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KR20240143549A - Image Sensor and operating method of image sensor - Google Patents

Image Sensor and operating method of image sensor Download PDF

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KR20240143549A
KR20240143549A KR1020230044791A KR20230044791A KR20240143549A KR 20240143549 A KR20240143549 A KR 20240143549A KR 1020230044791 A KR1020230044791 A KR 1020230044791A KR 20230044791 A KR20230044791 A KR 20230044791A KR 20240143549 A KR20240143549 A KR 20240143549A
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KR
South Korea
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pixel
bad
cluster
pixels
bad pixel
Prior art date
Application number
KR1020230044791A
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Korean (ko)
Inventor
이재성
임경종
노요한
서영일
신덕하
안찬우
이한솔
성열민
이정국
Original Assignee
삼성전자주식회사
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.)
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Publication date
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Abstract

본 개시의 기술적 사상에 따른 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서는, 수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이, 전기적 신호를 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터로 변환하고, 이미지 데이터를 출력하는 리드아웃 회로, 복수의 픽셀들 중 배드 픽셀들 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하여 이미지 데이터에 포함된, 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하고, 제1 픽셀 데이터를 생성하는 제1 배드 픽셀 보정기, 및 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하여 이미지 데이터에 포함된, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 제2 픽셀 데이터를 생성하는 제2 배드 픽셀 보정기를 포함할 수 있다.An image sensor including a plurality of pixels according to the technical idea of the present disclosure may include a pixel array including a plurality of pixels that convert a received optical signal into an electrical signal, a readout circuit that converts the electrical signal into image data including pixel values of each of the plurality of pixels and outputs the image data, a first bad pixel corrector that corrects pixel values of bad pixels included in the image data by using pixel values of pixels surrounding each of the bad pixels among the plurality of pixels and generates first pixel data, and a second bad pixel corrector that corrects pixel values of cluster bad pixels included in the image data by using a neural network trained to correct cluster bad pixels and generates second pixel data.

Description

이미지 센서 및 이미지 센서의 동작 방법{Image Sensor and operating method of image sensor}Image sensor and operating method of image sensor {Image Sensor and operating method of image sensor}

본 개시의 기술적 사상은 이미지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 배드 픽셀들의 주변 픽셀들의 픽셀 값 및 딥 러닝 중 적어도 하나를 기초로 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하기 위한 이미지 센서에 관한 것이다. The technical idea of the present disclosure relates to an image sensor, and more particularly, to an image sensor for correcting a pixel value of a bad pixel based on at least one of pixel values of surrounding pixels of the bad pixels and deep learning.

이미지 센서(image sensor)는 대상물의 2차원적 또는 3차원적 이미지를 캡쳐(capture)하는 장치이다. 이미지 센서는 대상물로부터 반사되는 빛의 세기에 따라 반응하는 광전 변환 소자를 이용해 대상물의 이미지를 생성한다. An image sensor is a device that captures a two-dimensional or three-dimensional image of an object. An image sensor creates an image of an object using a photoelectric conversion element that reacts to the intensity of light reflected from the object.

최근 고품질 및 고화질의 사진, 동영상 등에 대한 요구가 커짐에 따라 이미지 센서의 해상도 증가를 위하여 픽셀 어레이에 많은 수의 픽셀들이 집적됨에 따라 픽셀이 미세화되고 있다. 공정상 이슈로 인해 픽셀 어레이의 특정 위치에서 배드 픽셀들이 발생할 수 있다. 임의의 형태의 많은 개수의 배드 픽셀들은 사진, 영상 등을 생성하는 데에 사용되지 않기 때문에 이미지 센서의 성능을 저하시키는 문제가 있다. Recently, as the demand for high-quality and high-definition photos and videos has increased, pixels are becoming smaller as a large number of pixels are integrated into the pixel array to increase the resolution of the image sensor. Due to process issues, bad pixels may occur at specific locations in the pixel array. A large number of bad pixels of any shape are not used to generate photos, videos, etc., which causes problems in lowering the performance of the image sensor.

딥 러닝(뉴럴 네트워크) 기술은 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하여 입력 데이터로부터 유효한 정보를 추출하는 기술이다. 딥 러닝 기술이 배드 픽셀의 보정에 이용될 수 있으나 연산량의 과다로 인하여 실시간 처리에 어려움이 있고, 많은 연산량을 처리하기 위해 전력이 많이 소모되고, 배드 픽셀 보정 시 비용이 증가될 수 있다. Deep learning (neural network) technology is a technology that extracts valid information from input data using trained neural networks. Deep learning technology can be used to correct bad pixels, but it is difficult to process in real time due to excessive computational load, and a lot of power is consumed to process a large amount of computational load, and the cost may increase when correcting bad pixels.

이에 따라, 배드 픽셀을 보정하는 데 발생하는 비용을 감소시키고, 배드 픽셀 보정의 성능을 향상시키기 위한 기술이 요구된다.Accordingly, a technology is required to reduce the cost incurred in correcting bad pixels and improve the performance of bad pixel correction.

본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 클러스터 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀을 포함하는 배드 픽셀들의 픽셀 값을 제1 알고리즘에 따라 보정하고, 딥 러닝 기반의 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀을 보정함으로써, 이미지 센서의 성능을 향상시키기 위한 이미지 센서 및 이의 동작 방법을 제공하는 데에 있다. The problem to be solved by the technical idea of the present invention is to provide an image sensor and an operating method thereof for improving the performance of the image sensor by correcting pixel values of bad pixels including cluster bad pixels and basic bad pixels according to a first algorithm and correcting cluster bad pixels according to a second algorithm based on deep learning.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이, 상기 전기적 신호를 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터로 변환하고, 상기 이미지 데이터를 출력하는 리드아웃 회로, 상기 복수의 픽셀들 중 배드 픽셀들 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하여 상기 이미지 데이터에 포함된, 상기 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하고, 제1 픽셀 데이터를 생성하는 제1 배드 픽셀 보정기, 및 클러스터 배드 픽셀(cluster bad pixel)을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크(Neural Network)를 이용하여 상기 이미지 데이터에 포함된, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 제2 픽셀 데이터를 생성하는 제2 배드 픽셀 보정기를 포함하는 이미지 센서를 제공할 수 있다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a first aspect of the present disclosure can provide an image sensor including a pixel array including a plurality of pixels which convert a received optical signal into an electrical signal, a readout circuit which converts the electrical signal into image data including pixel values of each of the plurality of pixels and outputs the image data, a first bad pixel corrector which corrects pixel values of the bad pixels included in the image data by using pixel values of pixels surrounding each of the bad pixels among the plurality of pixels and generates first pixel data, and a second bad pixel corrector which corrects pixel values of the cluster bad pixels included in the image data by using a neural network trained to correct cluster bad pixels and generates second pixel data.

또한, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제2 측면은, 수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이, 상기 전기적 신호들을 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는이미지 데이터로 변환하고, 상기 이미지 데이터를 출력하는 리드아웃 회로, 및 상기 픽셀 어레이에서 클러스터 배드 픽셀(cluster bad pixel) 및 기본 배드 픽셀의 위치를 나타내는 위치 정보에 기초하여 상기 이미지 데이터에서 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 상기 기본 배드 픽셀의 픽셀 값 중 적어도 하나를 보정하는 이미지 신호 프로세서를 포함하고, 상기 이미지 신호 프로세서는, 상기 클러스터 배드 픽셀 및 상기 기본 배드 픽셀 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하는 제1 알고리즘에 따라 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 상기 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 상기 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하는 제2 알고리즘에 따라 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 제공할 수 있다. In addition, as a technical means for achieving the above-described technical task, the second aspect of the present disclosure can provide an image sensor including a pixel array including a plurality of pixels that convert a received optical signal into an electrical signal, a readout circuit that converts the electrical signals into image data including pixel values of each of the plurality of pixels and outputs the image data, and an image signal processor that corrects at least one of the pixel value of the cluster bad pixel and the pixel value of the basic bad pixel in the image data based on position information indicating the positions of the cluster bad pixel and the basic bad pixel in the pixel array, wherein the image signal processor corrects the pixel value of the cluster bad pixel and the pixel value of the basic bad pixel according to a first algorithm that uses pixel values of the surrounding pixels of each of the cluster bad pixel and the basic bad pixel, and corrects the pixel value of the cluster bad pixel according to a second algorithm that uses a neural network trained to correct the cluster bad pixel.

또한, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제3 측면은, 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서의 동작 방법에 있어서, 수신되는 광 신호를 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터를 생성하는 단계, 상기 복수의 픽셀들 중 클러스터 배드 픽셀(cluster bad pixel) 및 기본 배드 픽셀의 위치를 나타내는 위치 정보에 기초하여 상기 이미지 데이터에서 상기 클러스터 배드 픽셀 및 상기 기본 배드 픽셀을 구분하는 단계, 및 제1 알고리즘에 따라 상기 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 상기 제1 알고리즘 및 상기 제1 알고리즘과 상이하고, 뉴럴 네트워크를 이용하는 제2 알고리즘 중 적어도 하나에 따라 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, as a technical means for achieving the above-described technical problem, a third aspect of the present disclosure may include a method for operating an image sensor including a plurality of pixels, the step of generating image data including pixel values of each of the plurality of pixels based on a received optical signal as an electrical signal, a step of distinguishing the cluster bad pixel and the basic bad pixel in the image data based on position information indicating positions of the cluster bad pixel and the basic bad pixel among the plurality of pixels, and a step of correcting the pixel value of the basic bad pixel according to a first algorithm, and correcting the pixel value of the cluster bad pixel according to at least one of the first algorithm and a second algorithm that is different from the first algorithm and utilizes a neural network.

본 개시의 기술적 사상에 따른 이미지 센서는, 제1 알고리즘에 따라 모든 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하고, 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정함으로써, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값은 제1 알고리즘 및 제2 알고리즘 중 적어도 하나에 기초하여 보정될 수 있고, 배드 픽셀들의 픽셀 값이 보다 효율적으로 보정될 수 있다. 따라서, 배드 픽셀의 픽셀 값은 실시간으로 처리될 수 있고, 전력 소모가 감소될 수 있다. An image sensor according to the technical idea of the present disclosure corrects pixel values of all bad pixels according to a first algorithm, and corrects pixel values of cluster bad pixels according to a second algorithm, so that pixel values of cluster bad pixels can be corrected based on at least one of the first algorithm and the second algorithm, and pixel values of bad pixels can be corrected more efficiently. Therefore, pixel values of bad pixels can be processed in real time, and power consumption can be reduced.

또한, 본 개시의 기술적 사상에 따른 이미지 센서는, 클러스터 배드 픽셀 중 뉴럴 네크워크를 이용하여 보정할 필요가 있는 클러스터 배드 픽셀을 구분하고, 뉴럴 네크워크를 이용하여 보정할 필요가 있는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 제2 알고리즘에 따라 보정함으로써, 뉴럴 네트워크의 연산량이 감소될 수 있고, 이미지 센서의 성능이 향상될 수 있다. 이에 따라, 이미지 데이터에 대하여 실시간으로 배드 픽셀 보정이 수행될 수 있고, 이미지 데이터의 배드 픽셀의 시인성이 감소될 수 있다. In addition, the image sensor according to the technical idea of the present disclosure distinguishes cluster bad pixels that need to be corrected using a neural network among cluster bad pixels, and corrects pixel values of the cluster bad pixels that need to be corrected using the neural network according to a second algorithm, thereby reducing the amount of computation of the neural network and improving the performance of the image sensor. Accordingly, bad pixel correction can be performed on image data in real time, and the visibility of the bad pixels of the image data can be reduced.

본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 설명으로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.The effects obtainable from the exemplary embodiments of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly derived and understood by a person having ordinary skill in the technical field to which the exemplary embodiments of the present disclosure belong from the following description. That is, unintended effects resulting from practicing the exemplary embodiments of the present disclosure can also be derived by a person having ordinary skill in the technical field from the exemplary embodiments of the present disclosure.

도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 이미지 센서를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배드 픽셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 제1 배드 픽셀 보정기 및 제2 배드 픽셀 보정기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 제1 배드 픽셀 보정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 제2 배드 픽셀 보정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 신호 프로세서를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 병합기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 신호 프로세서의 구성 요소를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9a는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 프리-프로세서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9b는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 프리-프로세서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 인터 그래디언트를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 인터 그래디언트를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 2 is a drawing for explaining a bad pixel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of a first bad pixel corrector and a second bad pixel corrector according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first bad pixel corrector according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 5 is a diagram illustrating a second bad pixel corrector according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an image signal processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of a merger according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 8 is a block diagram illustrating components of an image signal processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 9a is a diagram for explaining the operation of a pre-processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 9b is a diagram for explaining the operation of a pre-processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 10 is a drawing for explaining an inter gradient according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 11 is a drawing for explaining an inter gradient according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation method of an image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 13 is a block diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions thereof are omitted.

본 개시에서 사용되는 '회로'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '회로'는 어떤 역할들을 수행한다. 다만, '회로'는 소프트 웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '회로'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '회로'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다.The term 'circuit' as used in this disclosure means a software or hardware component such as an FPGA or an ASIC, and the 'circuit' performs certain roles. However, the 'circuit' is not limited to software or hardware. The 'circuit' may be configured to be on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, the 'circuit' may include components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.

도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 이미지 센서를 나타내는 블록도이다. FIG. 1 is a block diagram illustrating an image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

이미지 센서(10)는 광학 렌즈(LS)를 통하여 입사된 오브젝트의 광학적 신호를 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 이미지 센서(10)는 이미지 또는 광 센싱 기능을 갖는 전자 기기에 탑재될 수 있다. 예를 들어, PC(personal computer), IoT (Internet of Things) 장치, 또는 휴대용 전자 장치로 구현될 수 있다. 휴대용 전자 장치는, 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라, 오디오 장치, PMP(portable multimedia player), PND(personal navigation device), MP3 플레이어, 휴대용 게임 콘솔(handheld game console), e-북(e-book), 웨어러블 기기 등을 포함할 수 있다. 또한 이미지 센서(10)는 드론(drone), 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Drivers Assistance System; ADAS) 등과 같은 전자 기기 또는 차량, 가구, 제조 설비, 도어, 각종 계측 기기 등에 부품으로서 구비되는 전자 기기에 탑재될 수 있다.The image sensor (10) can convert an optical signal of an object incident through an optical lens (LS) into image data. The image sensor (10) can be mounted on an electronic device having an image or light sensing function. For example, it can be implemented as a personal computer (PC), an Internet of Things (IoT) device, or a portable electronic device. The portable electronic device can include a laptop computer, a mobile phone, a smart phone, a tablet PC, a personal digital assistant (PDA), an enterprise digital assistant (EDA), a digital still camera, a digital video camera, an audio device, a portable multimedia player (PMP), a personal navigation device (PND), an MP3 player, a handheld game console, an e-book, a wearable device, etc. In addition, the image sensor (10) can be mounted on an electronic device such as a drone, an Advanced Drivers Assistance System (ADAS), or an electronic device provided as a component in a vehicle, furniture, manufacturing equipment, doors, various measuring devices, etc.

도 1을 참조하면, 이미지 센서(10)는 픽셀 어레이(100), 리드아웃 회로(200), 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)(300)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(10)는 도 1에 도시된 픽셀 어레이(100), 리드아웃 회로(200), 이미지 신호 프로세서(300) 외의 범용적인 구성, 예컨대 메모리, 인터페이스 회로 등을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the image sensor (10) may include a pixel array (100), a readout circuit (200), and an image signal processor (ISP) (300). The image sensor (10) may further include general-purpose components, such as memory, interface circuits, etc., other than the pixel array (100), readout circuit (200), and image signal processor (300) illustrated in FIG. 1.

픽셀 어레이(100)는 예를 들면, CCD(Charge Coupled Devices) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 광전 변환 소자로 구현될 수 있으며 이외에도 다양한 종류의 광전 변환 소자로 구현될 수 있다. 픽셀 어레이(100)는 수신되는 광 신호(빛)를 전기적 신호로 변환하는 복수의 픽셀(PX)들을 포함하고, 복수의 픽셀 (PX) 들은 행열로 배열될 수 있다. 복수의 픽셀 (PX) 들 각각은 광 감지 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 광 감지 소자는 무기 포토(photo) 다이오드, 유기 포토 다이오드, 페로브 스카이트 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 포토 게이트 또는 핀드 포토 다이오드(pinned photodiode) 등과 같이, 유기 물질 또는 무기 물질로 구성되는 광 감지 소자일 수 있다. 실시예에 있어서, 복수의 픽셀(PX)들 각각은 복수의 광 감지 소자를 포함할 수 있다. The pixel array (100) may be implemented with a photoelectric conversion element such as, for example, a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and may also be implemented with various types of photoelectric conversion elements. The pixel array (100) includes a plurality of pixels (PX) that convert a received optical signal (light) into an electrical signal, and the plurality of pixels (PX) may be arranged in rows and columns. Each of the plurality of pixels (PX) may include a photosensitive element. For example, the photosensitive element may be a photosensitive element made of an organic material or an inorganic material, such as an inorganic photodiode, an organic photodiode, a perovskite photodiode, a phototransistor, a photogate, or a pinned photodiode. In an embodiment, each of the plurality of pixels (PX) may include a plurality of photosensitive elements.

