专利名称：利用卷帘快门方法来执行摄像的摄像装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及摄像装置、其控制方法以及存储介质，并且更特别地涉及利用卷帘快门方法来摄取被摄体的摄像装置、其控制方法以及存储介质。
背景技术：
传统上,作为在摄像操作中使用的曝光系统，已知有全局快门(global shutter)方法及卷帘快门(rolling shutter)方法。在以包括CXD传感器的摄像装置为代表的、使用全局快门方法的摄像装置中，在一帧图像的各像素之间，曝光时间段及曝光开始时间大体上是相同的。另一方面，在以包括CMOS传感器的摄像装置中为代表的、使用卷帘快门方法的摄 像装置中，虽然曝光时间段在一帧图像中的各像素之间是相同的，但是，曝光开始时间对各扫描行是不同的。因此，在使用CMOS传感器的摄像装置中，有由卷帘快门导致的图像失真(以下称为“卷帘所致失真”)发生。此外，已提出如下的电子图像稳定技术，即通过调整临时存储在存储器中的图像数据的裁切位置，来减少由摄像装置摄取的图像中的摄像机抖动模糊。电子图像稳定是如下的处理，即通过例如由使用陀螺仪检测出的运动向量计算摄像装置的运动量，并根据计算出的运动量调整存储器中的图像数据的裁切位置，来减少由摄像装置摄取的图像中的摄像机抖动模糊。在这种技术背景下，已公开有如下的技术，即在由摄像装置摄取的图像中，共同执行摄像机抖动模糊的校正和由于卷帘快门导致的图像失真的校正(参见日本专利特开2006-186885 号公报)。然而，在日本专利特开2006-186885号公报中公开的摄像装置中，没有描述在如下待参照区域位于存储器上要从中裁切图像数据的的区域的范围之外的情况下要执行的处理，其中，所述待参照区域用于校正在通过使用卷帘快门方法的摄像操作摄取的图像中发生的卷帘所致失真。在这种处理的情况下，待参照区域有时位于已存储图像数据的区域之外。在已存储图像数据的区域的范围之外的区域中，存在与图像无关的数据，即作为图像数据无效的数据(所谓的“垃圾数据”)。因此，如果执行失真校正处理，而不调整待参照区域，则有时输出包括无效数据的数据。
发明内容
本发明提供能够减少通过拍摄而获得的图像数据的摄像机抖动模糊及卷帘所致失真而不会包括无效数据的摄像装置、该摄像装置的控制方法以及存储介质。本发明的第一方面提供一种摄像装置，该摄像装置包括存储区域，该存储区域能够存储通过用卷帘快门方法拍摄被摄体而获得的表示所述被摄体的第一图像数据，并且，所述摄像装置对所述存储区域中的数据大小比所述第一图像数据小的数据进行裁切，以获取所裁切出的数据作为第二图像数据，所述摄像装置包括检测单元，其被构造为检测由于摄像机抖动导致的运动量；第一计算单元，其被构造为根据由所述检测单元检测的所述运动量，在存储于所述存储区域中的所述第一图像数据的、能够裁切出所述第二图像数据的范围之内，计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置；第二计算单元，其被构造为计算表示所述存储区域中的用于校正由于通过所述卷帘快门方法拍摄而导致的卷帘所致失真的范围的范围信息、以及由卷帘所致失真导致的所述第一图像数据的位移量；输出单元，其被构造为在能够从由所述第一计算单元计算的所述裁切位置开始、从所述第一图像数据中裁切由所述第二计算单元计算的所述范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，直接输出所计算的裁切位置，而在无法从由所述第一计算单元计算的所述裁切位置开始、裁切由所述第二计算单元计算的所述范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，输出被校正为使得能够从所述第一图像数据中裁切由所述范围信息表示的所述范围中的数据的裁切位置；以及校正单元，其被构造为获取从所述输出单元输出的所述裁剪位置开始的、由所述范围信息表示的所述范围中的数据作为所述第二图像数据，并且基于由所述第二计算单元计算的所述位移量，来校正所获取的第二图像数据的卷帘所致失真。