷的種類以最優(yōu)方式補(bǔ)償該數(shù)據(jù)，借此恢復(fù)原來的圖像。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法和裝置，其中，沒有用于預(yù)先存儲(chǔ)CCD的缺陷位置的ROM或RAM，通過比較CCD缺陷位置之前和之后的數(shù)據(jù)，瞬間對(duì)缺陷進(jìn)行檢測和補(bǔ)償，并因此能夠應(yīng)用到各種CCD上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些目的，所提供的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置包含一像素延遲器，用于順序地延遲目標(biāo)信道像素?cái)?shù)據(jù)的一個(gè)區(qū)域，該目標(biāo)根據(jù)采色相位被采樣/保持成彩色分離的脈沖，借此分離成各自的信道的信號(hào)，并且進(jìn)行增益控制達(dá)到預(yù)定的電平；一缺陷檢測部分，用于對(duì)由像素延遲器而延遲的第二像素?cái)?shù)據(jù)和在第二像素之后兩級(jí)的一個(gè)像素進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)第5個(gè)像素和第5個(gè)像素之后兩級(jí)的一個(gè)像素進(jìn)行運(yùn)算，以及將運(yùn)算值和基準(zhǔn)電平值進(jìn)行比較，以便檢測缺陷的存在或不存在；一平均部分，用于當(dāng)缺陷產(chǎn)生在由像素延遲器而延遲的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中時(shí)，將具有缺陷的第n個(gè)像素之前和之后兩級(jí)的像素進(jìn)行平均，借此得到具有缺陷的第n個(gè)像素的數(shù)據(jù)；一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器，用于根據(jù)缺陷檢測部分的缺陷檢測結(jié)果確定缺陷的位置，并且產(chǎn)生缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)；以及一缺陷補(bǔ)償部分，根據(jù)由缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)以及外部輸入的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)，僅對(duì)在平均部分中經(jīng)平均的像素?cái)?shù)據(jù)或具有缺陷的和在像素延遲部分延遲的像素?cái)?shù)據(jù)選擇性地進(jìn)行補(bǔ)償，以及輸出具有原來(外部輸入)像素?cái)?shù)據(jù)的經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各目的，提供一種用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其包含以下步驟順序地延遲輸入的像素?cái)?shù)據(jù)；對(duì)在像素延遲步驟中進(jìn)行延遲得到的各像素中間的第n個(gè)像素前后兩級(jí)的像素的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，以及將運(yùn)算的數(shù)值和一基準(zhǔn)電平值進(jìn)行比較，以檢測缺陷的存在或不存在；當(dāng)在像素延遲步驟中延遲的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中產(chǎn)生一缺陷時(shí)，對(duì)具有該缺陷的第n個(gè)像素之前和之后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行平均，借此得到第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)；根據(jù)缺陷檢測步驟的結(jié)果確定缺陷的位置，借此產(chǎn)生一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)；以及根據(jù)由缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生步驟產(chǎn)生的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)以及外部輸入的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)，僅對(duì)在平均步驟中經(jīng)平均的像素?cái)?shù)據(jù)或具有缺陷的并在像素延遲步驟中經(jīng)延遲的像素?cái)?shù)據(jù)有選擇地進(jìn)行補(bǔ)償，并將具有原來(外部輸入)像素?cái)?shù)據(jù)的經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)輸出。
在下文中，將參照各附圖介紹本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
附圖簡要說明圖1是用于攝錄機(jī)的常規(guī)缺陷補(bǔ)償裝置的方框圖；圖2表示在一CCD上形成的圖像和由此產(chǎn)生的缺陷，用于解釋圖1裝置的運(yùn)行；圖3A表示圖1所示裝置在補(bǔ)償缺陷數(shù)據(jù)處理運(yùn)行時(shí)序中向數(shù)字信號(hào)處理機(jī)的輸入數(shù)據(jù)；圖3B表示圖1所示裝置在補(bǔ)償缺陷數(shù)據(jù)處理運(yùn)行時(shí)序中缺陷補(bǔ)償ROM的補(bǔ)償數(shù)據(jù)的信號(hào)波形；圖3C是圖1所示裝置在補(bǔ)償缺陷數(shù)據(jù)處理運(yùn)行時(shí)序中根據(jù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)恢復(fù)的數(shù)據(jù)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于攝錄機(jī)的缺陷補(bǔ)償裝置的方框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于攝錄機(jī)的缺陷補(bǔ)償裝置的電路圖；圖6是以更詳細(xì)的方式說明圖5中的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器的電路圖。