한편, 복수의 픽셀(PX)들 각각의 상부, 또는 인접한 픽셀(PX)들로 구성되는 픽셀 그룹들 각각의 상부에 집광을 위한 마이크로 렌즈가 배치될 수 있다. 복수의 픽셀(PX)들 각각은 마이크로 렌즈를 통해 수신된 빛으로부터 특정 스펙트럼 영역의 빛을 감지할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 어레이(100)는 레드(red) 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환하는 레드 픽셀, 그린(green) 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환하기 위한 그린 픽셀, 및 블루(blue) 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환하기 위한 블루 픽셀을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 픽셀 어레이(100)는 레드, 그린 및 블루 외에 다른 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환하는 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 어레이(100)는 시안(cyan), 옐로우(yellow), 마젠타(magenta) 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환하는 픽셀들을 포함할 수 있다.Meanwhile, a micro lens for focusing light may be arranged above each of the plurality of pixels (PX), or above each of the pixel groups composed of adjacent pixels (PX). Each of the plurality of pixels (PX) may detect light of a specific spectrum region from light received through the micro lens. For example, the pixel array (100) may include a red pixel for converting light of a red spectrum region into an electric signal, a green pixel for converting light of a green spectrum region into an electric signal, and a blue pixel for converting light of a blue spectrum region into an electric signal. However, the present invention is not limited thereto, and the pixel array (100) may include pixels for converting light of other spectrum regions into electric signals in addition to red, green, and blue. For example, the pixel array (100) may include pixels for converting light of cyan, yellow, and magenta spectrum regions into electric signals.

픽셀 어레이(100)는 복수의 행(row) 라인, 복수의 열(column) 라인 및 각각이 행 라인과 열 라인에 접속되며 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀(PX), 및 복수의 픽셀(PX)들 각각에 대응하도록 배열된 컬러 필터 어레이를 포함할 수 있다. 복수의 픽셀(PX)들 각각의 상부에는 특정 스펙트럼 영역의 빛을 투과시키기 위한 컬러 필터 어레이가 배치될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 어레이는 레드 컬러 픽셀, 블루 컬러 픽셀, 및 2개의 그린 컬러 픽셀들을 포함하는 2 Υ 2 크기의 셀(Cell)들이 반복적으로 배치되는 구성일 수 있다. 이와 같은 패턴을 베이어(BAYER) 패턴이라 지칭할 수 있다.The pixel array (100) may include a plurality of row lines, a plurality of column lines, and a plurality of pixels (PX) arranged in a matrix form and each connected to the row lines and the column lines, and a color filter array arranged to correspond to each of the plurality of pixels (PX). A color filter array for transmitting light of a specific spectrum region may be arranged on each of the plurality of pixels (PX). For example, the color filter array may have a configuration in which 2 Υ 2 sized cells including a red color pixel, a blue color pixel, and two green color pixels are repeatedly arranged. Such a pattern may be referred to as a BAYER pattern.

또 다른 예에서, 컬러 필터 어레이는 기준색들 각각에 대응하는 컬러 픽셀 그룹들이 반복적으로 배치되는 구성일 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 어레이는 2 Υ 2으로 배치된 레드 컬러 픽셀들을 포함하는 레드 컬러 픽셀 그룹, 2 Υ 2으로 배치된 제1 그린 컬러 픽셀들을 포함하는 제1 그린 컬러 픽셀 그룹, 2 Υ 2으로 배치된 블루 컬러 픽셀들을 포함하는 블루 컬러 픽셀 그룹, 및 2 Υ 2으로 배치된 제2 그린 컬러 픽셀들을 포함하는 제2 그린 컬러 픽셀 그룹이 반복적으로 배치되는 구성일 수 있다. 이와 같은 패턴을 테트라(TETRA) 패턴이라 지칭할 수 있다.In another example, the color filter array may be configured in which color pixel groups corresponding to each of the reference colors are repeatedly arranged. For example, the color filter array may be configured in which a red color pixel group including red color pixels arranged in a 2 Υ 2 pattern, a first green color pixel group including first green color pixels arranged in a 2 Υ 2 pattern, a blue color pixel group including blue color pixels arranged in a 2 Υ 2 pattern, and a second green color pixel group including second green color pixels arranged in a 2 Υ 2 pattern are repeatedly arranged. Such a pattern may be referred to as a TETRA pattern.

또 다른 예에서, 컬러 필터 어레이는 3 Υ 3으로 배치된 레드 컬러 픽셀들을 포함하는 레드 컬러 픽셀 그룹, 3 Υ 3으로 배치된 제1 그린 컬러 픽셀들을 포함하는 제1 그린 컬러 픽셀 그룹, 3 Υ 3으로 배치된 블루 컬러 픽셀들을 포함하는 블루 컬러 픽셀 그룹, 및 3 Υ 3으로 배치된 제2 그린 컬러 픽셀들을 포함하는 제2 그린 컬러 픽셀 그룹이 반복적으로 배치되는 구성일 수 있다. 이와 같은 패턴을 노나(NONA) 패턴이라 지칭할 수 있다.In another example, the color filter array may be configured such that a red color pixel group including red color pixels arranged in a 3 Υ 3 pattern, a first green color pixel group including first green color pixels arranged in a 3 Υ 3 pattern, a blue color pixel group including blue color pixels arranged in a 3 Υ 3 pattern, and a second green color pixel group including second green color pixels arranged in a 3 Υ 3 pattern are repeatedly arranged. Such a pattern may be referred to as a NONA pattern.

한편, 본 개시는 이에 한하지 않으며, 컬러 필터 어레이 는 2n X 2n 또는 3n X 3n(n은 양의 정수)으로 배치된 컬러 픽셀들을 포함하는 레드 컬러 픽셀 그룹, 컬러 블루 픽셀 그룹, 제1 그린 컬러 픽셀 그룹 및 제2 컬러 픽셀 그룹이 반복적으로 배치될 수도 있다. Meanwhile, the present disclosure is not limited thereto, and the color filter array may include a red color pixel group, a color blue pixel group, a first green color pixel group, and a second color pixel group, which include color pixels arranged in a 2n X 2n or 3n X 3n (n is a positive integer), and may be repeatedly arranged.

일부 실시예에 있어서, 복수의 픽셀(PX)은 멀티-레이어 구조를 가질 수 있다. 멀티-레이어 구조의 픽셀(PX)은 서로 다른 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환하는 적층된 복수의 광 감지 소자들을 포함하며, 복수의 광 감지 소자들로부터 서로 다른 색상에 대응하는 전기 신호들이 생성될 수 있다. 다시 말해서, 하나의 픽셀(PX)에서 복수의 색에 대응하는 전기 신호들이 출력될 수 있다. In some embodiments, the plurality of pixels (PX) may have a multi-layer structure. The pixel (PX) of the multi-layer structure includes a plurality of stacked photo-sensing elements that convert light of different spectral regions into electrical signals, and electrical signals corresponding to different colors may be generated from the plurality of photo-sensing elements. In other words, electrical signals corresponding to multiple colors may be output from one pixel (PX).

리드아웃 회로(200)는 픽셀 어레이(100)로부터 전기적 신호인 픽셀 신호를 수신하고, 픽셀 신호를 복수의 픽셀(PX)들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터(IDT)로 변환할 수 있다. 이미지 데이터(IDT)는 픽셀 어레이(100)의 각 픽셀(PX)에 대응하는 디지털 값인 픽셀 값을 포함하는 스트림(stream) 형태의 신호일 수 있다. 픽셀 신호는 리셋 신호 또는 이미지 신호(또는 센싱 신호)를 포함할 수 있다. 리드아웃 회로(200)는 픽셀 어레이(100)로부터 수신되는 리셋 신호들 및 이미지 신호들을 디지털 신호로 변환함으로써, 복수의 픽셀(PX)들에 대응하는 픽셀 값들을 생성 및 출력할 수 있다. 리드아웃 회로(200)는 이미지 데이터(IDT)를 이미지 신호 프로세서(300)로 전달할 수 있다. The readout circuit (200) can receive a pixel signal, which is an electrical signal, from the pixel array (100), and convert the pixel signal into image data (IDT) including pixel values of each of a plurality of pixels (PX). The image data (IDT) can be a signal in the form of a stream including a pixel value, which is a digital value corresponding to each pixel (PX) of the pixel array (100). The pixel signal can include a reset signal or an image signal (or a sensing signal). The readout circuit (200) can generate and output pixel values corresponding to a plurality of pixels (PX) by converting reset signals and image signals received from the pixel array (100) into digital signals. The readout circuit (200) can transfer the image data (IDT) to the image signal processor (300).

이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)를 수신할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)에 대하여 이미지 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 프로세서(300)는 노이즈 저감 처리, 게인 조정, 파형 정형화 처리, 보간 처리, 화이트밸런스 처리, 감마 처리, 에지 강조 처리, 비닝 등의 이미지 처리를 수행할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)에 대해 배드 픽셀 보정을 수행할 수 있다.The image signal processor (300) can receive image data (IDT). The image signal processor (300) can perform image processing on the image data (IDT). For example, the image signal processor (300) can perform image processing such as noise reduction processing, gain adjustment, waveform shaping processing, interpolation processing, white balance processing, gamma processing, edge enhancement processing, and binning. The image signal processor (300) can perform bad pixel correction on the image data (IDT).

일 실시예에서, 이미지 신호 프로세서(300)는 배드 픽셀을 검출할 수 있다. 이미지 데이터(IDT)에는 배드 픽셀에 의한 픽셀 값이 포함될 수 있다. 여기서 배드 픽셀은, 주변 픽셀들과 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상이거나, 이미지 데이터(IDT)가 특정 계조의 이미지를 나타낼 때, 상기 계조에 해당하는 픽셀 값을 갖지 못하는 픽셀을 지칭할 수 있다. 배드 픽셀은 복수의 픽셀(PX)들 중 지속적으로 턴-온 또는 턴-오프되는 스태틱(static) 배드 픽셀 및 랜덤하게 턴-온 또는 턴-오프되는 다이나믹(dynamic) 배드 픽셀을 포함할 수 있다. In one embodiment, the image signal processor (300) can detect a bad pixel. The image data (IDT) may include a pixel value due to the bad pixel. Here, the bad pixel may refer to a pixel in which a difference in pixel value from surrounding pixels is greater than or equal to a reference value, or which does not have a pixel value corresponding to a specific grayscale when the image data (IDT) represents an image of the specific grayscale. The bad pixel may include a static bad pixel that is continuously turned on or off among a plurality of pixels (PX) and a dynamic bad pixel that is randomly turned on or off.

배드 픽셀은 클러스터(cluster) 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀을 포함할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀은 인접한 복수의 배드 픽셀들이 클러스터를 형성하여 생성되는 픽셀을 의미할 수 있다. 배드 픽셀들 중 클러스터 배드 픽셀이 아닌 픽셀을 기본 배드 픽셀이라 지칭할 수 있다. 기본 배드 픽셀은 단일 배드 픽셀일수도 있고, 클러스터를 형성하지 않는 적어도 하나의 배드 픽셀을 의미할 수도 있다. A bad pixel may include a cluster bad pixel and a basic bad pixel. A cluster bad pixel may refer to a pixel generated by a plurality of adjacent bad pixels forming a cluster. Among the bad pixels, a pixel that is not a cluster bad pixel may be referred to as a basic bad pixel. A basic bad pixel may refer to a single bad pixel or at least one bad pixel that does not form a cluster.

이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)로부터 배드 픽셀을 구분할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 위치 정보에 기초하여 클러스터 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀을 구분할 수 있다. 위치 정보는 픽셀 어레이(100)에서 복수의 픽셀(PX)들 중 클러스터 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀의 위치를 나타낼 수 있고, 이미지 신호 프로세서(300)에 기 저장될 수 있다. 예시적으로, 이미지 신호 프로세서(300)는 위치 정보에 기초하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 구분할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 이미지 신호 프로세서(300)는 클러스터 배드 픽셀의 위치 정보 및 기본 배드 픽셀의 위치 정보를 구분할 수도 있다. The image signal processor (300) can distinguish bad pixels from image data (IDT). The image signal processor (300) can distinguish cluster bad pixels and basic bad pixels based on position information. The position information can indicate positions of cluster bad pixels and basic bad pixels among a plurality of pixels (PX) in the pixel array (100) and can be stored in the image signal processor (300). For example, the image signal processor (300) can distinguish pixel values of cluster bad pixels and pixel values of basic bad pixels based on the position information. However, it is not necessarily limited thereto, and the image signal processor (300) can also distinguish position information of cluster bad pixels and position information of basic bad pixels.

일 실시예에서, 이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)에 대해 배드 픽셀 보정을 수행할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)에 포함된 복수의 픽셀(PX)들의 픽셀 값들 중 배드 픽셀의 픽셀 값들을 보정할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 이미지 데이터(IDT)에 포함된 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값 중 적어도 하나를 보정할 수 있다. In one embodiment, the image signal processor (300) can perform bad pixel correction on the image data (IDT). The image signal processor (300) can correct pixel values of bad pixels among pixel values of a plurality of pixels (PX) included in the image data (IDT). The image signal processor (300) can correct at least one of the pixel value of a cluster bad pixel and the pixel value of a basic bad pixel included in the image data (IDT).

이미지 신호 프로세서(300)는 제1 알고리즘에 따라 모든 배드 픽셀들 각각의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 제1 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 알고리즘은 픽셀 어레이(100)에서 배드 픽셀들 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하여 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하는 알고리즘으로, 핸드-크래프트 특징(hand-crafted feature)을 이용할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하는 제1 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 기본 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하는 제1 알고리즘에 따라 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다.The image signal processor (300) can correct the pixel value of each of all bad pixels according to the first algorithm. The image signal processor (300) can correct the pixel value of the cluster bad pixel and the pixel value of the basic bad pixel according to the first algorithm. The first algorithm is an algorithm that corrects the pixel value of the bad pixels by using the pixel values of the surrounding pixels of each of the bad pixels in the pixel array (100), and can use a hand-crafted feature. The image signal processor (300) can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the first algorithm that uses the pixel values of the surrounding pixels of the cluster bad pixel. The image signal processor (300) can correct the pixel value of the basic bad pixel according to the first algorithm that uses the pixel values of the surrounding pixels of the basic bad pixel.

이미지 신호 프로세서(300)는 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 알고리즘은 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하는 알고리즘일 수 있다. 이미지 신호 프로세서(300)는 뉴럴 네트워크를 이용하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. The image signal processor (300) can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the second algorithm. The second algorithm may be an algorithm that uses a neural network trained to correct the cluster bad pixel. The image signal processor (300) can correct the pixel value of the cluster bad pixel using the neural network.

도 1을 참조하면, 이미지 신호 프로세서(300)는 제1 배드 픽셀 보정기(310) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)를 포함할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 제1 알고리즘에 따라 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀 의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 기본 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하여 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하여 제1 픽셀 데이터를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 1, the image signal processor (300) may include a first bad pixel corrector (310) and a second bad pixel corrector (320). The first bad pixel corrector (310) may correct pixel values of bad pixels according to a first algorithm. The first bad pixel corrector (310) may correct pixel values of a cluster bad pixel and pixel values of a basic bad pixel. The first bad pixel corrector (310) may correct pixel values of a cluster bad pixel by using pixel values of pixels surrounding the cluster bad pixel. The first bad pixel corrector (310) may correct pixel values of a basic bad pixel by using pixel values of pixels surrounding the basic bad pixel. The first bad pixel corrector (310) may correct pixel values of a cluster bad pixel and pixel values of a basic bad pixel to generate first pixel data.

