專利名稱：一種缺陷像素檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及，一種對圖像傳感器輸出的數(shù)字圖像中存在的缺陷像素進(jìn)行動態(tài)檢測的方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字圖像輸入裝置中的感光器件是由很多互相連接的光敏單元所組成的陣列，其將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。通常來說，這些感光器件并不盡完美，會有一些有缺陷的光敏單元存在。因此，其輸出圖像中可能包含一些非正常的像素。
為了將制作成本控制在一個可接受的范圍內(nèi)，這些光學(xué)傳感器上是允許有一定數(shù)量缺陷像素存在的，但傳感器制造廠商在將傳感器售出前必須提供缺陷像素的信息給相機(jī)制造商，這樣就不需要在后續(xù)使用過程中進(jìn)行缺陷像素的檢測?，F(xiàn)時最常用的做法是，直接在感光器件出廠時將檢測到的缺陷像素的位置如坐標(biāo)存儲在一個可編程的非易失性存儲器內(nèi)，例如一個ROM(只讀存儲器)或者EEROM(電可擦只讀存儲器)，圖像被捕獲后，再根據(jù)這些位置信息提取該些像素并進(jìn)行后期的一些補(bǔ)償處理。
這種方法的問題在于，每一只感光器件出廠時都要進(jìn)行缺陷像素的測試，極大地提高了感光器件的成本；而且，隨著時間的推移，在使用過程中可能還會因電子原件老化等原因造成新的缺陷像素，但因?yàn)樗鰪S時沒有被檢測到并存儲下來，所以也不會得到補(bǔ)償當(dāng)圖像被捕獲后，便不能對該像素點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，以至于造成圖像質(zhì)量下降。
另一種缺陷像素的處理方法是，在使用的過程中對圖像進(jìn)行實(shí)時的動態(tài)檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺陷像素時，在對其進(jìn)行補(bǔ)償，但在傳統(tǒng)的缺陷像素動態(tài)檢測技術(shù)中，往往只依據(jù)單個幀圖像中的圖像質(zhì)量來對像素點(diǎn)來進(jìn)行判斷，這樣一來可能會造成過多的誤判，即將好像素判斷成缺陷像素，或漏掉壞的缺陷像素。這樣導(dǎo)致過多的像素點(diǎn)被補(bǔ)償，而補(bǔ)償過程直接帶來圖像模糊，導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。
這些缺陷的存在使得上述裝置或方法在實(shí)際操作中不能達(dá)到令人滿意的使用效果，所以，新的缺陷像素檢測解決方案被需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種缺陷像素檢測方法，來有效地提高檢測的準(zhǔn)確性，減少誤判情況的出現(xiàn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種缺陷像素檢測方法，其特點(diǎn)在于，包括建立一個缺陷像素的信息集合；建立一個判斷缺陷像素及更新上述集合的規(guī)則；在使用過程中對被檢測幀圖像進(jìn)行檢測并根據(jù)所述規(guī)則來對上述缺陷像素信息集合進(jìn)行更新。
進(jìn)一步地，判斷一個像素是否為缺陷像素是通過如下方法實(shí)現(xiàn)的設(shè)當(dāng)前像素的值為Pm，n，在這里m代表行數(shù)，n指代列數(shù)，挑選如下像素點(diǎn)作為判斷當(dāng)前像素的相關(guān)像素點(diǎn)點(diǎn)Pm-2，n+2，Pm+2，n+2，Pm-2，n-2，Pm+2，n-2，Pm-2，n，Pm+2，n，Pm，n-2，Pm，n+2；計算出當(dāng)前像素點(diǎn)與上述相關(guān)點(diǎn)的差異值；如果最小差異值大于預(yù)先所規(guī)定的閾值，則判斷該當(dāng)前像素為缺陷像素。
進(jìn)一步地，所述缺陷像素信息集合中至少包括下列內(nèi)容中的一種或多種每個缺陷像素點(diǎn)的位置信息、每個缺陷像素點(diǎn)的置信度、每個缺陷像素點(diǎn)有多久沒有被檢測并報告出來的記錄；