參照?qǐng)D4，本發(fā)明的缺陷補(bǔ)償裝置包含一像素延遲器200，用于將一個(gè)目標(biāo)的信道像素?cái)?shù)據(jù)的一個(gè)區(qū)域順序地延遲，該目標(biāo)經(jīng)過透鏡系統(tǒng)180和CCD190變換為電信號(hào)，根據(jù)彩色相位進(jìn)行采樣/保持形成彩色分離的脈沖，借此通過采樣/保持和增益控制器195分離成各自信道的信號(hào)，并進(jìn)行增益控制以達(dá)到預(yù)定的電平；一缺陷檢測部分201，用于確定由像素延遲器200延遲的第二個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以及第二個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)算第五個(gè)像素和第五個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之后兩級(jí)的像素的數(shù)據(jù)，以及將運(yùn)算的數(shù)值和基準(zhǔn)電平值K相比較，以檢測缺陷的存在或者不存在；一平均部分203，用于在由像素延遲器200延遲的第n個(gè)圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生一缺陷時(shí)，對(duì)具有缺陷的第n個(gè)像素之前和之后的兩級(jí)的像素進(jìn)行平均；一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202，用于根據(jù)缺陷檢測部分201的缺陷檢測結(jié)果運(yùn)算缺陷的位置并產(chǎn)生一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)；以及一缺陷補(bǔ)償部分204，用于僅對(duì)在平均部分203中經(jīng)平均的像素?cái)?shù)據(jù)或者具有缺陷的以及在像素延遲器200中經(jīng)延遲的像素?cái)?shù)據(jù)有選擇地進(jìn)行補(bǔ)償，以及輸出用原來(外部輸入)像素?cái)?shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。
請(qǐng)參考圖5，其中通過串聯(lián)第一到第八延遲器(200a-200h)構(gòu)成像素延遲器200，用于分別使輸入的像素?cái)?shù)據(jù)DATA延遲一預(yù)定的時(shí)間，使得將最終的輸出輸入到缺陷補(bǔ)償部分204。
缺陷檢測部分201包含一第一加法器201a，用于將由像素延遲器200中的第二延遲器200b延遲的像素?cái)?shù)據(jù)加到第二延遲器200b之后兩級(jí)的第三延遲器200c的像素?cái)?shù)據(jù)上；一第二加法器201b，用于將由像素延遲器200中的第五延遲器200e延遲的像素?cái)?shù)據(jù)加到第五延遲器200e之后兩級(jí)的第七延遲器200g的像素?cái)?shù)據(jù)上；第一和第二絕對(duì)值電路201c和201d，用于對(duì)第一和第二加法器201a和201b的結(jié)果取絕對(duì)值；以及第一和第二比較器201e和201f，用于將由第一和第二絕對(duì)值電路201c和201d所取的絕對(duì)值與基準(zhǔn)電平值K相比較并且將結(jié)果輸出到缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202。
如圖6所示，缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202具有一或門202a，用于對(duì)在缺陷檢測部分201的第一第二比較器201e和201f中的比較的結(jié)果信號(hào)求邏輯和，并且輸出該結(jié)果作為第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT20在這個(gè)發(fā)生器中，將在第一和第二比較器201e和201f中比較的結(jié)果信號(hào)作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1直接輸入到缺陷補(bǔ)償部分204。
平均部分203具有一第三加法器203a，用于將在像素延遲器200的第三延遲器200c中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)加到在第七延遲器200g中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)上，以及一乘法器203b，用于平均第三加法器203a的結(jié)果信號(hào)并將該結(jié)果輸入到缺陷補(bǔ)償部分204。
缺陷補(bǔ)償部分204包含一第一像素選擇器204a，其由缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換，并有選擇地輸出無缺陷的像素?cái)?shù)據(jù)，像素延遲器200的第四和第八延遲器200d和200h的輸出像素?cái)?shù)據(jù)以及一外部輸入；一第二像素選擇器204b，由缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT2進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換，并有選擇地輸出第一像素選擇器204a的輸出像素?cái)?shù)據(jù)和第六延遲器200f的輸出像素?cái)?shù)據(jù)；以及一第三像素選擇器204c，由第三(外部輸入)缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT3進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換，并有選擇地輸出由第一延遲器200a延遲的像素?cái)?shù)據(jù)和由第二像素選擇器204b選擇的像素?cái)?shù)據(jù)，借此輸出具有用于補(bǔ)償缺陷的最終像素?cái)?shù)據(jù)。
第一到第八延遲器200a～200h由D觸發(fā)器構(gòu)成。
下面參照?qǐng)D4、5和6介紹本發(fā)明的運(yùn)行和效果。
首先，如圖4和5所示，當(dāng)通過透鏡系統(tǒng)180和CCD190變換為電信號(hào)的目標(biāo)的一個(gè)信道像素?cái)?shù)據(jù)的一個(gè)區(qū)域通過采樣/保持和增益控制器195根據(jù)彩色相位被采樣/保持形成彩色分離的脈沖，借此分離為各自信道的信號(hào)，并且進(jìn)行增益控制達(dá)到預(yù)定的電平時(shí)，該一個(gè)區(qū)域的信道像素?cái)?shù)據(jù)輸入到像素延遲器200，像素延遲器200將依次序輸入的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行延遲。