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네크워크를 이용하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하여 제2 픽셀 데이터를 생성할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 딥 러닝 기반의 배드 픽셀 보정부(DLBPC; Deep learning based bad pixel corrector)로 지칭될 수도 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 모든 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수도 있고, 제2 알고리즘에 따라 하나의 클러스터 배드 픽셀 보정을 수행하는 시간에 기초하여 클러스터 배드 픽셀 들 중 일부 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수도 있다. 예를 들어, 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제1 클러스터 배드 픽셀의 배드 픽셀 보정을 수행하는 동안, 수신되는 다른 클러스터 배드 픽셀에 대해 배드 픽셀 보정을 수행하지 않을 수 있다. 다만, 제2 배드 픽셀 보정기(320)가 다른 클러스터 배드 픽셀에 대해 배드 픽셀 보정을 수행하지 않더라도, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 다른 클러스터 배드 픽셀에 대해 배드 픽셀 보정을 수행할 수 있다. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the second algorithm. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel using a neural network trained to correct the cluster bad pixel. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel to generate second pixel data. The second bad pixel corrector (320) may be referred to as a deep learning based bad pixel corrector (DLBPC). The second bad pixel corrector (320) may correct the pixel values of all cluster bad pixels, or may correct the pixel values of some of the cluster bad pixels among the cluster bad pixels based on the time for performing one cluster bad pixel correction according to the second algorithm. For example, while the second bad pixel corrector (320) performs bad pixel correction for the first cluster bad pixel, it may not perform bad pixel correction for other cluster bad pixels that are received. However, even if the second bad pixel corrector (320) does not perform bad pixel correction for other cluster bad pixels, the first bad pixel corrector (310) may perform bad pixel correction for other cluster bad pixels.

일 실시예에서, 이미지 신호 프로세서(300)는 제1 픽셀 데이터 및 제2 픽셀 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 이미지 처리된 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. 보정 이미지 데이터(IDTa)는 이미지 데이터(IDT)에서 배드 픽셀의 픽셀 값이 보정된 이미지 데이터일 수 있다. 보정 이미지 데이터(IDTa)는 외부 프로세서(20)(예컨대 이미지 센서(100)가 탑재되는 전자 장치의 메인 프로세서, 또는 그래픽 프로세서 등)에 제공될 수 있다. 외부 프로세서(20)는 보정 이미지 데이터(IDTa)에 대하여 이미지 처리를 수행하여 화질을 개선하거나 또는 보정 이미지 데이터(IDTa)의 해상도를 줄이고, 이미지 처리된 이미지 데이터를 저장하거나, 디스플레이에 표시하거나 또는 이미지 데이터에 기초한 동작을 수행하는 구성에 보정 이미지 데이터(IDTa)를 제공할 수 있다. In one embodiment, the image signal processor (300) can generate image-processed corrected image data (IDTa) based on at least one of the first pixel data and the second pixel data. The corrected image data (IDTa) can be image data in which a pixel value of a bad pixel in the image data (IDT) is corrected. The corrected image data (IDTa) can be provided to an external processor (20) (e.g., a main processor of an electronic device in which the image sensor (100) is mounted, a graphic processor, etc.). The external processor (20) can perform image processing on the corrected image data (IDTa) to improve image quality or reduce the resolution of the corrected image data (IDTa), and provide the corrected image data (IDTa) to a configuration that stores the image-processed image data, displays it on a display, or performs an operation based on the image data.

실시예에 있어서, 제1 배드 픽셀 보정기(310) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320) 각각은 하드웨어로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 제1 배드 픽셀 보정기(310) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320) 각각은 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 실시예에 있어서, 픽셀 어레이(100), 리드아웃 회로(200), 및 이미지 신호 프로세서(300)는 하나의 반도체 칩 또는 반도체 모듈로서 구현될 수 있다. 실시예에 있어서, 픽셀 어레이(100) 및 리드아웃 회로(200)는 하나의 반도체 칩으로 구현되고, 이미지 신호 프로세서(300)는 다른 하나의 반도체 칩으로 구현될 수도 있다.In the embodiment, each of the first bad pixel corrector (310) and the second bad pixel corrector (320) may be implemented as hardware. However, it is not limited thereto, and each of the first bad pixel corrector (310) and the second bad pixel corrector (320) may be implemented as software or a combination of hardware and software. In the embodiment, the pixel array (100), the readout circuit (200), and the image signal processor (300) may be implemented as one semiconductor chip or semiconductor module. In the embodiment, the pixel array (100) and the readout circuit (200) may be implemented as one semiconductor chip, and the image signal processor (300) may be implemented as another semiconductor chip.

본 개시의 실시예에 따른 이미지 센서는, 제1 알고리즘에 따라 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하고, 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 기본 배드 픽셀의 픽셀 값은 제1 알고리즘에 따라 보정되므로, 연산량이 감소될 수 있고, 전력 소모가 감소될 수 있다. 제2 알고리즘에 따른 배드 픽셀 보정 시, 배드 픽셀 보정이 수행되는 시간을 증가시킴에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 알고리즘에 따라 실시간으로 보정되지 않더라도, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값은 제1 알고리즘에 따라 실시간으로 보정될 수 있으므로, 배드 픽셀 보정을 위한 연산량이 감소되고 성능이 향상될 수 있다. 이에 따라, 배드 픽셀 보정 시 전력 소모가 감소되고, 배드 픽셀 보정을 위한 성능이 향상된 이미지 센서가 제공될 수 있다. An image sensor according to an embodiment of the present disclosure can correct pixel values of bad pixels according to a first algorithm, and can correct pixel values of cluster bad pixels according to a second algorithm. Since the pixel values of basic bad pixels are corrected according to the first algorithm, the amount of computation can be reduced and power consumption can be reduced. When correcting bad pixels according to the second algorithm, by increasing the time for performing bad pixel correction, even if the pixel values of cluster bad pixels are not corrected in real time according to the second algorithm, the pixel values of cluster bad pixels can be corrected in real time according to the first algorithm, so the amount of computation for bad pixel correction can be reduced and performance can be improved. Accordingly, an image sensor can be provided in which power consumption is reduced during bad pixel correction and performance for bad pixel correction is improved.

도 2는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배드 픽셀을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서는, 이미지 데이터(IDT)에 픽셀 어레이(예를 들어, 도 1의 픽셀 어레이(100))의 복수의 픽셀(PX)들 각각을 대응시킨 이미지 데이터(IDT)를 나타낸다. 이미지 데이터(IDT)는 복수의 픽셀(PX)들 각각에 대응하는 픽셀 값을 포함할 수 있다. 본 명세서에서는, 픽셀(PX)에 대응하는 픽셀 값을 픽셀(PX)의 픽셀 값으로 지칭할 수 있다. 도 1에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 2 is a diagram for explaining a bad pixel according to an exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 2 shows image data (IDT) in which each of a plurality of pixels (PX) of a pixel array (for example, the pixel array (100) of FIG. 1) is associated with the image data (IDT). The image data (IDT) may include a pixel value corresponding to each of the plurality of pixels (PX). In this specification, a pixel value corresponding to a pixel (PX) may be referred to as a pixel value of the pixel (PX). Any content overlapping with that described in FIG. 1 is omitted.

도 2를 참조하면, 이미지 데이터(IDT)는 복수의 픽셀(PX)들의 픽셀 값들을 포함할 수 있다. 이미지 데이터(IDT)는 제1 그린 픽셀(Gr)들, 레드 픽셀(R)들. 블루 픽셀(B)들, 및 제2 그린 픽셀(Gb)들 각각에 대응하는 픽셀 값들을 포함할 수 있다. 도 2에는, 2 Υ 2으로 배치된 레드 픽셀(R)들을 포함하는 레드 픽셀 그룹, 2 Υ 2으로 배치된 제1 그린 픽셀(Gr)들을 포함하는 제1 그린 픽셀 그룹, 2 Υ 2으로 배치된 블루 픽셀(B)들을 포함하는 블루 픽셀 그룹, 및 2 Υ 2으로 배치된 제2 그린 픽셀(Gb)들을 포함하는 제2 그린 픽셀 그룹이 반복적으로 배치되는 테트라(TETRA) 패턴이 도시되어 있으나, 이는 일 예시에 해당하며, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 이미지 데이터(IDT)는 다양한 패턴을 형성하는 복수의 픽셀(PX)들의 픽셀 값들을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the image data (IDT) may include pixel values of a plurality of pixels (PX). The image data (IDT) may include pixel values corresponding to each of the first green pixels (Gr), the red pixels (R), the blue pixels (B), and the second green pixels (Gb). FIG. 2 illustrates a TETRA pattern in which a red pixel group including red pixels (R) arranged in 2 Υ 2, a first green pixel group including first green pixels (Gr) arranged in 2 Υ 2, a blue pixel group including blue pixels (B) arranged in 2 Υ 2, and a second green pixel group including second green pixels (Gb) arranged in 2 Υ 2 are repeatedly arranged, but this is only an example and is not necessarily limited thereto. The image data (IDT) may include pixel values of a plurality of pixels (PX) forming various patterns.

이미지 데이터(IDT)는 적어도 하나의 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을 포함할 수 있다. 이미지 데이터(IDT)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 포함할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀(CBP)은 인접한 복수의 배드 픽셀(BP)들이 클러스터를 형성하는 픽셀일 수 있다. 예시적으로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)은 8개의 인접한 배드 픽셀(BP)을 포함할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀(CBP)은 2x4 행렬의 배드 픽셀(BP)들을 포함할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며 다양한 수의 배드 픽셀(BP)이 클러스터를 형성할 수 있다. The image data (IDT) may include a pixel value of at least one bad pixel (BP). The image data (IDT) may include a pixel value of a cluster bad pixel (CBP) and a pixel value of a basic bad pixel (BBP). The cluster bad pixel (CBP) may be a pixel in which a plurality of adjacent bad pixels (BP) form a cluster. For example, the cluster bad pixel (CBP) may include eight adjacent bad pixels (BP). The cluster bad pixel (CBP) may include a 2x4 matrix of bad pixels (BP). However, the present invention is not necessarily limited thereto, and a variety of bad pixels (BP) may form a cluster.

기본 배드 픽셀(BBP)은 인접한 복수의 배드 픽셀(BP)들이 클러스터를 형성하지 않는 배드 픽셀(BP)로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 아닌 배드 픽셀(BP)일 수 있다. 기본 배드 픽셀(BBP)은 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 아닌 단일의 배드 픽셀(BP)일 수도 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 기본 배드 픽셀(BBP)은 서로 인접한 2개의 배드 픽셀(BP)일 수도 있다. 클러스터 배드 픽셀(CBP)은 기본 배드 픽셀(BBP)과 적어도 하나의 픽셀 단위로 이격되어 배치될 수도 있고, 기본 배드 픽셀(BBP)과 인접하여 배치될 수도 있다. A basic bad pixel (BBP) is a bad pixel (BP) that is not a cluster of adjacent bad pixels (BP), and may be a bad pixel (BP) that is not a cluster bad pixel (CBP). The basic bad pixel (BBP) may be a single bad pixel (BP) that is not a cluster bad pixel (CBP). However, it is not necessarily limited thereto, and the basic bad pixels (BBP) may be two adjacent bad pixels (BP). The cluster bad pixel (CBP) may be arranged to be spaced apart from the basic bad pixel (BBP) by at least one pixel unit, or may be arranged adjacent to the basic bad pixel (BBP).

도 2에는 하나의 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 하나의 기본 배드 픽셀(BBP)이 도시되어 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 픽셀 어레이에 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)중 적어도 하나가 포함될 수도 있고, 하나 이상의 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 하나 이상의 기본 배드 픽셀(BBP)이 포함될 수도 있다. Although FIG. 2 illustrates one cluster bad pixel (CBP) and one basic bad pixel (BBP), it is not necessarily limited thereto, and the pixel array may include at least one of a cluster bad pixel (CBP) and a basic bad pixel (BBP), or may include one or more cluster bad pixels (CBPs) and one or more basic bad pixels (BBPs).

도 3은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 제1 배드 픽셀 보정기 및 제2 배드 픽셀 보정기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of a first bad pixel corrector and a second bad pixel corrector according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Any content that overlaps with the above-described content is omitted.

이미지 신호 프로세서(예를 들어, 도 1의 이미지 신호 프로세서(300))는 이미지 데이터(IDT)로부터 배드 픽셀을 구분할 수 있다. 이미지 신호 프로세서는 위치 정보에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)을 구분할 수 있다. 예시적으로, 이미지 신호 프로세서는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 구분하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 제1 배드 픽셀 보정기(310)로 전달할 수 있다. 이미지 신호 프로세서는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 이미지 신호 프로세서는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 위치 정보 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 위치 정보를 구분할 수 있다. 예시적으로, 이미지 데이터(IDT) 및 클러스터 배드 픽셀(CBP)과 기본 배드 픽셀(BBP)의 위치 정보는 제1 배드 픽셀 보정기(310)로 전달될 수 있다. 이미지 데이터(IDT) 및 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 위치 정보는 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달될 수 있다. An image signal processor (for example, the image signal processor (300) of FIG. 1) can distinguish a bad pixel from the image data (IDT). The image signal processor can distinguish a cluster bad pixel (CBP) and a basic bad pixel (BBP) based on the location information. For example, the image signal processor can distinguish a pixel value of a cluster bad pixel (CBP) and a pixel value of a basic bad pixel (BBP) and transmit the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP) to a first bad pixel corrector (310). The image signal processor can transmit the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) to a second bad pixel corrector (320). However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the image signal processor can distinguish location information of a cluster bad pixel (CBP) and location information of a basic bad pixel (BBP). For example, image data (IDT) and position information of cluster bad pixels (CBP) and basic bad pixels (BBP) may be transmitted to a first bad pixel corrector (310). Image data (IDT) and position information of cluster bad pixels (CBP) may be transmitted to a second bad pixel corrector (320).

제1 배드 픽셀 보정기(310)는 제1 알고리즘에 따라 배드 픽셀(BP)들의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP) 의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 기본 배드 픽셀(BBP)의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하여 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정하여 제1 픽셀 데이터(pdt1)를 생성할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 도 4를 참조하여 상세히 후술한다. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of bad pixels (BP) according to the first algorithm. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel values of the basic bad pixel (BBP). The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) using the pixel values of the pixels surrounding the cluster bad pixel (CBP). The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the basic bad pixel (BBP) using the pixel values of the pixels surrounding the basic bad pixel (BBP). The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of the cluster bad pixel (CBP) and the basic bad pixel (BBP) to generate the first pixel data (pdt1). The first bad pixel corrector (310) will be described in detail below with reference to FIG. 4.

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네크워크를 이용하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정하여 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 생성할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 도 5를 참조하여 상세히 후술한다.The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) according to the second algorithm. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) using a neural network trained to correct the cluster bad pixel (CBP). The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) to generate the second pixel data (pdt2). The second bad pixel corrector (320) will be described in detail later with reference to FIG. 5.

도 4는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 제1 배드 픽셀 보정기를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 4 is a diagram illustrating a first bad pixel corrector according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 이미지 데이터(IDT)에 대해 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 이미지 데이터(IDT) 및 위치 정보(di)를 기초로 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 이미지 데이터(IDT) 및 배드 픽셀(BP)에 대한 위치 정보(di)를 수신할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 이미지 데이터(IDT) 및 위치 정보(di)에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값에 대해 배드 픽셀 보정을 수행할 수 있다. 도 4를 참조하면, 배드 픽셀(BP)은 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)을 포함할 수 있고, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)에 대한 위치 정보(di)를 수신할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 배드 픽셀(BP)에 대응하는 이미지 데이터만 수신할 수도 있다. 즉, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 수신할 수도 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값에 대해 배드 픽셀 보정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 4, the first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the bad pixel (BP) for the image data (IDT). The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of the cluster bad pixel (CBP) and the basic bad pixel (BBP) based on the image data (IDT) and the position information (di). The first bad pixel corrector (310) can receive the image data (IDT) and the position information (di) for the bad pixel (BP). The first bad pixel corrector (310) can perform bad pixel correction for the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP) based on the image data (IDT) and the position information (di). Referring to FIG. 4, the bad pixel (BP) may include a cluster bad pixel (CBP) and a basic bad pixel (BBP), and the first bad pixel corrector (310) may receive location information (di) for the cluster bad pixel (CBP) and the basic bad pixel (BBP). However, it is not necessarily limited thereto, and the first bad pixel corrector (310) may receive only image data corresponding to the bad pixel (BP). That is, the first bad pixel corrector (310) may receive the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP). The first bad pixel corrector (310) may perform bad pixel correction for the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP).

