(一)原因

  1. 工艺 :
    1. 在sensor 的制作过程中有灰尘等引起。
    2. 组装过程中的缺陷:比如模组组装,电路焊接过程中的损伤
  2. noise :
    1. sensor gain 增大
    2. 老化:电子产品的寿命影响有限,导致会随着使用时间增加而引起坏点。温度湿度光照等使用环境都会造成器件老化

(二)分类

  1. 根据是否变化分类
    静态坏点、动态坏点
    • 静态坏点:不会随着时间、增益等改变,从sensor制造时因为工艺等产生的坏点。
    • 动态坏点:因为增益、温度等引起的坏点,会随着时间变化而改变。
  1. 根据坏点的亮度分类
    hotpixel、deadpixel、weakpixel、blinky pixel、stuck to neighbour pixel、phase detection pixel
    • hotpixel : 比周围点亮很多的坏点 。
    • deadpixel:无论什么入射光下,该点的值接近0
    • stuck pixel:无论什么入射光下,该点的值接近255
    • blinky pixel: 随机值
    • stuck to neighbor pixel: 该点的值受相邻的像素通道像素值的影响
    • phase detection piexl: 相位像素,PDAF sensor专有的
  1. 根据单通道相邻坏点的数量分类
    单坏点、双坏点、多坏点
    如3x3区域内有两个坏点,就叫双坏点。注意坏点数量指的单通道上的相邻坏点数量

(三)对图像的影响

  1. 如果图像中存在坏点,后续进行插值和滤波处理的时候,会影响到周围的像素值。
  2. 会造成图像的边缘出现伪彩色的情况,不仅影响清晰度,还影响边缘的色彩
  3. 会造成图像部分像素闪烁的现象

(四)坏点消除算法评价指标

  1. 不能损失原有图像细节

  2. 能够去除所有坏点

  3. 不能引起artifact

(五)坏点矫正的流程

坏点矫正的流程

静态坏点消除

一般在sensor 或者模组产线上进行标定,并将坏点位置写在OTP(One Time Programmable)里面

动态坏点检测

一种典型的坏点检测方法
Gh 是3x3 9个像素内的次大点;Gl 是3x3像素内的次小点(第二小点)
avg = ((G1+…+G9) - (G5+Gh+Gl))./6
dif = Gh - Gl;

在3x3的区域内,如果像素值大于(平均值avg+diff)或者像素值小于(平均值avg-diff),那么就称作坏点。

动态坏点的修正

  1. 最简单的是中值滤波
  2. 根据边缘情况,选择进行均值滤波

边缘可以用G1-G9,G2-G8,G3-G7,G4-G6找一个梯度最小的。

if 水平方向:
G5_out=(G4+G6)/2;
elseif 垂直方向:
G5_out=(G2+G8)/2;
elseif 左斜方向:
G5_out=(G1+G9)/2;
elseif 右斜方向:
G5_out=(G3+G7)/2;
else:
G5_out=(G1+...+G4+G6+...+G8)/8;
end

(六)可能出现的问题

  1. noise 的影响
    高噪声的情况话,可能会把噪声当成坏点,所以坏点矫正调试时根据ISO进行调试
  2. 高亮的孤立点:
    例如LED 点阵灯、交通灯等。可能会把它当成坏点
  3. 分辨率卡等
    比较密集的条纹不能模糊

(七)特殊的坏点——PDAF

有一种特别的静态坏点:相位像素。部分像素遮左半边,部分像素遮挡右半边,用来快速聚焦。由于遮挡会造成亮度由差异,在图像上表现为坏点。相位像素的分布很规律,位置总是静态不变的,和sensor的型号有关。