更具體地說，指定由采樣/保持和增益控制器195按照n－3、n－2、n－1、n、n＋1、n＋2和n＋3的次序輸出像素?cái)?shù)據(jù)DATA并輸入到像素延遲器200，像素延遲器200的第一到第八延遲器200a－200h順序地將輸入的像素?cái)?shù)據(jù)延遲，并且將它們輸入到缺陷補(bǔ)償部分204、平均部分203和缺陷檢測部分201。
這里，平均部分203的第三加法器203a將在像素延遲器200的第三延遲器200c中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n－2)＋1]加到在第七延遲器200g中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n＋2)＋1]上，延遲器200g為第三延遲器以后四級(jí)的延遲器。
像素?cái)?shù)據(jù)[D(n＋2)－D(n－2)]，即平均部分203中第三加法器203a中的相加結(jié)果，在乘法器203b中被平均并輸入到缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a的固定端d。
缺陷檢測部分201的第一加法器201a將在像素延遲器200的第二延遲器200b中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n－3)＋2]加到在第三延遲器200c中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n－1)＋2]上，該延遲器200c為第二延遲器以后兩級(jí)的延遲器。
在第一絕對(duì)值電路201c中對(duì)在第一加法器201a中相加的結(jié)果即像素?cái)?shù)據(jù)[D(n－1)－D(n－3)]取絕對(duì)值并將其輸入到第一比較器201e的非反相端(+)。
缺陷檢測部分201的第二加法器201b將在像素延遲器200中的第三延遲器200c之后兩級(jí)的第五延遲器200e中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n－1)＋2]加到在第五延遲器之后兩級(jí)的第七延遲器200g中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n＋2)＋1]上。
在第二絕對(duì)值電路201d中取由第二加法器201b輸出的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n＋3)－D(n＋1)的絕對(duì)值并將其輸入到第二比較器201f的非反相輸入端(+)。
第一和第二比較器201e和201f將經(jīng)過非反相端(+)輸入的第一和第二絕對(duì)值電路201c和201d的像素?cái)?shù)據(jù)|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|和輸入到反相端(-)的基準(zhǔn)電平值K相比較。假如基準(zhǔn)電平值K大于像素?cái)?shù)據(jù)。即在第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中沒有缺陷，二進(jìn)制值為0，將該0輸出并輸入到缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202。像素?cái)?shù)據(jù)的絕對(duì)值|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|大于基準(zhǔn)電平值K，即當(dāng)?shù)趎個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)具有缺陷，二進(jìn)制值為1，將該1輸出。
當(dāng)二進(jìn)制值為0，從第一和第二比較器201e和201f輸入0時(shí)，缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的或門202a對(duì)它們求邏輯和，并輸出一低電位作為第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT2，使得缺陷補(bǔ)償部分204的第二像素選擇器204b的可動(dòng)端a開關(guān)轉(zhuǎn)換到固定端b。缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202將二進(jìn)制值0，即第一和第二比較器201e和210f的0值輸入到缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a的選擇端S0和S1，作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1。通過這樣做，第一像素選擇器204a的可動(dòng)端e不選擇輸入到固定端b、c和d的像素?cái)?shù)據(jù)而是選擇饋送到固定端a的外部輸入。
當(dāng)缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1作為“0、0”輸入到第一像素選擇器204a的選擇端S0和S1時(shí)，可動(dòng)端e開關(guān)轉(zhuǎn)換到固定端a，使得缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a選擇外部輸入。假如第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1作為“0、1”被輸入，可動(dòng)端e被開關(guān)轉(zhuǎn)換到固定端b。假如二信號(hào)作為“1、0”輸入，可動(dòng)端e被開關(guān)轉(zhuǎn)換到固定端c。假如它們作為“1、1”輸入，可動(dòng)端e被開關(guān)轉(zhuǎn)換到固定端d。
當(dāng)不存在缺陷時(shí)，在缺陷補(bǔ)償部分204的第二像素選擇器204b中，它的可動(dòng)端a由于缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)202的第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT2為低電位而被轉(zhuǎn)換到固定端b，使得由像素延遲器200的第六延遲器200f延遲的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)被選擇，并輸入到第三像素選擇器204c的固定端c。