위치 정보(di)는 배드 픽셀(BP)의 위치를 나타낼 수 있다. 예시적으로, 위치 정보(di)는 복수의 픽셀(PX)들 중 중 배드 픽셀(BP)을 나타내는 배드 픽셀 맵(map)일 수 있다. 예시적으로, 위치 정보(di)는 배드 픽셀(BP)을 나타내는 플래그(flag)일 수 있다. 플래그는 복수의 비트(bit)를 포함할 있고, 배드 픽셀(BP)에 대응하는 비트는 배드 픽셀(BP)을 나타내는 플래그 값(예컨대 '1')을 포함하고, 다른 비트들은 배드 픽셀(BP)이 아닌 일반 픽셀을 나타내는 플래그 값(예컨대 '0')을 포함할 수 있다. 위치 정보(di)는 배드 픽셀(BP)이 클러스터 배드 픽셀(CBP)인지 기본 배드 픽셀(BBP)인지 식별하기 위한 식별 인자도 포함할 수 있다. The location information (di) may indicate the location of the bad pixel (BP). For example, the location information (di) may be a bad pixel map indicating a bad pixel (BP) among a plurality of pixels (PX). For example, the location information (di) may be a flag indicating the bad pixel (BP). The flag may include a plurality of bits, and a bit corresponding to the bad pixel (BP) may include a flag value (e.g., '1') indicating the bad pixel (BP), and other bits may include flag values (e.g., '0') indicating general pixels that are not the bad pixel (BP). The location information (di) may also include an identification factor for identifying whether the bad pixel (BP) is a cluster bad pixel (CBP) or a basic bad pixel (BBP).

제1 배드 픽셀 보정기(310)는 제1 알고리즘에 따라 배드 픽셀(BP)들의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하여, 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 주변 픽셀은 특정 픽셀의 주변에 있는 픽셀로, 특정 픽셀과 인접한 픽셀일 수도 있고, 특정 픽셀과 일정 거리 이내에 배치된 픽셀일 수도 있다. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of bad pixels (BP) according to the first algorithm. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of the cluster bad pixels (CBP) by using the pixel values of the pixels surrounding the cluster bad pixels (CBP). The surrounding pixels are pixels surrounding a specific pixel, and may be pixels adjacent to the specific pixel or pixels positioned within a certain distance from the specific pixel.

예시적으로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 주변 픽셀은 블루 픽셀(B4), 제2 그린 픽셀(Gb3), 및 제1 그린 픽셀(Gr14)을 포함할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀(CBP)에서, 블루 픽셀(B4), 제2 그린 픽셀(Gb3), 및 제1 그린 픽셀(Gr14)과 인접한 제1 배드 픽셀(BP1)의 픽셀 값은 블루 픽셀(B4), 제2 그린 픽셀(Gb3), 및 제1 그린 픽셀(Gr14) 각각의 픽셀 값에 기초하여 보정될 수 있다. 예시적으로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 주변 픽셀은 블루 픽셀(B7), 제2 그린 픽셀(Gb4), 및 제1 그린 픽셀(Gr17)을 포함할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 포함된 제2 배드 픽셀(BP2)의 픽셀 값은 블루 픽셀(B7), 제2 그린 픽셀(Gb4), 및 제1 그린 픽셀(Gr17) 각각의 픽셀 값에 기초하여 보정될 수 있다.For example, the surrounding pixels of the cluster bad pixel (CBP) may include a blue pixel (B4), a second green pixel (Gb3), and a first green pixel (Gr14). In the cluster bad pixel (CBP), the pixel value of the first bad pixel (BP1) adjacent to the blue pixel (B4), the second green pixel (Gb3), and the first green pixel (Gr14) may be corrected based on the pixel values of the blue pixel (B4), the second green pixel (Gb3), and the first green pixel (Gr14), respectively. For example, the surrounding pixels of the cluster bad pixel (CBP) may include a blue pixel (B7), a second green pixel (Gb4), and a first green pixel (Gr17). The pixel value of the second bad pixel (BP2) included in the cluster bad pixel (CBP) may be corrected based on the pixel values of the blue pixel (B7), the second green pixel (Gb4), and the first green pixel (Gr17), respectively.

제1 배드 픽셀 보정기(310)는 기본 배드 픽셀(BBP)의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하여, 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 예시적으로, 기본 배드 픽셀(BBP)의 주변 픽셀은 제1 그린 픽셀(Gr19, Gr20), 레드 픽셀(R19), 블루 픽셀(B17, B19, B20), 및 제2 그린 픽셀(Gb17, Gb19)를 포함할 수 있다. 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값은 기본 배드 픽셀(BBP)의 주변 픽셀 각각의 픽셀 값에 기초하여 보정될 수 있다. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the basic bad pixel (BBP) by using the pixel values of the surrounding pixels of the basic bad pixel (BBP). For example, the surrounding pixels of the basic bad pixel (BBP) can include a first green pixel (Gr19, Gr20), a red pixel (R19), blue pixels (B17, B19, B20), and a second green pixel (Gb17, Gb19). The pixel value of the basic bad pixel (BBP) can be corrected based on the pixel values of each of the surrounding pixels of the basic bad pixel (BBP).

일 실시예에서, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 평균 필터(mean filter), 메디안 필터(median filter), 및 가중 평균 필터(weighted mean filter) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정할 수 있다. In one embodiment, the first bad pixel corrector (310) can correct pixel values of the bad pixels based on at least one of a mean filter, a median filter, and a weighted mean filter.

평균 필터는 일정한 마스크(mask) 내에서 평균을 취하는 방법이다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 평균 필터를 이용하여 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을 배드 픽셀(BP) 주변 픽셀들의 픽셀 값들의 평균 값으로 보정할 수 있다. 예시적으로, 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 기본 배드 픽셀(BBP)의 주변 픽셀들인 제1 그린 픽셀(Gr19, Gr20), 레드 픽셀(R19), 블루 픽셀(B17, B19, B20), 및 제2 그린 픽셀(Gb17, Gb19)의 픽셀 값들의 평균으로 보정할 수 있다. The average filter is a method of taking an average within a certain mask. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of a bad pixel (BP) to an average value of pixel values of pixels surrounding the bad pixel (BP) by using the average filter. For example, the first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of a basic bad pixel (BBP) to an average of pixel values of first green pixels (Gr19, Gr20), red pixels (R19), blue pixels (B17, B19, B20), and second green pixels (Gb17, Gb19), which are pixels surrounding the basic bad pixel (BBP).

메디안 필터는 일정한 마스크 내의 값들을 순서대로 정렬하여 중심 값을 택하는 방법이다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 메디안 필터를 이용하여 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을 배드 픽셀(BP) 주변 픽셀들의 픽셀 값들의 중심 값으로 보정할 수 있다. A median filter is a method of selecting a center value by arranging values in a certain mask in order. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of a bad pixel (BP) to the center value of the pixel values of pixels surrounding the bad pixel (BP) by using a median filter.

가중 평균 필터는 일정한 마스크 내의 값들의 평균 및 분산을 이용하는 방법이다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 가중 평균 필터를 이용하여 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을, 배드 픽셀(BP) 주변 픽셀들의 픽셀 값들의 가중 평균 값으로 보정할 수 있다. The weighted average filter is a method that uses the average and variance of values within a certain mask. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of a bad pixel (BP) with a weighted average value of the pixel values of pixels surrounding the bad pixel (BP) by using the weighted average filter.

제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정하여 제1 픽셀 데이터(pdt1_c, pdt1_b)를 생성할 수 있다. 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 보정된 픽셀 값이고, 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)는 기본 배드 픽셀(BBP)에 대응하는 보정된 픽셀 값일 수 있다. 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 포함되는 배드 픽셀들(BP) 각각에 대응하는 보정된 픽셀 값들을 포함할 수 있다. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP) to generate first pixel data (pdt1_c, pdt1_b). The first pixel data (pdt1_c) can be a corrected pixel value corresponding to the cluster bad pixel (CBP), and the first pixel data (pdt1_b) can be a corrected pixel value corresponding to the basic bad pixel (BBP). The first pixel data (pdt1_c) can include corrected pixel values corresponding to each of the bad pixels (BP) included in the cluster bad pixel (CBP).

도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 제2 배드 픽셀 보정기를 설명하기 위한 도면이다. 상술한 설명과 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 5 is a drawing for explaining a second bad pixel corrector according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Any details overlapping with the above description are omitted.

도 5를 참조하면, 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 이미지 데이터(IDT)에 대해 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 이미지 데이터(IDT) 및 위치 정보(dic)를 기초로 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. Referring to FIG. 5, the second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of a bad pixel (BP) with respect to image data (IDT). The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of a cluster bad pixel (CBP) based on the image data (IDT) and position information (dic).

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 이미지 데이터(IDT) 및 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대한 위치 정보(dic)를 수신할 수 있다. 도 5를 참조하면, 배드 픽셀(BP)은 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)을 포함할 수 있으나, 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대한 위치 정보(dic)를 수신할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 이미지 데이터만 수신할 수도 있다. 즉, 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 수신할 수도 있고, 위치 정보(dic)는 수신되지 않을 수도 있다. The second bad pixel corrector (320) can receive image data (IDT) and position information (dic) for the cluster bad pixel (CBP). Referring to FIG. 5, the bad pixel (BP) may include the cluster bad pixel (CBP) and the basic bad pixel (BBP), but the second bad pixel corrector (320) can receive position information (dic) for the cluster bad pixel (CBP). However, it is not necessarily limited thereto, and the second bad pixel corrector (320) may receive only image data corresponding to the cluster bad pixel (CBP). That is, the second bad pixel corrector (320) may receive the pixel value of the cluster bad pixel (CBP), and may not receive position information (dic).

위치 정보(dic)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 위치를 나타낼 수 있다. 위치 정보(dic)는 배드 픽셀(BP)의 위치 정보 중 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 위치 정보일 수 있다. 예시적으로, 위치 정보(dic)는 복수의 픽셀(PX)들 중 중 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 나타내는 배드 픽셀 맵(map)일 수 있다. 예시적으로, 위치 정보(dic)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 나타내는 플래그일 수 있다. The location information (dic) may indicate the location of the cluster bad pixel (CBP). The location information (dic) may be location information corresponding to the cluster bad pixel (CBP) among the location information of the bad pixel (BP). For example, the location information (dic) may be a bad pixel map (map) indicating the cluster bad pixel (CBP) among a plurality of pixels (PX). For example, the location information (dic) may be a flag indicating the cluster bad pixel (CBP).

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀(CBP)들의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 뉴럴 네트워크(NN)를 포함할 수 있다. 뉴럴 네트워크(NN)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값에 대하여 배드 픽셀 처리를 수행하여 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 생성할 수 있다. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel values of cluster bad pixels (CBP) according to the second algorithm. The second bad pixel corrector (320) can include a neural network (NN). The neural network (NN) can perform bad pixel processing on the pixel values of cluster bad pixels (CBP) to generate second pixel data (pdt2).

뉴럴 네트워크(NN)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 보정하도록 트레이닝된 딥 러닝 모델을 포함할 수 있다. 딥 러닝 모델은 복수의 레이어, 예컨대 제1 내지 제n 레이어를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 뉴럴 네트워크(NN)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 포함하는 다양한 케이스의 트레이닝 데이터를 기초로 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 보정하도록 트레이닝된 딥 러닝 모델을 포함할 수 있다. 예시적으로, 뉴럴 네트워크(NN)는 2x4 행렬로 배치된 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값을 포함하는 트레이닝 데이터를 기초로 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 보정하도록 트레이닝된 딥 러닝 모델을 포함할 수 있다.The neural network (NN) may include a deep learning model trained to correct cluster bad pixels (CBPs). The deep learning model may include a plurality of layers, for example, a first to n-th layer. In an embodiment, the neural network (NN) may include a deep learning model trained to correct cluster bad pixels (CBPs) based on training data of various cases including cluster bad pixels (CBPs). For example, the neural network (NN) may include a deep learning model trained to correct cluster bad pixels (CBPs) based on training data including pixel values of bad pixels (BPs) arranged in a 2x4 matrix.

실시예에 따라, 뉴럴 네트워크(NN)는 적어도 하나의 컨볼루션 레이어, 및 적어도 하나의 풀리 커넥티드 레이어를 포함할 수 있으며, 이미지 데이터(IDT) 및 위치 정보(dic)가 뉴럴 네트워크(NN)로 제공될 수 있다. According to an embodiment, the neural network (NN) may include at least one convolutional layer and at least one fully connected layer, and image data (IDT) and location information (dic) may be provided to the neural network (NN).

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정하여 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 생성할 수 있다. 제2 픽셀 데이터(pdt2)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 보정된 픽셀 값일 수 있다. 제2 픽셀 데이터(pdt2)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 포함되는 배드 픽셀들(BP) 각각에 대응하는 보정된 픽셀 값들을 포함할 수 있다. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) to generate the second pixel data (pdt2). The second pixel data (pdt2) can be a corrected pixel value corresponding to the cluster bad pixel (CBP). The second pixel data (pdt2) can include corrected pixel values corresponding to each of the bad pixels (BP) included in the cluster bad pixel (CBP).

도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 신호 프로세서를 설명하기 위한 블록도이다. 도 6의 이미지 신호 프로세서(300), 제1 배드 픽셀 보정기(310), 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 각각 도 1의 이미지 신호 프로세서(300), 제1 배드 픽셀 보정기(310), 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)에 대응되므로, 중복되는 내용은 생략한다.FIG. 6 is a block diagram for explaining an image signal processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The image signal processor (300), the first bad pixel corrector (310), and the second bad pixel corrector (320) of FIG. 6 correspond to the image signal processor (300), the first bad pixel corrector (310), and the second bad pixel corrector (320) of FIG. 1, respectively, and therefore, overlapping content is omitted.

도 6을 참조하면, 이미지 신호 프로세서(300)는 배드 픽셀 컨트롤러(330), 배드 픽셀 보정기(310, 320), 및 병합기(340)를 포함할 수 있다. 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 이미지 데이터(IDT)로부터 배드 픽셀을 구분할 수 있다. 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 위치 정보에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP) 및 기본 배드 픽셀(BBP)을 구분할 수 있다. 위치 정보는 이미지 신호 프로세서(300)내에 기 저장될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 위치 정보는 이미지 신호 프로세서(300) 외부에 기 저장될 수도 있다. Referring to FIG. 6, the image signal processor (300) may include a bad pixel controller (330), a bad pixel corrector (310, 320), and a merger (340). The bad pixel controller (330) may distinguish a bad pixel from image data (IDT). The bad pixel controller (330) may distinguish a cluster bad pixel (CBP) and a basic bad pixel (BBP) based on position information. The position information may be stored in the image signal processor (300). However, the present invention is not limited thereto, and the position information may be stored outside the image signal processor (300).

예시적으로, 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 구분하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 제1 배드 픽셀 보정기(310)로 전달할 수 있다. 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 구분하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달할 수 있다. For example, the bad pixel controller (330) may distinguish between the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP) and transmit the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP) to the first bad pixel corrector (310). The bad pixel controller (330) may distinguish between the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and transmit the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) to the second bad pixel corrector (320).

예시적으로, 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 위치 정보 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 위치 정보를 구분할 수 있다. 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 이미지 데이터(IDT) 및 클러스터 배드 픽셀(CBP)과 기본 배드 픽셀(BBP)의 위치 정보를 제1 배드 픽셀 보정기(310)로 전달할 수 있다. 배드 픽셀 컨트롤러(330)는 이미지 데이터(IDT) 및 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 위치 정보를 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달할 수 있다.For example, the bad pixel controller (330) can distinguish between the location information of the cluster bad pixel (CBP) and the location information of the basic bad pixel (BBP). The bad pixel controller (330) can transfer the image data (IDT) and the location information of the cluster bad pixel (CBP) and the basic bad pixel (BBP) to the first bad pixel corrector (310). The bad pixel controller (330) can transfer the image data (IDT) and the location information of the cluster bad pixel (CBP) to the second bad pixel corrector (320).

제1 배드 픽셀 보정기(310)는 제1 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c, pdt1_d)를 생성하고, 병합기(340)로 전달할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 생성하고, 병합기(340)로 전달할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 하나의 반도체 칩으로 구현될 수도 있고, 별개의 반도체 칩으로 구현될 수도 있다. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) and the pixel value of the basic bad pixel (BBP) according to the first algorithm. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP). The first bad pixel corrector (310) can generate first pixel data (pdt1_c, pdt1_d) and transmit it to the merger (340). The second bad pixel corrector (320) can generate second pixel data (pdt2) and transmit it to the merger (340). The first bad pixel corrector (310) and the second bad pixel corrector (320) may be implemented as one semiconductor chip or may be implemented as separate semiconductor chips.