進(jìn)一步地，所述對陷像素信息集合進(jìn)行維護(hù)工作至少包括下列內(nèi)容中的一種或多種將新的缺陷像素點(diǎn)添加到集合中、將好的像素點(diǎn)從集合中去除、更新集合中每個像素點(diǎn)的累積信息；進(jìn)一步地，所述每個像素點(diǎn)的累積信息至少包括下列內(nèi)容中的一種或多種每個缺陷像素點(diǎn)的置信度、每個缺陷像素點(diǎn)有多久沒有被檢測并報告出來的記錄；進(jìn)一步地，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的如果該缺陷像素點(diǎn)未在集合之中，則將其坐標(biāo)信息添加到集合之中，并設(shè)置其置信度和未活動時間；如果該缺陷像素點(diǎn)已在集合之中，則相應(yīng)增加其置信度和減少其未活動時間的值。
進(jìn)一步地，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的如果某個點(diǎn)的未活動時間大于預(yù)設(shè)值T，則判斷其為好像素點(diǎn)并將其從集合之中去除。
進(jìn)一步地，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的如果集合之中已經(jīng)裝滿缺陷像素點(diǎn)，而仍有新的缺陷像素點(diǎn)要添加到集合之中來，則規(guī)定將集合之中未活動時間最久的缺陷像素點(diǎn)挑出來并去除；如果有多個缺陷像素點(diǎn)的未活動時間均相同并都是最久，則將其中置信度最低的缺陷像素點(diǎn)挑出來并去除。
進(jìn)一步地，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的每次檢測后都將集合之中的每一個缺陷像素點(diǎn)的未活動時間值加1，或如果集合中的某一個像素點(diǎn)未被重復(fù)檢測，則將其未活動時間值加1；進(jìn)一步地，可對所述集合中最多可容納的缺陷像素點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行限制；進(jìn)一步地，所述最多可容納的缺陷像素點(diǎn)的數(shù)量為32；進(jìn)一步地，所述最多可容納的缺陷像素點(diǎn)的數(shù)量為64；進(jìn)一步地，規(guī)定所述對集合進(jìn)行更新的頻度，即，可以規(guī)定每隔一定幀數(shù)才對集合更新一次。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明針對傳統(tǒng)的缺陷像素動態(tài)檢測技術(shù)中，只依據(jù)單個幀圖像中的像素點(diǎn)來進(jìn)行判斷而檢測缺陷像素的方法進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計并引入了相關(guān)的歷史信息做為參考，從而大大提高了檢測的準(zhǔn)確性，減少了將好像素當(dāng)成缺陷像素等誤判情況的出現(xiàn)幾率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中所述5×5像素塊的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明的主要設(shè)計思想是通過利用多次檢測圖像幀積累得到的信息，動態(tài)地新檢測出的缺陷像素點(diǎn)添加到缺陷像素點(diǎn)集合中，并從缺陷像素點(diǎn)集合中去除好的像素點(diǎn)，達(dá)到好的檢測和補(bǔ)償效果。
首先，我們建議一個缺陷像素的集合，同時采用特定的規(guī)則來更新缺陷像素點(diǎn)集合，本實(shí)施例中包括將新的缺陷像素點(diǎn)添加到缺陷像素點(diǎn)集合中、將好的像素點(diǎn)從集合中去除、以及更新集合中每個點(diǎn)的累積信息等，當(dāng)然，我們還可以設(shè)頂其他的條件，這都不脫離本發(fā)明的思想，然后我們利用一幀圖像的內(nèi)容來檢測可能的缺陷像素點(diǎn)；每個缺陷像素點(diǎn)包含下列信息該缺陷像素點(diǎn)的x，y坐標(biāo)；缺陷像素點(diǎn)的置信度；該缺陷像素點(diǎn)有多久沒有被檢測并報告出來的記錄。
如附圖1所示，為一個5×5像素塊的示意圖，假設(shè)P2為當(dāng)前像素點(diǎn)，ABS表示“取絕對值”，Min表示“取最小值”，則計算diff02＝ABS(P2-P0)；diff12＝ABS(P2-P1)；diff32＝ABS(P2-P3)；diff42＝ABS(P2-P4)；diff52＝ABS(P2-P5)；diff62＝ABS(P2-P6)；