由外部輸入的第三缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT3的高電位作用，第三像素選擇器204c的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端c，使得利用第二像素選擇器204b選擇的不具有缺陷的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)被選擇并輸出。
倘若在第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中有一個(gè)缺陷，當(dāng)將缺陷檢測部分201的第一和第二比較器201e和201f的像素?cái)?shù)據(jù)絕對(duì)值|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|與基準(zhǔn)電平值K相比較時(shí)，假如由第一絕對(duì)值電路201c所取的像素?cái)?shù)據(jù)|D(n－1)－D(n－3)|小于基準(zhǔn)電平值K以及在第二絕對(duì)值電路201d所取的像素?cái)?shù)據(jù)|D(n＋3)－D(n＋1)|大于基準(zhǔn)電平值K時(shí)，第一比較器201e輸出“0”。第二比較器201f輸出“1”并將其輸入到缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的或門202a。
缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的或門202a對(duì)由第一和第二比較器201e和201f輸入的二進(jìn)制值的0、1求邏輯和，并輸出一高電位作為第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT2，使得缺陷補(bǔ)償部分204的第二像素選擇器204b的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端C。缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202將在第一和第二比較器201e和201f中的比較結(jié)果的二進(jìn)制值0、1作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1，輸入到缺陷補(bǔ)償部分204的選擇端S0和S1。通過這樣做，缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a的可動(dòng)端e轉(zhuǎn)換到固定端b。
缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a選擇在像素延遲器200的第八延遲器200h中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)D(n＋2)。這個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)經(jīng)第二像素選擇器204b被輸入到第三像素選擇器204c的固定端c。
由外部輸入的第三缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT3的高電位的作用，第三像素選擇器204c的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端c，使得具有要補(bǔ)償?shù)娜毕莸暮陀傻诙袼剡x擇器204b選擇的像素?cái)?shù)據(jù)D(n＋2)被選擇。假如在第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中有一缺陷，由于大于基準(zhǔn)電平值K的像素?cái)?shù)據(jù)沒有缺陷，第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)D(n＋2)被選擇，以便用于對(duì)在缺陷位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
根據(jù)缺陷檢測部分201的第一和第二比較器201e和201f的像素?cái)?shù)據(jù)|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|與基準(zhǔn)電平值K的比較結(jié)果，假如由第一絕對(duì)值電路201c所取的像素?cái)?shù)據(jù)|D(n－1)－D(n－3)|大于基準(zhǔn)電平值K，以及由第二絕對(duì)值電路201d所取的像素?cái)?shù)據(jù)|D(n＋3)－D(n＋1)|小于基準(zhǔn)電平值K，第一比較器201e輸出“1”。第二比較器201f輸出“0”并將其輸入到缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的或門202a及一個(gè)譯碼器。
或門202a對(duì)由第一和第二比較器201e和201f輸入的二進(jìn)制值1，0求邏輯和，并輸出高電位作為第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT2，使得缺陷補(bǔ)償部分204的第二像素選擇器204b的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端c。在第一和第二比較器201e和201f中的比較結(jié)果的二進(jìn)制值“1、0”經(jīng)過缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1，輸入到缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a的選擇端S0和S1。
由于第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1的作用，第一像素選擇器204a將可動(dòng)端a轉(zhuǎn)換到固定端c，即從缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202直接輸入“1、0”。
缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a選擇在像素延遲器200中的第四延遲器200d中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)D(n－2)并將其經(jīng)過第二像素選擇器204b輸入到第三像素選擇器204c的固定端c。這里，由于外部輸入的第三缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT3的高電位作用，第三像素選擇器204c的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端c，使得具有要補(bǔ)償缺陷的和由第二像素選擇器204b選擇的像素?cái)?shù)據(jù)D(n－2)被選擇。