병합기(340)는 제1 배드 픽셀 보정기(310) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320) 중 적어도 하나로부터 수신한 픽셀 데이터에 기초하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. 보정 이미지 데이터(IDTa)는 이미지 데이터(IDT)에서 배드 픽셀의 픽셀 값이 픽셀 데이터에 기초하여 보정된 것일 수 있다. 보정 이미지 데이터(IDTa)는 이미지 데이터(IDT)에서 기본 배드 픽셀(BBP) 및 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값이 픽셀 데이터에 기초하여 보정된 것일 수 있다. The merger (340) can generate corrected image data (IDTa) based on pixel data received from at least one of the first bad pixel corrector (310) and the second bad pixel corrector (320). The corrected image data (IDTa) may be image data (IDT) in which pixel values of bad pixels are corrected based on the pixel data. The corrected image data (IDTa) may be image data (IDT) in which pixel values of basic bad pixels (BBP) and cluster bad pixels (CBP) are corrected based on the pixel data.

병합기(340)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)에 기초하여 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 예시적으로, 병합기(340)는 이미지 데이터(IDT)에서 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)로 대체할 수 있다. 병합기(340)는 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값이 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)로 대체된 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. The merger (340) can correct the pixel value of the basic bad pixel (BBP) based on the first pixel data (pdt1_b). For example, the merger (340) can replace the pixel value of the basic bad pixel (BBP) in the image data (IDT) with the first pixel data (pdt1_b). The merger (340) can generate corrected image data (IDTa) in which the pixel value of the basic bad pixel (BBP) is replaced with the first pixel data (pdt1_b).

병합기(340)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2) 중 적어도 하나에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 예시적으로, 병합기(340)는 이미지 데이터(IDT)에서 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)로 대체할 수도 있고, 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제2 픽셀 데이터(pdt2)로 대체할 수도 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 병합기(340)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 병합한 값으로 대체할 수도 있다. The merger (340) can correct the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) based on at least one of the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2). For example, the merger (340) can replace the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) in the image data (IDT) with the first pixel data (pdt1_c), or can replace the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) with the second pixel data (pdt2). However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the merger (340) can replace the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) with a value obtained by merging the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2).

일 실시예에서, 제1 배드 픽셀 보정기(310)가 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)를 생성하고, 제2 배드 픽셀 보정기(320)가 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 생성하면, 병합기(340)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2) 중 제2 픽셀 데이터(pdt2)에 기초하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. In one embodiment, when the first bad pixel corrector (310) generates first pixel data (pdt1_c) corresponding to the cluster bad pixel (CBP) and the second bad pixel corrector (320) generates second pixel data (pdt2), the merger (340) can generate corrected image data (IDTa) based on the second pixel data (pdt2) among the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2) corresponding to the cluster bad pixel (CBP).

병합기(340)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값에 대해 제1 배드 픽셀 보정기(310) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320) 각각이 배드 픽셀 보정을 완료하면, 픽셀 데이터가 병합기(340)로 전달될 수 있다. 병합기(340)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신하면, 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2) 중 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 선택할 수 있고, 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제2 픽셀 데이터(pdt2)로 대체하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다.The merger (340) can receive first pixel data (pdt1_c) and second pixel data (pdt2) corresponding to the cluster bad pixel (CBP). When each of the first bad pixel corrector (310) and the second bad pixel corrector (320) completes bad pixel correction for the pixel value of the cluster bad pixel (CBP), the pixel data can be transmitted to the merger (340). When the merger (340) receives the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2), the merger can select the second pixel data (pdt2) among the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2), and generate corrected image data (IDTa) by replacing the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) with the second pixel data (pdt2).

일 실시예에서, 제1 배드 픽셀 보정기(310)가 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)를 생성하고, 제2 배드 픽셀 보정기(320)가 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 생성하지 않는 경우, 병합기(340)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)에 기초하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. 예시적으로, 병합기(340)는 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)로 대체하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다.In one embodiment, when the first bad pixel corrector (310) generates the first pixel data (pdt1_c) corresponding to the cluster bad pixel (CBP) and the second bad pixel corrector (320) does not generate the second pixel data (pdt2), the merger (340) may generate the corrected image data (IDTa) based on the first pixel data (pdt1_c) corresponding to the cluster bad pixel (CBP). For example, the merger (340) may generate the corrected image data (IDTa) by replacing the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) with the first pixel data (pdt1_c).

병합기(340)는 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신하지 못할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 뉴럴 네트워크를 이용하여 배드 픽셀 보정을 수행하므로, 연산량이 상대적으로 많을 수 있다. 예시적으로, 제2 배드 픽셀 보정기(320)가 제1 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하기 위해 동작하는 동안, 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 수신되는 제2 클러스터 배드 픽셀의 픽셀값은 보정되기 어려울 수 있다. 따라서, 제2 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값은 제1 배드 픽셀 보정기(310)에서 보정될 수 있고, 병합기(340)는 제2 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)를 수신할 수 있다. 병합기(340)는 제2 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신하지 못할 수 있다. The merger (340) may not receive the second pixel data (pdt2). Since the second bad pixel corrector (320) performs bad pixel correction using a neural network, the amount of computation may be relatively large. For example, while the second bad pixel corrector (320) operates to correct the pixel value of the first cluster bad pixel, the pixel value of the second cluster bad pixel received by the second bad pixel corrector (320) may be difficult to correct. Therefore, the pixel value of the second cluster bad pixel may be corrected by the first bad pixel corrector (310), and the merger (340) may receive the first pixel data (pdt1_c) corresponding to the second cluster bad pixel. The merger (340) may not receive the second pixel data (pdt2) corresponding to the second cluster bad pixel.

병합기(340)는 제2 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)를 수신하고, 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신하지 못하였으므로, 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)에 기초하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. 병합기(340)는 이미지 데이터(IDT)의 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제1 픽셀 데이터(pdt1_c)로 대체할 수 있다. 병합기(340)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)를 포함하는 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다.The merger (340) receives the first pixel data (pdt1_c) corresponding to the second cluster bad pixel, and since the second pixel data (pdt2) is not received, the merger can generate the correction image data (IDTa) based on the first pixel data (pdt1_c). The merger (340) can replace the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) of the image data (IDT) with the first pixel data (pdt1_c). The merger (340) can generate the correction image data (IDTa) including the first pixel data (pdt1_c) and the first pixel data (pdt1_b).

도 7은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 병합기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 7은 병합기(340)가 제1 픽셀 데이터(pdt1_c, pdt1_b) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신하는 경우를 설명한다. 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of a merger according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 7 explains a case where a merger (340) receives first pixel data (pdt1_c, pdt1_b) and second pixel data (pdt2). Any content that overlaps with the above description is omitted.

병합기(340)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c, pdt1_b) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신할 수 있다. 병합기(340)는 이미지 데이터(IDT)에서 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값을 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)로 대체할 수 있다. 병합기(340)는 기본 배드 픽셀(BBP)의 픽셀 값이 제1 픽셀 데이터(pdt1_b)로 대체된 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. The merger (340) can receive first pixel data (pdt1_c, pdt1_b) and second pixel data (pdt2). The merger (340) can replace the pixel value of the basic bad pixel (BBP) in the image data (IDT) with the first pixel data (pdt1_b). The merger (340) can generate corrected image data (IDTa) in which the pixel value of the basic bad pixel (BBP) is replaced with the first pixel data (pdt1_b).

병합기(340)는 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 수신하면, 제1 픽셀 데이터(pdt1_c) 및 제2 픽셀 데이터(pdt2) 중 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 선택할 수 있고, 클러스터 배드 픽셀(CBP)의 픽셀 값을 제2 픽셀 데이터(pdt2)로 대체하여 보정 이미지 데이터(IDTa)를 생성할 수 있다. 보정 이미지 데이터(IDTa)는 기본 배드 픽셀의 픽셀 값이 대체된 제1 픽셀 데이터(pdt1_b) 및 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 대체된 제2 픽셀 데이터(pdt2)를 포함할 수 있다. When the merger (340) receives the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2), the merger may select the second pixel data (pdt2) from the first pixel data (pdt1_c) and the second pixel data (pdt2), and may generate the correction image data (IDTa) by replacing the pixel value of the cluster bad pixel (CBP) with the second pixel data (pdt2). The correction image data (IDTa) may include the first pixel data (pdt1_b) in which the pixel value of the basic bad pixel is replaced, and the second pixel data (pdt2) in which the pixel value of the cluster bad pixel is replaced.

도 8은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 신호 프로세서의 구성 요소를 설명하기 위한 블록도이다. 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 8 is a block diagram illustrating components of an image signal processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Any content that overlaps with the above description is omitted.

도 8을 참조하면, 이미지 신호 프로세서(300)는, 배드 픽셀 컨트롤러(330), 프리-프로세서(350), 제1 배드 픽셀 보정기(310), 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)를 포함할 수 있다. 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 클러스터 유형은 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 알고리즘에 따라 보정될 필요가 있는 경우를 의미할 수 있다. 즉, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제2 알고리즘에 따라 보정될 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다. Referring to FIG. 8, the image signal processor (300) may include a bad pixel controller (330), a pre-processor (350), a first bad pixel corrector (310), and a second bad pixel corrector (320). The pre-processor (350) may determine whether a cluster bad pixel corresponds to a first cluster type. The first cluster type may mean that a pixel value of the cluster bad pixel needs to be corrected according to a second algorithm. That is, the pre-processor (350) may determine whether the cluster bad pixel needs to be corrected according to the second algorithm.

일 실시예에서, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하고, 판단한 결과를 제2 배드 픽셀 보정기(320)에 알려줄 수 있다. 예시적으로, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하고, 판단에 기초하여 판단 신호를 생성할 수 있다. 판단 신호는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부는 제2 배드 픽셀 보정기(320)에 알려주는 신호일 수 있다. In one embodiment, the pre-processor (350) may determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type and may inform the second bad pixel corrector (320) of the determination result. For example, the pre-processor (350) may determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type and may generate a determination signal based on the determination. The determination signal may be a signal that informs the second bad pixel corrector (320) of whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type.

예시적으로, 프리-프로세서(350)가 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단한 경우, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달하도록 구현될 수도 있다. 프리-프로세서(350)가 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단한 경우, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달하지 않을 수 있다. For example, if the pre-processor (350) determines that the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type, the pre-processor (350) may be implemented to transfer the pixel value of the cluster bad pixel to the second bad pixel corrector (320). If the pre-processor (350) determines that the cluster bad pixel does not correspond to the first cluster type, the pre-processor (350) may not transfer the pixel value of the cluster bad pixel to the second bad pixel corrector (320).

프리-프로세서(350)는 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 판단 영역은, 픽셀 어레이에서 클러스터 배드 픽셀을 포함하는 기 설정된 크기의 영역일 수 있다. 예시적으로, 판단 영역은, 클러스터 배드 픽셀을 포함하는 10x10 픽셀 크기의 영역일 수도 있고, 클러스터 배드 픽셀을 포함하는 12x12 픽셀 크기의 영역일 수도 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.The pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on the pixel values of the pixels included in the judgment area. The judgment area may be an area of a preset size that includes the cluster bad pixel in the pixel array. For example, the judgment area may be an area of a 10x10 pixel size that includes the cluster bad pixel, or an area of a 12x12 pixel size that includes the cluster bad pixel. However, the present invention is not necessarily limited thereto.

일 실시예에서, 프리-프로세서(350)는 판단 영역에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는지에 따라, 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 에지 영역은 픽셀의 픽셀 값이 급격하게 변화하는 영역을 의미하고, 고주파 영역은 픽셀의 픽셀 값이 반복적으로 변화하는 영역을 의미할 수 있다. 에지 영역 및 고주파 영역은 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 판단될 수 있다. In one embodiment, the pre-processor (350) may determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on whether the judgment region includes at least one of an edge region and a high-frequency region. The edge region may refer to a region where the pixel value of the pixel changes rapidly, and the high-frequency region may refer to a region where the pixel value of the pixel changes repeatedly. The edge region and the high-frequency region may be determined based on the pixel values of the pixels included in the judgment region.

프리-프로세서(350)는 판단 영역에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는 경우, 판단 영역에 포함된 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 알고리즘에 따라 보정될 필요가 있는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 프리-프로세서(350)는 판단 영역에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는 경우, 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. The pre-processor (350) may determine that the pixel value of a cluster bad pixel included in the judgment area needs to be corrected according to the second algorithm when the judgment area includes at least one of an edge area and a high-frequency area. That is, the pre-processor (350) may determine that a cluster bad pixel corresponds to the first cluster type when the judgment area includes at least one of an edge area and a high-frequency area.

일 실시예에서, 프리-프로세서(350)는, 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 각각의 그래디언트(gradient)에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 에지 영역 및 고주파 영역은 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값의 그래디언트에 기초하여 판단될 수 있다. 예시적으로, 인트라(intra) 그래디언트 및 인터(inter) 그래디언트 중 적어도 하나에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다. 인트라 그래디언트 및 인터 그래디언트는 도10 및 도 11에서 상세히 후술한다. 도 8에서 프리-프로세서(350)는 배드 픽셀 컨트롤러(330)와 별개의 로직으로 도시되어 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 프리-프로세서(350)는 배드 픽셀 컨트롤러(330)에 포함될 수도 있다. In one embodiment, the pre-processor (350) may determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on the gradient of each of the pixel values of the pixels included in the judgment area. The edge area and the high frequency area may be determined based on the gradient of the pixel values of the pixels included in the judgment area. For example, whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type may be determined based on at least one of an intra gradient and an inter gradient. The intra gradient and the inter gradient are described in detail later in FIGS. 10 and 11. In FIG. 8, the pre-processor (350) is illustrated as a separate logic from the bad pixel controller (330), but is not necessarily limited thereto, and the pre-processor (350) may also be included in the bad pixel controller (330).

제1 배드 픽셀 보정기(310)는 기본 배드 픽셀 및 클러스터 배드 픽셀 의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부에 관계없이 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 제1 알고리즘에 따라 보정할 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 실시예에 따라 제1 배드 픽셀 보정기(310)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 경우, 해당 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하도록 구현될 수도 있다. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel values of the basic bad pixel and the cluster bad pixel. The first bad pixel corrector (310) can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the first algorithm regardless of whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type. However, it is not necessarily limited thereto, and according to an embodiment, the first bad pixel corrector (310) may be implemented to correct the pixel value of the cluster bad pixel when the cluster bad pixel does not correspond to the first cluster type.

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 프리-프로세서(350)로부터 판단 신호를 수신할 수 있고, 판단 신호에 기초하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the cluster bad pixel depending on whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type. The second bad pixel corrector (320) can receive a judgment signal from the pre-processor (350) and correct the pixel value of the cluster bad pixel based on the judgment signal.

제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는 경우, 뉴럴 네트워크를 이용하는 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단한 경우, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하지 않을 수 있다. The second bad pixel corrector (320) may correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the second algorithm using a neural network if the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type. If the second bad pixel corrector (320) determines that the cluster bad pixel does not correspond to the first cluster type, the pixel value of the cluster bad pixel may not be corrected.

픽셀 어레이는 복수 개의 클러스터 배드 픽셀을 포함할 수 있고, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 이미지 신호 프로세서(300)로 연속적으로 전달될 수 있다. 모든 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 알고리즘에 따라 보정되면 연산량이 많을 수 있고, 실시간으로 배드 픽셀 보정이 수행되기 어려울 수 있다. 본 개시에 따른 이미지 센서는, 클러스터 배드 픽셀의 유형을 확인하고 제1 클러스터 유형에 해당되는 경우 뉴럴 네트워크를 이용하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있으므로 뉴럴 네트워크를 이용하여 보정되는 클러스터 배드 픽셀의 수가 감소될 수 있다. 이에 따라, 배드 픽셀 보정을 수행하는 데 필요한 연산량 및 전력 소모가 감소될 수 있다. A pixel array may include a plurality of cluster bad pixels, and pixel values of the cluster bad pixels may be continuously transmitted to the image signal processor (300). If the pixel values of all cluster bad pixels are corrected according to the second algorithm, the amount of computation may be large, and it may be difficult to perform bad pixel correction in real time. The image sensor according to the present disclosure can identify the type of a cluster bad pixel, and if it corresponds to the first cluster type, correct the pixel value of the cluster bad pixel using a neural network, so that the number of cluster bad pixels corrected using the neural network can be reduced. Accordingly, the amount of computation and power consumption required to perform bad pixel correction can be reduced.