本发明的第二方面提供一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置包括存储区域，该存储区域能够存储通过用卷帘快门方法拍摄被摄体而获得的表示所述被摄体的第一图 像数据，并且，所述摄像装置对所述存储区域中的数据大小比所述第一图像数据小的数据进行裁切，以获取所裁切出的数据作为第二图像数据，所述控制方法包括以下步骤检测由于摄像机抖动导致的运动量；根据所检测的运动量，在存储于所述存储区域中的所述第一图像数据的、能够裁切出所述第二图像数据的范围之内，计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置；计算表示所述存储区域中的用于校正由于通过所述卷帘快门方法拍摄而导致的卷帘所致失真的范围的范围信息、以及由卷帘所致失真导致的所述第一图像数据的位移量；在能够从所计算的裁切位置开始、从所述第一图像数据中裁切由所计算的范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，直接输出所计算的裁切位置，而在无法从所计算的裁切位置开始、裁切由所计算的范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，输出被校正为使得能够从所述第一图像数据中裁切由所述范围信息表示的所述范围中的数据的裁切位置；以及获取从所输出的裁切位置开始的、由所述范围信息表示的所述范围中的数据作为所述第二图像数据，并且基于所计算的位移量，来校正所获取的第二图像数据的卷帘所致失真。本发明的第三方面提供一种存储用于使计算机执行摄像装置的控制方法的计算机可执行程序的非临时性计算机可读存储介质，所述摄像装置包括存储区域，该存储区域能够存储通过用卷帘快门方法拍摄被摄体而获得的表示所述被摄体的第一图像数据，并且，所述摄像装置对所述存储区域中的数据大小比所述第一图像数据小的数据进行裁切，以获取所裁切出的数据作为第二图像数据，其中，所述控制方法包括以下步骤检测由于摄像机抖动导致的运动量；根据所检测的运动量，在存储于所述存储区域中的所述第一图像数据的、能够裁切出所述第二图像数据的范围之内，计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置；计算表示所述存储区域中的用于校正由于通过所述卷帘快门方法拍摄而导致的卷帘所致失真的范围的范围信息、以及由卷帘所致失真导致的所述第一图像数据的位移量；在能够从所计算的裁切位置开始、从所述第一图像数据中裁切由所计算的范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，直接输出所计算的裁切位置，而在无法从所计算的裁切位置开始、裁切由所计算的范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，输出被校正为使得能够从所述第一图像数据中裁切由所述范围信息表示的所述范围中的数据的裁切位置；以及获取从所输出的裁切位置开始的、由所述范围信息表示的所述范围中的数据作为所述第二图像数据，并且基于所计算的位移量，来校正所获取的第二图像数据的卷帘所致失真。根据本发明，能够提供能够减少通过拍摄而获得的图像数据的摄像机抖动模糊及卷帘所致失真而不会包括无效数据的摄像装置、该摄像装置的控制方法以及存储介质。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
图I是根据本发明的第一实施例的摄像装置的示意性框图。
图2是用于卷帘所致失真的校正的参照区域的概念图。图3是用于说明对存储器中的图像数据的裁切的概念图。图4是由图I中包含的裁切位置计算部执行的裁切位置计算处理的流程图。图5是由图I中包含的裁切位置校正部执行的裁切位置校正处理的流程图。图6是根据本发明的第二实施例的摄像装置的示意性框图。图7是由图6中包含的裁切位置校正部执行的裁切位置校正处理的流程图。图8是在图7中的步骤中执行的X校正处理的流程图。图9是在图8中的步骤中执行的、用于应对X区域不足的处理的流程图。图10是在图7中的步骤中执行的Y校正处理的流程图。图11是在图10中的步骤中执行的、用于应对Y区域不足的处理的流程图。图12是根据本发明的第三实施例的摄像装置的示意性框图。图13是由图12中包含的卷帘所致失真校正量调整部执行的卷帘所致失真校正增益计算处理的流程图。