假如在第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中有缺陷，由于小于基準(zhǔn)電平值K的像素?cái)?shù)據(jù)沒有缺陷，在第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之前兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)D(n－2)被選擇，以便用于對(duì)在缺陷位置的數(shù)據(jù)作補(bǔ)償。
根據(jù)缺陷檢測部分201的第一和第二比較器201e和201f的比較結(jié)果，像素?cái)?shù)據(jù)|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|兩者都大于基準(zhǔn)電平值K，這意味著在兩個(gè)絕對(duì)值像素?cái)?shù)據(jù)中有一缺陷。在這種情況下，第一和第二比較器201e和201f輸出“1、1”被輸入到缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202。
如上所述，缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202的或門202a對(duì)由第一和第二比較器201e和201f輸入的二進(jìn)制值“1、1”求邏輯和，并輸出高電位作為第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT2，使得缺陷補(bǔ)償部分204的第二像素選擇器204b的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端c。缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器202將由第一和第二比較器201e和201f輸入的二進(jìn)制值“1、1”作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT0和CONT1輸入到缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a的選擇端S0和S1。其將第一像素選擇器204a的可動(dòng)端e轉(zhuǎn)換到固定端d。
缺陷補(bǔ)償部分204的第一像素選擇器204a選擇在平均部分203中被平均成[D(n＋2)＋D(n－2)]/2的像素?cái)?shù)據(jù)，并將其經(jīng)過第二像素選擇器204b輸入到第三像素選擇器204c的固定端c。
由于外部輸入的第三缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)CONT3的高電位的作用，第三像素選擇器204c的可動(dòng)端a被轉(zhuǎn)換到固定端c，使得具有要補(bǔ)償缺陷的并由第二像素選擇器204b選擇的像素?cái)?shù)據(jù)[D(n＋2)＋D(n－2)]/2被選擇和輸出。
利用沒有缺陷的第(n＋2)個(gè)和第(n－2)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的平均值代替具有一缺陷的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，將平均的結(jié)果用于補(bǔ)償。
在CCD數(shù)據(jù)中，第n個(gè)數(shù)據(jù)和兩級(jí)之前或之后的(n＋2)和(n－2)數(shù)據(jù)是相同的彩色濾波器的輸出，所以鄰近的圖像具有很少的電平差。
由這一電平差得到|D(n－1)－D(n－3)|。若這一數(shù)值大于基準(zhǔn)電平值K，則由于該缺陷而會(huì)有一個(gè)大的差值。
換句話說，在鄰近的各圖像之間的電平以前述三種方式進(jìn)行比較，使得不要ROM或RAM就能將信號(hào)流上存在的缺陷檢測出來。在具有絕對(duì)值|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|的各像素之間，大于基準(zhǔn)電平值K的像素?cái)?shù)據(jù)與原來的圖像不同。因此，小于基準(zhǔn)電平值K的像素?cái)?shù)據(jù)被選擇并輸出用于補(bǔ)償。
假如具有絕對(duì)值|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|的像素?cái)?shù)據(jù)小于或大于基準(zhǔn)電平值K，則將該兩個(gè)數(shù)據(jù)平均。這就復(fù)原了與原來圖像最接近的數(shù)據(jù)。
如上所述，無需存儲(chǔ)以前CCD的缺陷位置的ROM或RAM，本發(fā)明立即直接檢測數(shù)據(jù)的缺陷。因此，由于增加了補(bǔ)償能力，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何種類的CCD。此外，在本發(fā)明中，不是利用簡單的補(bǔ)償而是利用比較第(n＋2)個(gè)和第(n－2)個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行缺陷的檢測，改進(jìn)了在各種缺陷下的原來圖像的復(fù)原能力。
權(quán)利要求
1.用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其步驟包括順序地延遲輸入的像素?cái)?shù)據(jù)；對(duì)由利用在所述像素延遲步驟中延遲而得到的各像素之中的第n個(gè)像素之前和之后兩級(jí)的像素的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算的數(shù)值與基準(zhǔn)電平值相比較，以檢測缺陷的存在或不存在；當(dāng)在所述像素延遲步驟中經(jīng)延遲的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中產(chǎn)生缺陷時(shí)，對(duì)具有該缺陷的第n個(gè)像素之前和之后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行平均，借此得到第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)；根據(jù)所述缺陷檢測步驟的結(jié)果，確定缺陷的位置，借此產(chǎn)生一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)；以及根據(jù)由所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生步驟產(chǎn)生的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)和外部輸入的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)，僅對(duì)在所述平均步驟中經(jīng)平均的像素?cái)?shù)據(jù)或具有缺陷的和在所述像素延遲步驟中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行選擇性地補(bǔ)償。并輸出該具有原來外部輸入像素?cái)?shù)據(jù)的經(jīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，在所述像素延遲步驟中，對(duì)于與像素的一個(gè)區(qū)域相關(guān)的各個(gè)像素連續(xù)輸入按順序地延遲。