도 8을 참조하면, 이미지 신호 프로세서(300)는 포스트-프로세서(360)를 더 포함할 수 있다. 포스트-프로세서(360)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성을 판단할 수 있다. 즉, 포스트-프로세서(360)는 제2 알고리즘의 신뢰성을 판단할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 딥 러닝 모델을 포함할 수 있고, 딥 러닝 모델을 이용하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 딥 러닝 모델은 클러스터 배드 픽셀을 포함하는 다양한 케이스의 트레이닝 데이터를 기초로 트레이닝되므로, 트레이닝되지 않은 클러스터 배드 픽셀의 경우, 신뢰성이 감소될 수 있다. 따라서, 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 판단될 필요가 있다. Referring to FIG. 8, the image signal processor (300) may further include a post-processor (360). The post-processor (360) may determine the reliability of the second bad pixel corrector (320). That is, the post-processor (360) may determine the reliability of the second algorithm. The second bad pixel corrector (320) may include a deep learning model trained to correct cluster bad pixels, and may correct pixel values of the cluster bad pixels using the deep learning model. Since the deep learning model is trained based on training data of various cases including cluster bad pixels, the reliability may decrease in the case of untrained cluster bad pixels. Therefore, the reliability of the second bad pixel corrector (320) needs to be determined.

포스트-프로세서(360)는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하여 생성된 제2 픽셀 데이터에 기초하여 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성을 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 포스트-프로세서(360)는 제1 배드 픽셀 보정기(310)로부터의 제1 픽셀 데이터 및 제2 픽셀 데이터에 기초하여 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성을 판단할 수 있다. The post-processor (360) can determine the reliability of the second bad pixel corrector (320) based on the second pixel data generated by correcting the pixel value of the cluster bad pixel. In one embodiment, the post-processor (360) can determine the reliability of the second bad pixel corrector (320) based on the first pixel data and the second pixel data from the first bad pixel corrector (310).

포스트-프로세서(360)는 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터 및 제2 픽셀 데이터를 비교하여 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성을 판단할 수 있다. 예시적으로, 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터와 제2 픽셀 데이터의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 포스트-프로세서(360)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 없거나 낮은 것으로 판단할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터와 제2 픽셀 데이터의 차이가 기 설정된 값 미만인 경우, 포스트-프로세서(360)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 있거나 높은 것으로 판단할 수 있다.The post-processor (360) can compare the first pixel data and the second pixel data corresponding to the cluster bad pixel to determine the reliability of the second bad pixel corrector (320). For example, if the difference between the first pixel data and the second pixel data corresponding to the cluster bad pixel is greater than or equal to a preset value, the post-processor (360) can determine that the reliability of the second bad pixel corrector (320) is low or non-existent. If the difference between the first pixel data and the second pixel data corresponding to the cluster bad pixel is less than a preset value, the post-processor (360) can determine that the reliability of the second bad pixel corrector (320) is high or non-existent.

일 실시예에서, 포스트-프로세서(360)는 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값 및 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제2 픽셀 데이터에 기초하여 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성을 판단할 수 있다. 예시적으로, 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값과 제2 픽셀 데이터의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 포스트-프로세서(360)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 없거나 낮은 것으로 판단할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값과 제2 픽셀 데이터의 차이가 기 설정된 값 미만인 경우, 포스트-프로세서(360)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 있거나 높은 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment, the post-processor (360) can determine the reliability of the second bad pixel corrector (320) based on the pixel values of the surrounding pixels of the cluster bad pixel and the second pixel data corresponding to the cluster bad pixel. For example, if the difference between the pixel values of the surrounding pixels of the cluster bad pixel and the second pixel data is greater than or equal to a preset value, the post-processor (360) can determine that the reliability of the second bad pixel corrector (320) is low or non-existent. If the difference between the pixel values of the surrounding pixels of the cluster bad pixel and the second pixel data is less than a preset value, the post-processor (360) can determine that the reliability of the second bad pixel corrector (320) is high or non-existent.

병합기(340)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성 판단에 기초하여 보정 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 병합기(340)는 포스트-프로세서(360)에서 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 있는 것으로 판단하는 경우, 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제2 픽셀 데이터 및 제1 픽셀 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 보정 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예시적으로, 병합기(340)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 있는 경우, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 제2 픽셀 데이터로 교체하여 보정 이미지 데이터를 생성할 수 있다. The merger (340) can generate corrected image data based on the reliability determination of the second bad pixel corrector (320). If the post-processor (360) determines that the second bad pixel corrector (320) is reliable, the merger (340) can generate corrected image data based on at least one of the second pixel data and the first pixel data corresponding to the cluster bad pixel. For example, if the second bad pixel corrector (320) is reliable, the merger (340) can generate corrected image data by replacing the pixel value of the cluster bad pixel with the second pixel data.

병합기(340)는 포스트-프로세서(360)에서 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 없는 것으로 판단하는 경우, 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터에 기초하여 보정 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 병합기(340)는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성이 없는 경우, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 제1 픽셀 데이터로 교체하여 보정 이미지 데이터를 생성할 수 있다.If the post-processor (360) determines that the second bad pixel corrector (320) is unreliable, the merger (340) can generate corrected image data based on the first pixel data corresponding to the cluster bad pixel. If the second bad pixel corrector (320) is unreliable, the merger (340) can generate corrected image data by replacing the pixel value of the cluster bad pixel with the first pixel data corresponding to the cluster bad pixel.

본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 센서는 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성을 판단하고, 제2 배드 픽셀 보정기(320)의 신뢰성에 기초하여 보정 이미지 데이터를 생성하므로, 배드 픽셀의 픽셀 값이 보다 정확하게 보정될 수 있다. 따라서, 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하기 위한 이미지 센서의 성능이 향상될 수 있다. An image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure determines the reliability of a second bad pixel corrector (320) and generates corrected image data based on the reliability of the second bad pixel corrector (320), so that pixel values of bad pixels can be corrected more accurately. Accordingly, the performance of the image sensor for correcting pixel values of bad pixels can be improved.

도 9a는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 프리-프로세서의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9a에서, 이미지 데이터(IDT)에 픽셀 어레이의 복수의 픽셀들 각각을 대응시켜 나타내었다. 도 9a의 프리-프로세서(350) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 각각 도 8의 프리-프로세서(350) 및 제2 배드 픽셀 보정기(320)에 대응되므로, 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 9A is a diagram for explaining the operation of a pre-processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure. In FIG. 9A, each of a plurality of pixels of a pixel array is represented as corresponding to image data (IDT). The pre-processor (350) and the second bad pixel corrector (320) of FIG. 9A correspond to the pre-processor (350) and the second bad pixel corrector (320) of FIG. 8, respectively, and therefore, overlapping content is omitted.

프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제2 알고리즘에 따라 보정될 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하고, 판단한 결과를 제2 배드 픽셀 보정기(320)에 알려줄 수 있다. 예시적으로, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하고, 판단에 기초하여 판단 신호를 생성할 수도 있고, 프리-프로세서(350)는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달하도록 구현될 수도 있다. 도 9a에서는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달되는 경우를 가정하여 설명한다. The pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type. The pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel needs to be corrected according to the second algorithm. In one embodiment, the pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type and can notify the second bad pixel corrector (320) of the determination result. For example, the pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type and generate a determination signal based on the determination, and the pre-processor (350) can be implemented to transfer the pixel value of the cluster bad pixel to the second bad pixel corrector (320). In FIG. 9A, it is assumed and described that the pixel value of the cluster bad pixel is transferred to the second bad pixel corrector (320) depending on whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type.

프리-프로세서(350)는 제1 판단 영역(DA1)에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 판단 영역(DA1)은, 픽셀 어레이에서 제1 클러스터 배드 픽셀(CBP1)을 포함하는 기 설정된 크기의 영역일 수 있다. 예시적으로, 제1 판단 영역(DA1)은 10x10 픽셀 크기의 영역일 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. The pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on the pixel values of the pixels included in the first judgment area (DA1). The first judgment area (DA1) can be an area of a preset size that includes the first cluster bad pixel (CBP1) in the pixel array. For example, the first judgment area (DA1) can be an area of 10x10 pixels in size, but is not necessarily limited thereto.

일 실시예에서, 프리-프로세서(350)는 제1 판단 영역(DA1)에 에지 영역(ea) 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는지에 따라, 제1 클러스터 배드 픽셀(CBP1)이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 에지 영역(ea) 및 고주파 영역은 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 판단될 수 있다. In one embodiment, the pre-processor (350) can determine whether the first cluster bad pixel (CBP1) corresponds to the first cluster type based on whether the first judgment area (DA1) includes at least one of an edge area (ea) and a high-frequency area. The edge area (ea) and the high-frequency area can be determined based on pixel values of pixels included in the judgment area.

에지 영역(ea) 및 고주파 영역은 제1 판단 영역(DA1)에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 각각의 그래디언트(gradient)에 기초하여 판단될 수 있다. 예시적으로, 프리-프로세서(350)는 제1 판단 영역(DA1)에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 중 제1 그린 픽셀(Gr1)의 픽셀 값과 제1 그린 픽셀(Gr2), 제1 그린 픽셀(Gr3), 제1 그린 픽셀(Gr4)의 픽셀 값 각각의 차이가 기 설정된 임계값 이상이므로, 제1 그린 픽셀(Gr1)을 에지 영역(ea)으로 판단할 수 있다. The edge area (ea) and the high-frequency area can be determined based on the gradient of each of the pixel values of the pixels included in the first judgment area (DA1). For example, the pre-processor (350) can determine the first green pixel (Gr1) as the edge area (ea) because the difference between the pixel value of the first green pixel (Gr1) and the pixel values of the first green pixel (Gr2), the first green pixel (Gr3), and the first green pixel (Gr4) among the pixel values of the pixels included in the first judgment area (DA1) is greater than or equal to a preset threshold value.

프리-프로세서(350)는 제1 판단 영역(DA1)에 에지 영역(ea)이 포함되므로 제1 클러스터 배드 픽셀(CBP1)의 픽셀 값이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 프리-프로세서(350)는 제1 클러스터 배드 픽셀(CBP1)의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제1 클러스터 배드 픽셀(CBP1)의 픽셀 값을 뉴럴 네트워크를 이용하여 보정할 수 있다. The pre-processor (350) can determine that the pixel value of the first cluster bad pixel (CBP1) corresponds to the first cluster type because the edge area (ea) is included in the first judgment area (DA1). The pre-processor (350) can transfer the pixel value of the first cluster bad pixel (CBP1) to the second bad pixel corrector (320). The second bad pixel corrector (320) can correct the pixel value of the first cluster bad pixel (CBP1) using a neural network.

도 9b는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 프리-프로세서의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9b는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달되지 않는 경우를 나타낸다. 도 9a와 중복되는 내용은 생략한다. FIG. 9b is a diagram for explaining the operation of a pre-processor according to an exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 9b shows a case where the pixel value of a cluster bad pixel is not transmitted to the second bad pixel corrector (320). The overlapping content with FIG. 9a is omitted.

프리-프로세서(350)는 제2 판단 영역(DA2)에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 제2 판단 영역(DA2)은, 픽셀 어레이에서 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)을 포함하는 기 설정된 크기의 영역일 수 있다. 예시적으로, 제2 판단 영역(DA2)은 8x8 픽셀 크기의 영역일 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. The pre-processor (350) can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on the pixel values of the pixels included in the second judgment area (DA2). The second judgment area (DA2) can be an area of a preset size that includes the second cluster bad pixel (CBP2) in the pixel array. For example, the second judgment area (DA2) can be an area of 8x8 pixels in size, but is not necessarily limited thereto.

일 실시예에서, 프리-프로세서(350)는 제2 판단 영역(DA2)에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는지에 따라, 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 프리-프로세서(350)는 제2 판단 영역(DA2)에 에지 영역 및 고주파 영역이 아닌 플랫(flat) 영역만 있는 경우, 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment, the pre-processor (350) may determine whether the second cluster bad pixel (CBP2) corresponds to the first cluster type based on whether the second judgment area (DA2) includes at least one of an edge area and a high-frequency area. If the second judgment area (DA2) includes only a flat area, not an edge area and a high-frequency area, the pre-processor (350) may determine that the second cluster bad pixel (CBP2) does not correspond to the first cluster type.

예시적으로, 프리-프로세서(350)는 제2 판단 영역(DA2)에 플레어(flare) 영역이 포함되는 경우, 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 플레어 영역은 강한 빛의 물체를 촬상할 때, 물체와 상이한 부분에서 이미지가 밝게 나타나는 부분을 의미할 수 있다. 플레어 영역은 제2 판단 영역(DA2)에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 각각의 그래디언트에 기초하여 판단될 수 있다.For example, the pre-processor (350) may determine that the second cluster bad pixel (CBP2) does not correspond to the first cluster type when the second judgment area (DA2) includes a flare area. The flare area may refer to a portion where the image appears bright in a different portion from the object when photographing an object with strong light. The flare area may be determined based on the gradient of each pixel value of the pixels included in the second judgment area (DA2).

예시적으로, 제2 판단 영역(DA2)에 에지 영역 및 고주파 영역이 포함되지 않을 수 있다. 프리-프로세서(350)는 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)의 픽셀 값이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)의 픽셀 값은 제2 알고리즘에 따라 보정될 필요가 없을 수 있다. 프리-프로세서(350)는 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)의 픽셀 값을 제2 배드 픽셀 보정기(320)로 전달하지 않을 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(320)는 제2 클러스터 배드 픽셀(CBP2)의 픽셀 값을 보정하지 않을 수 있다. For example, the edge region and the high frequency region may not be included in the second judgment area (DA2). The pre-processor (350) may determine that the pixel value of the second cluster bad pixel (CBP2) does not correspond to the first cluster type. That is, the pixel value of the second cluster bad pixel (CBP2) may not need to be corrected according to the second algorithm. The pre-processor (350) may not transfer the pixel value of the second cluster bad pixel (CBP2) to the second bad pixel corrector (320). The second bad pixel corrector (320) may not correct the pixel value of the second cluster bad pixel (CBP2).

도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 인터 그래디언트를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에서, 이미지 데이터(IDT)에 픽셀 어레이의 복수의 픽셀들 각각을 대응시켜 나타내었다.FIG. 10 is a diagram for explaining an inter gradient according to an exemplary embodiment of the present disclosure. In FIG. 10, each of a plurality of pixels of a pixel array is represented as corresponding to image data (IDT).

프리-프로세서(예를 들어, 도 8의 프리-프로세서(350))는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 각각의 그래디언트에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 도 10을 참조하면, 판단 영역(DA)은 10x10 픽셀 크기일 수 있고, 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 포함할 수 있다. A pre-processor (e.g., pre-processor (350) of FIG. 8) can determine whether a cluster bad pixel (CBP) corresponds to a first cluster type based on a gradient of each pixel value of pixels included in a judgment area (DA). Referring to FIG. 10, the judgment area (DA) may have a size of 10x10 pixels and may include a cluster bad pixel (CBP).

프리-프로세서는 대상 픽셀의 그래디언트를 계산할 수 있다. 대상 픽셀은판단 영역(DA) 내에서 픽셀 값의 그래디언트를 계산하기 위한 대상이 되는 픽셀을 의미할 수 있다. 프리-프로세서는 대상 픽셀의 인터 그래디언트를 계산할 수 있다. 대상 픽셀의 인터 그래디언트는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 중 대상 픽셀과 동일한 컬러 채널의 픽셀들 각각의 픽셀 값에 기초하여 계산될 수 있다. The pre-processor can calculate the gradient of the target pixel. The target pixel can mean a pixel that is a target for calculating the gradient of pixel values within the judgment area (DA). The pre-processor can calculate the inter gradient of the target pixel. The inter gradient of the target pixel can be calculated based on the pixel value of each pixel of the same color channel as the target pixel among the pixels included in the judgment area (DA).