具体实施例方式现在，将在下面参照示出本发明的实施例的附图，来详细地描述本发明。图I是根据本发明的第一实施例的摄像装置100的示意性框图。在图I中，摄像装置100包括摄像器件I、系统控制器2、摄像机信号处理器3、存储器4、摄像机抖动检测部5、卷帘所致失真量计算部6、裁切位置计算部7、裁切位置校正部8及摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9。借以形成被摄体图像的摄像器件1，根据来自系统控制器2的控制信号，通过光电转换将被摄体图像转换为电信号，并且输出模拟图像信号。摄像机信号处理器3将从摄像器件I输出的模拟图像信号转换为数字信号，并且执行摄像系统的信号处理，诸如光圈校正、伽玛校正及白平衡。来自摄像机信号处理器3的输出信号，被临时存储在例如通过SDRAM来实现的、能够存储数据的存储器4(存储区域)中。系统控制器2控制摄像器件I的驱动。摄像机抖动检测部5检测摄像装置100的抖动，并且将检测结果作为运动量，输出至卷帘所致失真量计算部6及裁切位置计算部7。摄像机抖动检测部5对应于检测单元，该检测单元被构造为检测由摄像机抖动导致的运动量。摄像机抖动检测部5能够利用陀螺仪传感器来检测抖动，并且生成与施加于摄像装置100的抖动相对应的角速度信号。摄像机抖动检测部5根据焦距，由角速度信号来计算摄像装置100的运动量。摄像机抖动检测部5可以配备有帧存储器，并且通过检测运动向量等处理，来计算摄像装置100的运动量。卷帘所致失真量计算部6由从摄像机抖动检测部5输出的运动量，来计算由于卷帘所致失真导致的成像位置的坐标的位移量、以及参照范围信息(范围信息)。更具体地说，卷帘所致失真量计算部6根据上述运动量，来计算存储器4中形成各像素的像素位置，并且计算该像素本来应当形成于的坐标位置(与存储器4中的像素位置相关联地定义)、与和该像素实际形成于的像素位置相对应的坐标位置之间的差分，作为位移量。此外，参照范围信息表示存储要用于校正卷帘所致失真的图像数据的、依赖于前述运动量的存储器4中的区域的范围。如上所述，卷帘所致失真量计算部6对应于第二计算单元，该第二计算单元被构造为计算表示存储器4中的如下范围的范围信息以及位移量，其中，所述范围用于校 正由于通过卷帘快门方法进行拍摄而导致的卷帘所致失真。裁切位置计算部7基于从摄像机抖动检测部5输出的运动量，在考虑防抖动(图像稳定)的同时计算裁切位置。更具体地说，裁切位置计算部7根据运动量，来调整前一帧中的裁切位置，从而计算图像的裁切坐标(裁切位置)，并且输出计算出的裁切坐标。也就是说，裁切位置计算部7对应于第一计算单元，该第一计算单元被构造为根据由摄像机抖动检测部5检测出的运动量，在存储于存储器中的第一图像数据的、能够裁切出第二图像数据的范围之内，计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置。稍后将参照图3来描述第一及第二图像数据。裁切位置校正部8根据从卷帘所致失真量计算部6输出的参照范围信息，来校正从裁切位置计算部7输出的裁切坐标，并且输出校正后的裁切坐标。更具体地说，裁切位置校正部8将裁切坐标校正到如下的范围之内，在该范围内，能够基于从卷帘所致失真量计算部6输出的参照范围信息、以及从裁切位置计算部7输出的裁切坐标，来校正卷帘所致失真。然后，裁切位置校正部8输出校正后的裁切坐标,作为裁切开始地址。虽然在本实施例中，如上所述，设置了裁切位置，作为能够从存储在存储器中的第一图像数据中开始裁切第二图像数据的位置，然而这不是限制性的，并且，裁切位置可以是任何适宜的位置，只要在存储器中的区域中，能够参照该裁切位置来定义由参照范围信息表示的范围，并且，该裁切位置最终使得能够进行卷帘所致失真校正即可。因此，当能够从由裁切位置计算部7计算出的裁切位置开始，来从第一图像数据中裁切由卷帘所致失真量计算部6计算出的范围信息表示的范围中的数据时，裁切位置校正部8直接输出裁切位置而不作校正,反之，裁切位置校正部8输出如下的裁切位置，该裁切位置被校正使得能够从第一图像数据中裁切上述范围中的数据。因此，裁切位置校正部8对应于输出单元。利用从卷帘所致失真量计算部6输出的位移量、以及由从裁切位置校正部8输出的裁切开始地址指定的地址，摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9从存储器4中读取图像数据。然后，摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9对读取的数据执行诸如仿射变换等的几何变形，从而输出如下的校正后数据，所述校正后数据已经历由摄像装置100摄取的图像的摄像机抖动模糊及卷帘所致失真的校正。这样，摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9获取从裁切位置校正部8输出的裁切位置开始的范围中的数据，作为第二图像数据，并且基于由卷帘所致失真量计算部6计算出的位移量，来校正获取到的第二图像数据的卷帘所致失真。