3.如權(quán)利要求1所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，所述平均步驟包含的步驟有將在所述像素延遲步驟中得到的第三個(gè)像素加到該像素之后四級(jí)的像素上；以及平均各相加的像素。
4.如權(quán)利要求3所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，假如第n個(gè)像素的數(shù)值大于基準(zhǔn)電平值，則通過對(duì)在第n個(gè)像素之前和之后兩級(jí)的第(n－2)個(gè)和第(n＋2)個(gè)像素進(jìn)行平均，用以補(bǔ)償?shù)趎個(gè)像素的缺陷。
5.如權(quán)利要求1所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，所述檢測缺陷步驟包含的步驟有對(duì)在所述像素延遲步驟中得到的第二個(gè)像素和該第二個(gè)像素之后兩級(jí)的像素進(jìn)行運(yùn)算；對(duì)所運(yùn)算像素的結(jié)果取絕對(duì)值；以及將該像素的絕對(duì)值與基準(zhǔn)電平值相比較，借此檢測缺陷的存在并根據(jù)該結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，在所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生步驟中，對(duì)在所述缺陷檢測步驟中得到的二進(jìn)制數(shù)求邏輯和，以輸出一個(gè)第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)，而在所述缺陷檢測步驟中輸出的二進(jìn)制數(shù)直接作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，所述缺陷補(bǔ)償步驟包含的步驟有利用在所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生步驟中的所述第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并有選擇地輸出外部輸入，在所述像素延遲步驟中得到的第四和第八個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以及在所述平均步驟中具有要補(bǔ)償?shù)娜毕莸南袼財(cái)?shù)據(jù)；利用在所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生步驟中的所述第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并選擇性地輸出所述第一像素選擇步驟的輸出像素?cái)?shù)據(jù)和由所述像素延遲步驟得到的第六像素，以及利用所述第三(外部輸入)缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并選擇在所述像素延遲步驟中得到的第一個(gè)像素或所述第二像素選擇步驟中輸出像素，以便輸出具有用以補(bǔ)償?shù)娜毕莸南袼財(cái)?shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，在所述缺陷補(bǔ)償步驟中，在具有絕對(duì)值|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|的像素中，選擇小于基準(zhǔn)電平值的像素并用于補(bǔ)償。
9.如權(quán)利要求8所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法，其中，假如具有所述絕對(duì)值|D(n－1)－D(n－3)|和|D(n＋3)－D(n＋1)|的像素?cái)?shù)據(jù)大于或小于基準(zhǔn)電平值，則選擇兩個(gè)數(shù)值的一個(gè)平均的數(shù)值并用于補(bǔ)償。
10.一種用于攝像機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，包含一像素延遲器，用于對(duì)一個(gè)目標(biāo)的信道像素?cái)?shù)據(jù)的一個(gè)區(qū)域順序地進(jìn)行延遲，該目標(biāo)根據(jù)彩色相位被采樣/保持成彩色分離的脈沖，以便分離成各自的信道的信號(hào)，并進(jìn)行增益控制達(dá)到預(yù)定的電平；缺陷檢測部分，用于運(yùn)算由所述像素延遲器延遲的第二個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)和在第二個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之后兩級(jí)的像素，運(yùn)算第五個(gè)像素和在第五個(gè)像素之后兩級(jí)的像素，以及將各運(yùn)算的數(shù)值與基準(zhǔn)電平值比較，以檢測缺陷的存在或不存在；平均部分，用于當(dāng)在由所述像素延遲器延遲的第n個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中產(chǎn)生缺陷時(shí)，對(duì)具有缺陷的第n個(gè)像素之前和之后兩級(jí)的像素進(jìn)行平均，由此得到具有缺陷的第n個(gè)像素的數(shù)據(jù)；缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器，用于根據(jù)所述缺陷檢測部分的缺陷檢測結(jié)果確定缺陷的位置并產(chǎn)生一個(gè)缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)；以及缺陷補(bǔ)償部分，用于根據(jù)由所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)和外部輸入的缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)，僅對(duì)在所述平均部分平均的像素?cái)?shù)據(jù)或具有缺陷的和在所述像素延遲器中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)有選擇地進(jìn)行補(bǔ)償，并輸出具有原來外部輸入像素?cái)?shù)據(jù)的經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中，像素延遲器是由串聯(lián)的各延遲器構(gòu)成的，用于對(duì)于至少一像素的一個(gè)區(qū)域，分別使輸入的像素?cái)?shù)據(jù)延遲一預(yù)定的時(shí)間。