예시적으로, 대상 픽셀이 제1 그린 픽셀(Gr1)인 경우를 가정한다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인터 그래디언트를 계산할 수 있다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)과 동일한 컬러 채널에 있는 픽셀들 각각의 픽셀 값에 기초하여 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인터 그래디언트를 계산할 수 있다. 제1 그린 픽셀(Gr1)과 동일한 컬러 채널에 있는 픽셀은 제1 그린 픽셀들 중 제1 그린 픽셀(Gr1)에 대응하는 위치에 있는 픽셀일 수 있다. 제1 그린 픽셀(Gr5), 제1 그린 픽셀(Gr9), 제1 그린 픽셀(Gr13), 제1 그린 픽셀(Gr17), 제1 그린 픽셀(Gr21), 제1 그린 픽셀(Gr25), 및 제1 그린 픽셀(Gr9)은 제1 그린 픽셀(Gr1)과 동일한 컬러 채널에 있는 픽셀일 수 있다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr5), 제1 그린 픽셀(Gr9), 제1 그린 픽셀(Gr13), 제1 그린 픽셀(Gr17), 제1 그린 픽셀(Gr21), 제1 그린 픽셀(Gr25), 및 제1 그린 픽셀(Gr9) 각각의 픽셀 값에 기초하여 제1 그린 픽셀(Gr1)의 픽셀 값의 인터 그래디언트를 계산할 수 있다. For example, assume that the target pixel is a first green pixel (Gr1). The pre-processor can calculate the inter gradient of the first green pixel (Gr1). The pre-processor can calculate the inter gradient of the first green pixel (Gr1) based on the pixel value of each pixel in the same color channel as the first green pixel (Gr1). The pixel in the same color channel as the first green pixel (Gr1) may be a pixel in a position corresponding to the first green pixel (Gr1) among the first green pixels. The first green pixel (Gr5), the first green pixel (Gr9), the first green pixel (Gr13), the first green pixel (Gr17), the first green pixel (Gr21), the first green pixel (Gr25), and the first green pixel (Gr9) may be pixels in the same color channel as the first green pixel (Gr1). The pre-processor can calculate an inter gradient of a pixel value of the first green pixel (Gr1) based on the pixel values of each of the first green pixel (Gr5), the first green pixel (Gr9), the first green pixel (Gr13), the first green pixel (Gr17), the first green pixel (Gr21), the first green pixel (Gr25), and the first green pixel (Gr9).

프리-프로세서는 대상 픽셀의 인터 그래디언트에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 각각의 인터 그래디언트를 계산하고, 판단 영역(DA)에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. The pre-processor can determine whether the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type based on the inter gradient of the target pixel. The pre-processor can calculate the inter gradient of each pixel included in the judgment area (DA) and determine whether the judgment area (DA) includes at least one of an edge area and a high-frequency area.

일 실시예에서, 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 중 인터 그래디언트가 임계값 이상인 픽셀이 있는 경우, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 중 인터 그래디언트가 임계값 이상인 픽셀은 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나일 수 있다. 예시적으로, 임계값이 0.12인 경우를 가정한다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인터 그래디언트가 0.12 이상인 경우, 제1 그린 픽셀(Gr1)이 에지 영역에 해당하므로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment, the pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type if there is a pixel among the pixels included in the judgment area (DA) whose inter gradient is greater than or equal to a threshold value. The pixel among the pixels included in the judgment area (DA) whose inter gradient is greater than or equal to the threshold value may be at least one of an edge area and a high-frequency area. For example, assume that the threshold value is 0.12. If the inter gradient of the first green pixel (Gr1) is greater than or equal to 0.12, the pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type because the first green pixel (Gr1) corresponds to the edge area.

프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 모든 픽셀들 각각의 인터 그래디언트가 임계값 미만인 경우, 판단 영역(DA)에 에지 영역 및 고주파 영역이 포함되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다.The pre-processor can determine that the judgment area (DA) does not include an edge area and a high-frequency area if the inter-gradient of each of all pixels included in the judgment area (DA) is less than a threshold value. The pre-processor can determine that the cluster bad pixel (CBP) does not correspond to the first cluster type.

도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 인터 그래디언트를 설명하기 위한 도면이다. 도 11에서, 이미지 데이터(IDT)에 픽셀 어레이의 복수의 픽셀들 각각을 대응시켜 나타내었다. 도 10과 중복되는 내용은 생략한다. Fig. 11 is a diagram for explaining an intergradient according to an exemplary embodiment of the present disclosure. In Fig. 11, each of a plurality of pixels of a pixel array is represented as corresponding to image data (IDT). The same content as in Fig. 10 is omitted.

도 10을 참조하면, 판단 영역(DA)은 10x10 픽셀 크기일 수 있고, 클러스터 배드 픽셀(CBP)을 포함할 수 있다. 판단 영역(DA)은 동일한 컬러의 픽셀들끼리 그룹화된 복수의 픽셀 그룹들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 판단 영역(DA)은 제1 그린 픽셀들끼리 그룹화된 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2), 및 제3 그룹(G3)을 포함할 수 있다. 제1 그룹(G1)은 제1 그린 픽셀(Gr1), 제1 그린 픽셀(Gr2), 제1 그린 픽셀(Gr3), 및 제1 그린 픽셀(Gr4)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the judgment area (DA) may have a size of 10x10 pixels and may include a cluster bad pixel (CBP). The judgment area (DA) may include a plurality of pixel groups in which pixels of the same color are grouped together. For example, the judgment area (DA) may include a first group (G1), a second group (G2), and a third group (G3) in which first green pixels are grouped together. The first group (G1) may include a first green pixel (Gr1), a first green pixel (Gr2), a first green pixel (Gr3), and a first green pixel (Gr4).

프리-프로세서는 대상 픽셀의 인트라 그래디언트를 계산할 수 있다. 대상 픽셀의 인트라 그래디언트는 복수의 픽셀 그룹들 중 대상 픽셀이 포함된 대상 픽셀 그룹에 포함된 픽셀들 각각의 픽셀 값에 기초하여 계산될 수 있다. 예시적으로, 대상 픽셀이 제1 그린 픽셀(Gr1)인 경우, 대상 픽셀 그룹은 제1 그룹(G1)일 수 있다. The pre-processor can calculate the intra gradient of the target pixel. The intra gradient of the target pixel can be calculated based on the pixel value of each pixel included in the target pixel group including the target pixel among the plurality of pixel groups. For example, if the target pixel is the first green pixel (Gr1), the target pixel group can be the first group (G1).

대상 픽셀이 제1 그린 픽셀(Gr1)인 경우를 가정한다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인트라 그래디언트를 계산할 수 있다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)과 동일한 픽셀 그룹에 있는 픽셀들 각각의 픽셀 값에 기초하여 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인트라 그래디언트를 계산할 수 있다. 제1 그린 픽셀(Gr1)과 동일한 픽셀 그룹에 있는 픽셀은 제1 그린 픽셀(Gr2), 제1 그린 픽셀(Gr3), 및 제1 그린 픽셀(Gr4)일 수 있다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr2), 제1 그린 픽셀(Gr3), 및 제1 그린 픽셀(Gr4) 각각의 픽셀 값에 기초하여 제1 그린 픽셀(Gr1)의 픽셀 값의 인트라 그래디언트를 계산할 수 있다. Assume that the target pixel is a first green pixel (Gr1). The pre-processor can calculate the intra gradient of the first green pixel (Gr1). The pre-processor can calculate the intra gradient of the first green pixel (Gr1) based on the pixel value of each pixel in the same pixel group as the first green pixel (Gr1). The pixels in the same pixel group as the first green pixel (Gr1) may be the first green pixel (Gr2), the first green pixel (Gr3), and the first green pixel (Gr4). The pre-processor can calculate the intra gradient of the pixel value of the first green pixel (Gr1) based on the pixel values of each of the first green pixel (Gr2), the first green pixel (Gr3), and the first green pixel (Gr4).

프리-프로세서는 대상 픽셀의 인트라 그래디언트에 기초하여 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 각각의 인트라 그래디언트를 계산하고, 판단 영역(DA)에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. The pre-processor can determine whether the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type based on the intra gradient of the target pixel. The pre-processor can calculate the intra gradient of each pixel included in the judgment area (DA) and determine whether the judgment area (DA) includes at least one of an edge area and a high-frequency area.

일 실시예에서, 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 중 인트라 그래디언트가 임계값 이상인 픽셀이 있는 경우, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 중 인트라 그래디언트가 임계값 이상인 픽셀은 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나일 수 있다. 예시적으로, 임계값이 0.12인 경우를 가정한다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인트라 그래디언트가 0.12 이상인 경우, 제1 그린 픽셀(Gr1)이 에지 영역에 해당하므로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment, the pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type if there is a pixel among the pixels included in the judgment area (DA) whose intra gradient is greater than or equal to a threshold value. The pixel among the pixels included in the judgment area (DA) whose intra gradient is greater than or equal to the threshold value may be at least one of an edge area and a high-frequency area. For example, assume that the threshold value is 0.12. If the intra gradient of the first green pixel (Gr1) is 0.12 or greater, the pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type because the first green pixel (Gr1) corresponds to the edge area.

프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 모든 픽셀들 각각의 인트라 그래디언트가 임계값 미만인 경우, 판단 영역(DA)에 에지 영역 및 고주파 영역이 포함되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다.The pre-processor can determine that the judgment area (DA) does not include an edge area and a high-frequency area if the intra gradient of each of all pixels included in the judgment area (DA) is less than a threshold value. The pre-processor can determine that the cluster bad pixel (CBP) does not correspond to the first cluster type.

일 실시예에서, 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 각각의 인터 그래디언트 및 인트라 그래디언트 중 적어도 하나가 임계값 이상인 픽셀이 있는 경우, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 각각의 인터 그래디언트가 임계값 미만이고, 인트라 그래디언트가 임계값 미만인 경우, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment, the pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) corresponds to the first cluster type if there is a pixel in which at least one of the inter gradient and the intra gradient of each of the pixels included in the judgment area (DA) is greater than or equal to a threshold value. The pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) does not correspond to the first cluster type if the inter gradient of each of the pixels included in the judgment area (DA) is less than the threshold value and the intra gradient is less than the threshold value.

프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 각각의 인터 그래디언트 및 인트라 그래디언트가 임계값 미만이면, 판단 영역(DA)은 플랫 영역만 포함하므로, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 판단 영역(DA)에 플랫 영역만 존재하는 경우, 클러스터 배드 픽셀(BP)의 픽셀 값은 제1 알고리즘에 따라 보정될 수 있고, 제2 알고리즘에 따라 보정되지 않을 수 있다. The pre-processor can determine that the cluster bad pixel (CBP) does not correspond to the first cluster type because the judgment area (DA) only includes a flat region if the inter-gradient and intra-gradient of each pixel included in the judgment area (DA) are less than a threshold value. If only a flat region exists in the judgment area (DA), the pixel value of the cluster bad pixel (BP) can be corrected according to the first algorithm and may not be corrected according to the second algorithm.

일 실시예에서, 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 플레어 영역이 포함되는지 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 플레어 영역이 있는 경우, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 각각의 인터 그래디언트 및 인트라 그래디언트에 기초하여 플레어 영역을 판단할 수 있다. In one embodiment, the pre-processor can determine whether the judgment area (DA) includes a flare area. If the judgment area (DA) includes a flare area, the pre-processor can determine that the cluster bad pixel (CBP) does not correspond to the first cluster type. The pre-processor can determine the flare area based on the inter gradient and intra gradient of each of the pixels included in the judgment area (DA).

프리-프로세서는 판단 영역(DA)에 포함된 픽셀들 중 인터 그래디언트가 제1 임계값 미만이고, 인트라 그래디언트가 제2 임계값 이상인 픽셀은 플레이 영역에 해당할 수 있다. 예시적으로, 제1 임계값이 0.12이고, 제2 임계값이 0.85인 경우를 가정한다. 프리-프로세서는 제1 그린 픽셀(Gr1)의 인터 그래디언트가 0.12 미만이고. 인트라 그래디언트가 0.85 이상인 경우, 제1 그린 픽셀(Gr1)이 플레어 영역에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 프리-프로세서는, 클러스터 배드 픽셀(CBP)이 제1 클러스터 유형에 해당하지 않는 것으로 판단할 수 있다.The pre-processor may determine that a pixel in the judgment area (DA) whose inter gradient is less than a first threshold value and whose intra gradient is greater than or equal to a second threshold value corresponds to the play area. For example, assume that the first threshold value is 0.12 and the second threshold value is 0.85. The pre-processor may determine that the first green pixel (Gr1) corresponds to the flare area if the inter gradient of the first green pixel (Gr1) is less than 0.12 and the intra gradient is greater than or equal to 0.85. The pre-processor may determine that the cluster bad pixel (CBP) does not correspond to the first cluster type.

도 12는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation method of an image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

단계 S1210에서, 이미지 센서는 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 이미지 센서는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있고, 복수의 픽셀들은 행렬로 배치될 수 있다. 복수의 픽셀들은 수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서는 복수의 픽셀들로부터 생성된 전기적 신호를 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 픽셀 값들은 디지털 값일 수 있다. In step S1210, the image sensor can generate image data. The image sensor can include a plurality of pixels, and the plurality of pixels can be arranged in a matrix. The plurality of pixels can convert a received optical signal into an electrical signal. The image sensor can convert the electrical signal generated from the plurality of pixels into image data including pixel values of each of the plurality of pixels. The pixel values can be digital values.

단계 S1220에서, 이미지 센서는 위치 정보에 기초하여 이미지 데이터에서 클러스터 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀을 구분할 수 있다. 이미지 데이터에는 배드 픽셀에 의한 픽셀 값이 포함될 수 있다. 배드 픽셀은 주변 픽셀들과 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상이거나, 이미지 데이터가 특정 계조의 이미지를 나타낼 때, 상기 계조에 해당하는 픽셀 값을 갖지 못하는 픽셀을 지칭할 수 있다.In step S1220, the image sensor can distinguish cluster bad pixels and basic bad pixels from the image data based on the location information. The image data may include pixel values due to bad pixels. A bad pixel may refer to a pixel whose pixel value difference from surrounding pixels is greater than or equal to a reference value, or which does not have a pixel value corresponding to a specific gradation when the image data represents an image of the specific gradation.

배드 픽셀은 클러스터(cluster) 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀을 포함할 수 있다. 클러스터 배드 픽셀은 인접한 복수의 배드 픽셀들이 클러스터를 형성하여 생성되는 픽셀을 의미할 수 있다. 할 수 있다. 배드 픽셀들 중 클러스터 배드 픽셀이 아닌 픽셀을 기본 배드 픽셀이라 지칭할 수 있다. 이미지 센서는 위치 정보에 기초하여 클러스터 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀을 구분할 수 있다. 위치 정보는 복수의 픽셀(PX)들 중 클러스터 배드 픽셀 및 기본 배드 픽셀의 위치를 나타낼 수 있고, 이미지 센서에 기 저장될 수 있다. 예시적으로, 이미지 센서는 위치 정보에 기초하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 구분할 수 있다. 예시적으로, 이미지 센서는 클러스터 배드 픽셀의 위치 정보 및 기본 배드 픽셀의 위치 정보를 구분할 수도 있다.The bad pixel may include a cluster bad pixel and a basic bad pixel. The cluster bad pixel may refer to a pixel generated by a plurality of adjacent bad pixels forming a cluster. may. A pixel that is not a cluster bad pixel among the bad pixels may be referred to as a basic bad pixel. The image sensor may distinguish the cluster bad pixel and the basic bad pixel based on position information. The position information may indicate positions of the cluster bad pixel and the basic bad pixel among the plurality of pixels (PX) and may be stored in the image sensor. For example, the image sensor may distinguish the pixel value of the cluster bad pixel and the pixel value of the basic bad pixel based on the position information. For example, the image sensor may also distinguish the position information of the cluster bad pixel and the position information of the basic bad pixel.

단계 S1230에서, 이미지 센서는 이미지 데이터에 대해 배드 픽셀 보정을수행할 수 있다. 이미지 센서는 이미지 데이터에 포함된 복수의 픽셀들의 픽셀 값들 중 배드 픽셀의 픽셀 값들을 보정할 수 있다. 이미지 센서는 제1 알고리즘에 따라 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 제1 알고리즘 및 제2 알고리즘 중 적어도 하나에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다.In step S1230, the image sensor can perform bad pixel correction on the image data. The image sensor can correct pixel values of bad pixels among pixel values of a plurality of pixels included in the image data. The image sensor can correct the pixel value of the basic bad pixel according to the first algorithm, and correct the pixel value of the cluster bad pixel according to at least one of the first algorithm and the second algorithm.

이미지 센서는 제1 알고리즘에 따라 모든 배드 픽셀들 각각의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 이미지 센서는 제1 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 알고리즘은 배드 픽셀들 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하여 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하는 알고리즘으로, 핸드-크래프트 특징을 이용할 수 있다. 이미지 센서는 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하는 제1 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 이미지 센서는 기본 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값을 이용하는 제1 알고리즘에 따라 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다.The image sensor can correct the pixel value of each of all bad pixels according to a first algorithm. The image sensor can correct the pixel value of the cluster bad pixel and the pixel value of the basic bad pixel according to the first algorithm. The first algorithm is an algorithm that corrects the pixel value of the bad pixels by using the pixel values of the surrounding pixels of each of the bad pixels, and can utilize a hand-crafted feature. The image sensor can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the first algorithm that uses the pixel values of the surrounding pixels of the cluster bad pixel. The image sensor can correct the pixel value of the basic bad pixel according to the first algorithm that uses the pixel values of the surrounding pixels of the basic bad pixel.