因此，摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9对应于校正单元。图2是在卷帘所致失真的校正中使用的参照范围的概念图。在图2中，假定与存储器4中的区域(存储区域)相对应的假想存储平面，并且将假想存储平面的水平方向设置为X轴，将假想存储平面的垂直方向设置为y轴，并将与校正后的图像的左上角点相对应的、校正前的像素位置的坐标设置为(0，0)，由此将参照区域应用于x-y坐标系。在这种情况下，X坐标的最小值用Xmin来代表,x坐标的最大值用Xmax来代表,y坐标的最小值用Ymin来代表，y坐标的最大值用Ymax来代表，并且，这些值被输出作为参 照范围信息。请注意，虽然在本实施例中，将左上角点的坐标设置为(0，0)，但是，也可以将用作基准的坐标设置为任何位置，只要这些位置与下文所述的、裁切坐标的基准坐标相匹配即可。图3是用于说明对存储器中的图像数据的裁切的概念图。在图3中，“输出至存储器的图像”对应于第一图像数据，“裁切的图像”对应于第二图像数据。如图3所示，在本实施例中，对存储区域中的数据大小比第一图像数据小的数据进行裁切。针对输出于存储器4上的图像数据，将水平方向设置为X轴，将垂直方向设置为y轴，水平图像大小用Width(宽度)来代表，垂直图像大小用Height (高度)来代表。将存储器4的左上角点的坐标设置为(0，0)，将裁切的图像的左上角点的坐标设置为(cx，cy)，裁切的图像的水平大小用Hsize来代表，裁切的图像的垂直大小用Vsize来代表。此外，虽然在图3中未示出，但是，将前一帧的裁切坐标设置为(cx’，cy’)，并且，将作为来自摄像机抖动检测部5的信号而输出的、摄像装置100的运动量的水平及垂直分量，设置为(mx，my)。请注意，通过读出所存储的、从裁切位置计算部7输出的裁切坐标，来获得前一帧的裁切坐标(cx’，cy’ )。图4是由图I中包含的裁切位置计算部7执行的裁切位置计算处理的流程图。为了计算水平裁切坐标cx，确定通过ex’ +mx获得的值是否在存储器4中的上述区域之内。首先，确定cx’+mx<0是否成立(步骤S101)。如果在待裁切图像的左侧空间不足，即如果cx’+mx < 0成立(步骤SlOl :是)，则将cx校正为0 (步骤S102)，然后，裁切位置计算部7进入到步骤S106。如果ex’ +mx ^ 0成立(步骤SlOl :否)，则确定在待裁切图像的右侧是否空间不足，即 ex’ +mx > (Width-Hsize)是否成立(步骤 S103)。如果 ex’ +mx > (Width-Hsize)成立(步骤S103 :是)，则将cx校正为值(Width-Hsize)，该值表示能够确保裁切的图像的水平大小的位置(步骤S104)，然后，裁切位置计算部7进入到步骤S106。如果cx’+mx < (Width-Hsize)成立(步骤 S103 :否)，则将 cx’+mx 的值设置为 cx(步骤 S105),然后，处理进入到步骤S106。接下来，为了计算垂直裁切坐标cy，确定通过cy’+my获得的值是否在存储器4中的上述区域之内。首先，确定cy’+my <0是否成立(步骤S106)。如果在待裁切图像的上侧空间不足，即如果cy’ +my < 0成立(步骤S106 :是)，则将cy校正为0(步骤S107)，随后终止本处理。如果cy’ +my ^ 0成立(步骤S106 :否)，则确定在待裁切图像的下侧是否空间不足，即 cy’+my > (Height-Vsize)是否成立(步骤 S108)。如果 cy’+my > (Height-Vsize)成立(步骤S108 :是)，则将cy校正为值(Height-Vsize)，该值表示能够确保裁切的图像的垂直大小的位置(步骤S109),随后终止本处理。如果cy’ +my ( (Height-Vsize)成立(步骤S108 :否)，则将Cf +my的值设置为cy (步骤SI 10)，随后终止本处理。图5是由图I中包含的裁切位置校正部8执行的裁切位置校正处理的流程图。 在图5中，将校正的裁切坐标设置为(ax，ay)。首先，计算水平方向上的校正后的坐标ax。首先，确定cx+Xmin < 0是否成立(步骤S201)。