diff72＝ABS(P2-P7)；diff82＝ABS(P2-P8)；minDiff＝min(diff02，diff12，diff32，diff42，diff52，diff62，diff72，diff82)；如果minDiff大于預(yù)先給定的閾值Threshold，則因?yàn)樗鼪]有和它8個鄰點(diǎn)中的任何一個連通，判斷它可能是缺陷像素點(diǎn)，輸出P2的x，y坐標(biāo)。
我們可以設(shè)定集合中最多容納N個缺陷像素點(diǎn)，比如64個；因?yàn)?，通過選擇一個合適的N值，可以避免得到太多的“假”缺陷像素點(diǎn)?！凹佟比毕菹袼攸c(diǎn)被誤判的情況是經(jīng)常有可能出現(xiàn)的；N值過小的話，又不能容納下所有的“真”缺陷像素點(diǎn)。典型的N值可以通過感光器件制造商來得到。
在對一幀圖像進(jìn)行檢測后，我們開始考慮對缺陷像素集合的更新。
增加新的缺陷像素點(diǎn)到集合中對每個新檢測出的缺陷像素點(diǎn)而言，如果該缺陷像素點(diǎn)已經(jīng)在集合之中，則可以按如下公式更新其置信度，并將其未活動時間減1新的置信度＝舊的置信度*α+minDiff*(1-α)，α＝0.9。
如果該缺陷像素點(diǎn)尚未在集合之中，則將其添加到集合之中，并將其置信度設(shè)為minDiff，同時將其未活動時間設(shè)為-1。
從集合中去除好的像素點(diǎn)如果某個點(diǎn)的未活動時間大于某個預(yù)設(shè)值T，則將其從集合之中去除；通過選擇一個合適的T值，可以避免過于頻繁的去除和添加操作。
更新每個點(diǎn)的累積信息每次檢測后都將集合之中的每一個缺陷像素點(diǎn)的未活動時間值加1，或如果集合中的某一個像素點(diǎn)未被重復(fù)檢測，則將其未活動時間值加1。
集合已滿時在有些情況下，集合之中已經(jīng)裝滿缺陷像素點(diǎn)，而仍有新的缺陷像素點(diǎn)要添加到集合之中來。這時，要從集合中去除一個原有的缺陷像素點(diǎn)，來添加這個新的缺陷像素點(diǎn)。為此，規(guī)定將集合之中未活動時間最久的缺陷像素點(diǎn)挑出來并去除。如果有多個缺陷像素點(diǎn)的未活動時間均相同并都是最久，則將其中置信度最低的缺陷像素點(diǎn)挑出來并去除。然后，再將新的缺陷像素點(diǎn)添加到集合之中。
考慮到因?yàn)榍昂笙噜彽膸讕瑘D像內(nèi)容一般都比較相似，為了減少更新集合的頻度，可以規(guī)定每隔K幀才更新一次。
假設(shè)在某種情況下，一個“真”的缺陷像素點(diǎn)從集合中被去除，影響也不太嚴(yán)重。例如，某個缺陷像素點(diǎn)表現(xiàn)為一個持續(xù)高亮的紅色像素點(diǎn)，而它周圍區(qū)域恰好是一朵紅花，在這種情況下將這個缺陷像素點(diǎn)從集合中去除，其危害性也不大。只要景物發(fā)生變化，它立即就會被重新檢測到，并在K幀延遲之內(nèi)添加到集合之中去。
假設(shè)在某種情況下，一個“假”的缺陷像素點(diǎn)被添加到集合中去，它會隨著景物的變化而在T*K幀延遲之內(nèi)從集合之中被去除。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種缺陷像素檢測方法，其特點(diǎn)在于，包括建立一個缺陷像素的信息集合；建立一個判斷缺陷像素及更新上述集合的規(guī)則；在使用過程中對被檢測幀圖像進(jìn)行檢測并根據(jù)所述規(guī)則來對上述缺陷像素信息集合進(jìn)行更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，判斷一個像素是否為缺陷像素是通過如下方法實(shí)現(xiàn)的設(shè)當(dāng)前像素的值為Pm，n，在這里m代表行數(shù)，n指代列數(shù)，挑選如下像素點(diǎn)作為判斷當(dāng)前像素的相關(guān)像素點(diǎn)點(diǎn)Pm-2，n+2，Pm+2，n+2，Pm-2，n-2，Pm+2，n-2，Pm-2，n，Pm+2，n，Pm，n-2，Pm，n+2；計算出當(dāng)前像素點(diǎn)與上述相關(guān)點(diǎn)的差異值；如果最小差異值大于預(yù)先所規(guī)定的閾值，則判斷該當(dāng)前像素為缺陷像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷像素信息集合中至少包括下列內(nèi)容中的一種或多種每個缺陷像素點(diǎn)的位置信息