이미지 센서는 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 알고리즘은 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하는 알고리즘으로, 제1 알고리즘과 상이할 수 있다. 이미지 센서는 뉴럴 네트워크를 이용하여 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. The image sensor can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to the second algorithm. The second algorithm is an algorithm that uses a neural network trained to correct the cluster bad pixel, and may be different from the first algorithm. The image sensor can correct the pixel value of the cluster bad pixel using the neural network.

일 실시예에서, 이미지 센서는 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 뉴럴 네트워크를 이용하여 보정할 필요가 있는 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 이미지 센서는 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는 것으로 판단한 경우, 제2 알고리즘에 따라 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. In one embodiment, the image sensor can determine whether the pixel value of a cluster bad pixel corresponds to a first cluster type that needs to be corrected using a neural network. If the image sensor determines that the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type, the image sensor can correct the pixel value of the cluster bad pixel according to a second algorithm.

이미지 센서는 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는 지 여부를 판단할 수 있다. 판단 영역은, 픽셀 어레이에서 클러스터 배드 픽셀을 포함하는 기 설정된 크기의 영역일 수 있다. 이미지 센서는 판단 영역에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는지에 따라 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서는 판단 영역에 에지 영역 및 고주파 영역 중 적어도 하나가 포함되는 경우, 판단 영역에 포함된 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값이 제2 알고리즘에 따라 보정될 필요가 있는 것으로 판단할 수 있다. 이미지 센서는, 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 각각의 그래디언트에 기초하여 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.The image sensor can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on pixel values of pixels included in the judgment region. The judgment region can be a region of a preset size that includes the cluster bad pixel in the pixel array. The image sensor can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on whether the judgment region includes at least one of an edge region and a high-frequency region. For example, when the judgment region includes at least one of an edge region and a high-frequency region, the image sensor can determine that the pixel value of the cluster bad pixel included in the judgment region needs to be corrected according to the second algorithm. The image sensor can determine whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on a gradient of each of the pixel values of the pixels included in the judgment region.

도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 휴대용 단말기일 수 있다.FIG. 13 is a block diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment of the present disclosure. For example, the electronic device (1000) may be a portable terminal.

도 13을 참조하면, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 어플리케이션 프로세서(1100), 이미지 센서(1200), 디스플레이 장치(1300), 워킹 메모리(1400), 스토리지(1500), 유저 인터페이스(1600) 및 무선 송수신부(1700)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 12에서 서술된 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 이미지 센서에 대한 설명 및 이미지 센서의 동작 방법이 이미지 센서(1200)에 적용될 수 있다. Referring to FIG. 13, an electronic device (1000) according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include an application processor (1100), an image sensor (1200), a display device (1300), a working memory (1400), a storage (1500), a user interface (1600), and a wireless transceiver (1700). The description of the image sensor and the operating method of the image sensor according to the exemplary embodiments of the present disclosure described in FIGS. 1 to 12 may be applied to the image sensor (1200).

어플리케이션 프로세서(1100)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하며 응용 프로그램, 운영 체제 등을 구동하는 시스템 온 칩(SoC)으로 제공될 수 있다. The application processor (1100) controls the overall operation of the electronic device (1000) and may be provided as a system on chip (SoC) that runs application programs, an operating system, etc.

어플리케이션 프로세서(1100)는 이미지 센서(1200)로부터 출력 데이터를 수신할 수 있다. The application processor (1100) can receive output data from the image sensor (1200).

이미지 센서(1200)는 수신되는 광 신호를 기초로 이미지 데이터, 예컨대 이미지 데이터를 생성하고 이미지 데이터를 어플리케이션 프로세서(1100)에 제공할 수 있다. 이미지 센서(1200)는 배드 픽셀 보정을 수행할 수 있다. 이미지 센서(1200)는 제1 배드 픽셀 보정기(1210) 및 제2 배드 픽셀 보정기(1220)를 포함할 수 있다. The image sensor (1200) can generate image data, for example, image data, based on a received optical signal and provide the image data to the application processor (1100). The image sensor (1200) can perform bad pixel correction. The image sensor (1200) can include a first bad pixel corrector (1210) and a second bad pixel corrector (1220).

제1 배드 픽셀 보정기(1210)는 이미지 센서(1200)의 복수의 픽셀들 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하여, 배드 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제1 배드 픽셀 보정기(1210)는 기본 배드 픽셀 및 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. 제2 배드 픽셀 보정기(1220)는 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하여 이미지 데이터에 포함된 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정할 수 있다. The first bad pixel corrector (1210) can correct a bad pixel value by using pixel values of surrounding pixels of each of a plurality of pixels of the image sensor (1200). The first bad pixel corrector (1210) can correct the pixel values of a basic bad pixel and a cluster bad pixel. The second bad pixel corrector (1220) can correct the pixel values of a cluster bad pixel included in the image data by using a neural network trained to correct the cluster bad pixel.

워킹 메모리(1400)는 DRAM, SRMA 등의 휘발성 메모리 또는 FeRAM, RRAM PRAM 등의 비휘발성의 저항성 메모리로 구현될 수 있다. 워킹 메모리(1400)는 어플리케이션 프로세서(1100)가 처리 또는 실행하는 프로그램들 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. The working memory (1400) may be implemented as a volatile memory such as DRAM, SRMA, or a nonvolatile resistive memory such as FeRAM, RRAM, or PRAM. The working memory (1400) may store programs and/or data processed or executed by the application processor (1100).

스토리지(1500)는 NADN 플래시, 저항성 메모리 등의 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있으며, 예컨대 스토리지(1500)는 메모리 카드(MMC, eMMC, SD, micro SD) 등으로 제공될 수 있다. 스토리지(1500)는 이미지 센서(1200)의 이미지 처리 동작을 제어하는 실행 알고리즘에 대한 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있으며, 이미지 처리 동작이 수행될 때 데이터 및/또는 프로그램이 워킹 메모리(1400)로 로딩될 수 있다. 실시예에 있어서, 스토리지(1500)는 이미지 센서(1200)에서 생성되는 출력 이미지 데이터, 예컨대 보정 이미지 데이터 또는 후처리된 이미지 데이터를 저장할 수 있다. The storage (1500) may be implemented as a non-volatile memory device such as NADN flash, resistive memory, etc., and for example, the storage (1500) may be provided as a memory card (MMC, eMMC, SD, micro SD), etc. The storage (1500) may store data and/or a program for an execution algorithm that controls an image processing operation of the image sensor (1200), and when the image processing operation is performed, the data and/or the program may be loaded into the working memory (1400). In an embodiment, the storage (1500) may store output image data generated by the image sensor (1200), such as corrected image data or post-processed image data.

유저 인터페이스(1600)는 키보드, 커튼 키 패널, 터치 패널, 지문 센서, 마이크 등 사용자 입력을 수신할 수 있는 다양한 장치들로 구현될 수 있다. 유저 인터페이스(1600)는 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력에 대응하는 신호를 어플리케이션 프로세서(1100)에 제공할 수 있다. The user interface (1600) may be implemented with various devices capable of receiving user input, such as a keyboard, curtain key panel, touch panel, fingerprint sensor, microphone, etc. The user interface (1600) may receive user input and provide a signal corresponding to the received user input to the application processor (1100).

무선 송수신부(1700)는 트랜시버(1720), 모뎀(1710) 및 안테나(1730)를 포함할 수 있다.The wireless transceiver (1700) may include a transceiver (1720), a modem (1710), and an antenna (1730).

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시 예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시 예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used in the specification to describe the embodiments, these have been used only for the purpose of explaining the technical idea of the present disclosure and have not been used to limit the meaning or the scope of the present disclosure set forth in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (10)

수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이;
상기 전기적 신호를 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터로 변환하고, 상기 이미지 데이터를 출력하는 리드아웃 회로;
상기 복수의 픽셀들 중 배드 픽셀들 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하여 상기 이미지 데이터에 포함된, 상기 배드 픽셀들의 픽셀 값을 보정하고, 제1 픽셀 데이터를 생성하는 제1 배드 픽셀 보정기; 및
클러스터 배드 픽셀(cluster bad pixel)을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크(Neural Network)를 이용하여 상기 이미지 데이터에 포함된, 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 제2 픽셀 데이터를 생성하는 제2 배드 픽셀 보정기;를 포함하는, 이미지 센서.
A pixel array comprising a plurality of pixels that convert a received optical signal into an electrical signal;
A readout circuit that converts the electrical signal into image data including pixel values of each of the plurality of pixels and outputs the image data;
A first bad pixel corrector that corrects pixel values of the bad pixels included in the image data by using pixel values of pixels surrounding each of the bad pixels among the plurality of pixels and generates first pixel data; and
An image sensor comprising: a second bad pixel corrector for correcting pixel values of cluster bad pixels included in the image data using a neural network trained to correct cluster bad pixels, and generating second pixel data.
제1 항에 있어서,
상기 이미지 센서는,
상기 클러스터 배드 픽셀이 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하는 프리-프로세서(pre-processor)를 포함하고,
상기 프리-프로세서는,
상기 픽셀 어레이에서 상기 클러스터 배드 픽셀을 포함하고, 기 설정된 크기의 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값에 기초하여 상기 클러스터 배드 픽셀이 상기 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the first paragraph,
The above image sensor,
A pre-processor for determining whether the above cluster bad pixel corresponds to the first cluster type,
The above pre-processor,
An image sensor characterized in that it is determined whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on pixel values of pixels included in a judgment area of a preset size and including the cluster bad pixel in the pixel array.
제2 항에 있어서,
상기 프리-프로세서는,
상기 판단 영역에 포함된 픽셀들의 픽셀 값들 각각의 그래디언트(gradient)에 기초하여 상기 클러스터 배드 픽셀이 상기 제1 클러스터 유형에 해당하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the second paragraph,
The above pre-processor,
An image sensor characterized in that it is determined whether the cluster bad pixel corresponds to the first cluster type based on the gradient of each pixel value of the pixels included in the judgment area.
제3 항에 있어서,
상기 프리-프로세서는,
상기 판단 영역에 포함된 픽셀들 중 대상 픽셀과 동일한 컬러 채널의 픽셀들 각각의 픽셀 값에 기초하여 상기 대상 픽셀의 인터(inter) 그래디언트를 계산하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the third paragraph,
The above pre-processor,
An image sensor characterized in that the inter gradient of the target pixel is calculated based on the pixel value of each pixel of the same color channel as the target pixel among the pixels included in the judgment area.
제3 항에 있어서,
상기 판단 영역은,
동일한 컬러의 픽셀들끼리 그룹화된 복수의 픽셀 그룹들을 포함하고,
상기 프리-프로세서는,
상기 복수의 픽셀 그룹들 중 대상 픽셀이 포함된 대상 픽셀 그룹에 포함된 픽셀들 각각의 픽셀 값에 기초하여 상기 대상 픽셀의 인트라(intra) 그래디언트를 계산하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the third paragraph,
The above judgment area is,
Contains multiple groups of pixels grouped together with pixels of the same color,
The above pre-processor,
An image sensor characterized in that the intra gradient of the target pixel is calculated based on the pixel value of each pixel included in the target pixel group including the target pixel among the plurality of pixel groups.
제2 항에 있어서,
상기 클러스터 배드 픽셀이 상기 제1 클러스터 유형에 해당하는 경우,
상기 제2 배드 픽셀 보정기는,
상기 뉴럴 네트워크를 이용하여 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the second paragraph,
If the above cluster bad pixel corresponds to the first cluster type,
The second bad pixel corrector is,
An image sensor characterized in that the pixel value of the cluster bad pixel is corrected using the above neural network.
제1 항에 있어서,
상기 이미지 센서는,
상기 제2 배드 픽셀 보정기의 신뢰성을 판단하기 위한 포스트-프로세서(post-processor)를 더 포함하고,
상기 포스트-프로세서는,
상기 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 상기 제1 픽셀 데이터 및 상기 제2 픽셀 데이터의 비교에 기초하여 상기 제2 배드 픽셀 보정기의 신뢰성을 판단하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the first paragraph,
The above image sensor,
Further comprising a post-processor for judging the reliability of the second bad pixel corrector,
The above post-processor,
An image sensor characterized in that the reliability of the second bad pixel corrector is determined based on a comparison of the first pixel data and the second pixel data corresponding to the cluster bad pixel.
제1 항에 있어서,
상기 이미지 센서는,
상기 제2 배드 픽셀 보정기의 신뢰성을 판단하기 위한 포스트-프로세서(post-processor)를 더 포함하고,
상기 포스트-프로세서는,
상기 클러스터 배드 픽셀의 주변 픽셀들의 픽셀 값 및 상기 클러스터 배드 픽셀에 대응하는 상기 제2 픽셀 데이터에 기초하여 상기 제2 배드 픽셀 보정기의 신뢰성을 판단하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
In the first paragraph,
The above image sensor,
Further comprising a post-processor for judging the reliability of the second bad pixel corrector,
The above post-processor,
An image sensor characterized in that the reliability of the second bad pixel corrector is determined based on pixel values of pixels surrounding the cluster bad pixel and the second pixel data corresponding to the cluster bad pixel.
수신되는 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이;
상기 전기적 신호를 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터로 변환하고, 상기 이미지 데이터를 출력하는 리드아웃 회로; 및
상기 픽셀 어레이에서 클러스터 배드 픽셀(cluster bad pixel) 및 기본 배드 픽셀의 위치를 나타내는 위치 정보에 기초하여 상기 이미지 데이터에서 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 상기 기본 배드 픽셀의 픽셀 값 중 적어도 하나를 보정하는 이미지 신호 프로세서;를 포함하고,
상기 이미지 신호 프로세서는,
상기 클러스터 배드 픽셀 및 상기 기본 배드 픽셀 각각의 주변 픽셀들의 픽셀 값들을 이용하는 제1 알고리즘에 따라 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값 및 상기 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 상기 클러스터 배드 픽셀을 보정하도록 트레이닝된 뉴럴 네트워크를 이용하는 제2 알고리즘에 따라 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하는 것을 특징으로 하는, 이미지 센서.
A pixel array comprising a plurality of pixels that convert a received optical signal into an electrical signal;
A readout circuit that converts the electrical signal into image data including pixel values of each of the plurality of pixels and outputs the image data; and
An image signal processor for correcting at least one of a pixel value of a cluster bad pixel and a pixel value of a basic bad pixel in the image data based on position information indicating positions of a cluster bad pixel and a basic bad pixel in the pixel array;
The above image signal processor,
An image sensor characterized in that the pixel value of the cluster bad pixel and the pixel value of the basic bad pixel are corrected according to a first algorithm that uses pixel values of surrounding pixels of each of the cluster bad pixel and the basic bad pixel, and the pixel value of the cluster bad pixel is corrected according to a second algorithm that uses a neural network trained to correct the cluster bad pixel.
복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서의 동작 방법에 있어서,
수신되는 광 신호를 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀들 각각의 픽셀 값들을 포함하는 이미지 데이터를 생성하는 단계;
상기 복수의 픽셀들 중 클러스터 배드 픽셀(cluster bad pixel) 및 기본 배드 픽셀의 위치를 나타내는 위치 정보에 기초하여 상기 이미지 데이터에서 상기 클러스터 배드 픽셀 및 상기 기본 배드 픽셀을 구분하는 단계; 및
제1 알고리즘에 따라 상기 기본 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하고, 상기 제1 알고리즘 및 상기 제1 알고리즘과 상이하고, 뉴럴 네트워크를 이용하는 제2 알고리즘 중 적어도 하나에 따라 상기 클러스터 배드 픽셀의 픽셀 값을 보정하는 단계;를 포함하는, 이미지 센서의 동작 방법.
In a method of operating an image sensor including a plurality of pixels,
A step of generating image data including pixel values of each of the plurality of pixels based on an electrical signal from a received optical signal;
A step of distinguishing the cluster bad pixel and the basic bad pixel from the image data based on position information indicating the positions of the cluster bad pixel and the basic bad pixel among the plurality of pixels; and
An operating method of an image sensor, comprising: a step of correcting a pixel value of the basic bad pixel according to a first algorithm; and a step of correcting a pixel value of the cluster bad pixel according to at least one of the first algorithm and a second algorithm that is different from the first algorithm and uses a neural network.
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