12.如權(quán)利要求10所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中所述缺陷檢測部分包含第一加法器，用于運(yùn)算由所述像素延遲部分延遲的第二個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)及在第二個(gè)像素之后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)；第二加法器，用于運(yùn)算由所述像素延遲器延遲的第五個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)和在第五個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)；第一和第二絕對(duì)值電路，用于對(duì)所述第一和第二加法器的結(jié)果取絕對(duì)值，以及第一和第二比較器，用于將所述第一和第二絕對(duì)值電路的結(jié)果與基準(zhǔn)電平值相比較，以便檢測缺陷的存在并根據(jù)該結(jié)果產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)。
13.如權(quán)利要求10所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中，所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器對(duì)由所述缺陷檢測部分的所述第一和第二比較器輸出的二進(jìn)制數(shù)借助邏輯器件求邏輯和，借此輸出該結(jié)果，作為第二缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)，并將由所述第一和第二比較器輸出的二進(jìn)制數(shù)直接輸出，作為第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求10所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中，所述平均部分包含第三加法器，用于將在所述像素延遲器中得到的第三個(gè)像素加到該像素之后四級(jí)的像素上；以及平均相加各像素。
15.如權(quán)利要求10所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中，所述缺陷補(bǔ)償部分，包含第一像素選擇器，由所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器的所述第一缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)轉(zhuǎn)換，并有選擇地輸出外部輸入，在所述像素延遲器中得到的第四和第八個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以及在所述平均部分中的具有要補(bǔ)償?shù)娜毕莸南袼?；第二像素選擇器，由所述缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)生器的所述第二缺陷補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換并有選擇地輸出所述第一像素選擇器的輸出像素?cái)?shù)據(jù)和由所述像素延遲器得到的第六像素；以及第三像素選擇器，由所述第三外部輸入缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)轉(zhuǎn)換并選擇在所述像素延遲器中得到的第一個(gè)像素或所述第二像素選擇器的輸出像素，由此輸出具有用以補(bǔ)償?shù)娜毕莸淖罱K像素?cái)?shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求11所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中，所述的延遲器是一用于延遲一個(gè)像素的D觸發(fā)器。
17.如權(quán)利要求13所述的用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償裝置，其中，所述的邏輯器件是一或門。
全文摘要
用于攝錄機(jī)的CCD缺陷補(bǔ)償方法包含順序地延遲輸入的像素?cái)?shù)據(jù)；對(duì)第n個(gè)像素前后兩級(jí)像素的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，以及將該運(yùn)算值與基準(zhǔn)電平值比較，以檢測缺陷的存在或不存在；對(duì)具有缺陷的第n個(gè)像素前后兩級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行平均；確定缺陷的位置，借此產(chǎn)生缺陷補(bǔ)償控制信號(hào)；以及僅對(duì)在平均步驟中經(jīng)平均的像素?cái)?shù)據(jù)或具有缺陷的和在像素延遲步驟中延遲的像素?cái)?shù)據(jù)有選擇地進(jìn)行補(bǔ)償，并輸出具有原來(外部輸入)像素?cái)?shù)據(jù)的經(jīng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N5/367GK1126403SQ95108560
公開日1996年7月10日 申請(qǐng)日期1995年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月2日
發(fā)明者黃正煥 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社