、每個缺陷像素點(diǎn)的置信度、每個缺陷像素點(diǎn)有多久沒有被檢測并報告出來的記錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對缺陷像素信息集合進(jìn)行維護(hù)工作至少包括下列內(nèi)容中的一種或多種將新的缺陷像素點(diǎn)添加到集合中、將好的像素點(diǎn)從集合中去除、更新集合中每個像素點(diǎn)的累積信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述每個像素點(diǎn)的累積信息至少包括下列內(nèi)容中的一種或多種每個缺陷像素點(diǎn)的置信度、每個缺陷像素點(diǎn)有多久沒有被檢測并報告出來的記錄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述集合中缺陷像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的如果該缺陷像素點(diǎn)未在集合之中，則將其坐標(biāo)信息添加到集合之中，并設(shè)置其置信度和未活動時間；如果該缺陷像素點(diǎn)已在集合之中，則相應(yīng)增加其置信度和減少其未活動時間的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的如果某個點(diǎn)的未活動時間大于預(yù)設(shè)值T，則判斷其為好像素點(diǎn)并將其從集合之中去除。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的如果集合之中已經(jīng)裝滿缺陷像素點(diǎn)，而仍有新的缺陷像素點(diǎn)要添加到集合之中來，則規(guī)定將集合之中未活動時間最久的缺陷像素點(diǎn)挑出來并去除；如果有多個缺陷像素點(diǎn)的未活動時間均相同并都是最久，則將其中置信度最低的缺陷像素點(diǎn)挑出來并去除。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述集合中像素點(diǎn)進(jìn)行更新的規(guī)則是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的每次檢測后都將集合之中的每一個缺陷像素點(diǎn)的未活動時間值加1，或如果集合中的某一個像素點(diǎn)未被重復(fù)檢測，則將其未活動時間值加1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可對所述缺陷像素信息集合中最多可容納的缺陷像素點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行限制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述最多可容納的缺陷像素點(diǎn)的數(shù)量為32。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述最多可容納的缺陷像素點(diǎn)的數(shù)量為64。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，規(guī)定所述對集合進(jìn)行更新的頻度，即，可以規(guī)定每隔一定幀數(shù)才對集合更新一次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種缺陷像素檢測方法，包括建立一個缺陷像素的信息集合；建立一個判斷缺陷像素及更新上述集合的規(guī)則；在使用過程中對被檢測幀圖像進(jìn)行檢測并根據(jù)所述規(guī)則來對上述缺陷像素信息集合進(jìn)行更新。本發(fā)明針對傳統(tǒng)的缺陷像素動態(tài)檢測技術(shù)中，只依據(jù)單個幀圖像中的像素點(diǎn)來進(jìn)行判斷而檢測缺陷像素的方法進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計并引入了相關(guān)的歷史信息做為參考，從而大大提高了檢測的準(zhǔn)確性，減少了將好像素當(dāng)成缺陷像素等誤判情況的出現(xiàn)幾率。
文檔編號H04N5/335GK1767660SQ20051011492
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者俞青, 王浩 申請人:北京中星微電子有限公司