作为步骤S201中的确定的结果，如果cx+Xmin < 0成立(步骤S201 :是)，则将ax设置为-Xmin (步骤S202)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的右端是否位于存储器4中的区域外部，确定ax+Xmax > Width是否成立(步骤S203)。作为步骤S203的确定的结果，如果ax+Xmax > Width成立(步骤S203 :是)，则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域。然后，为了使裁切坐标返回到存储器4的中心，将ax设置为(Width-Hsize) /2，并将ay设置为(Height-Vsize) /2 (步骤S204)，随后终止本处理。作为步骤S201的确定的结果，如果cx+Xmin彡0成立(步骤S201 :否)，则确定cx+Xmax > Width 是否成立(步骤 S205)。如果 cx+Xmax > Width 成立(步骤 S205 :是)，则将ax设置为通过Width-Xmax获得的值(步骤S206)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的左端是否位于存储器4中的区域外部，确定ax+Xmin < 0是否成立(步骤S207)。作为步骤S207的确定的结果，如果ax+Xmin
<0成立(步骤S207 :是)，则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域。然后，为了使裁切坐标返回到存储器4的中心，裁切位置校正部8进入到步骤S204。作为步骤S205的确定的结果，如果cx+Xmax ( Width成立(步骤S205 :否)，则这表示能够在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，而无须校正水平方向上的裁切坐标。然后，将ax设置为cx (步骤S208),然后,裁切位置校正部8进入到步骤S209。至此，针对水平方向的校正处理结束。接下来，计算垂直方向上的校正后的裁切坐标ay。首先，确定cy+Ymin < 0是否成立(步骤S209)。作为步骤S209中的确定的结果，如果cy+Ymin < 0成立(步骤S209 :是)，则将ay设置为-Ymin (步骤S210)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的上端是否位于存储器4中的区域外部，确定ay+Ymax > Height是否成立(步骤S211)。作为步骤S211的确定的结果，如果ay+Ymax > Height成立(步骤S211 :是),则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域。然后，为了使裁切坐标返回到存储器4的中心，裁切位置校正部8进入到步骤S204。作为步骤S209的确定的结果，如果cy+Ymin彡0成立(步骤S209 :否)，则确定cy+Ymax > Height是否成立(步骤S212)。作为步骤S212的确定的结果,如果cy+Ymax >Height成立(步骤S212 :是)，则将ay设置为通过Height-Ymax获得的值(步骤S213)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的下端是否位于存储器4中的区域外部，确定ay+Ymin < 0是否成立(步骤S214)。作为步骤S214的确定的结果,如果ay+Ymin
<0成立(步骤S214 :是)，则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域。然后，裁切位置校正部8进入到步骤S204，以便使裁切坐标返回到存储器4的中心。作为步骤S212的确定的结果，如果cy+Ymax ( Height成立(步骤S212 :否)，则这表示能够在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，而无须校正垂直方向上的裁切坐标。因此,将ay设置为cy (步骤S215),随后终止本处理。
将通过裁切位置校正处理获得的坐标ax及ay,输出作为裁切坐标。虽然在本第一实施例中，当待裁切图像的坐标处于能够进行上述校正的范围之外时，使裁切位置返回到存储器4的中心，但是，也可以将处理构造为使得在这种情况下不改变裁切位置。如上所述，在执行用于电子防抖动(图像稳定)的裁切位置控制时，即使卷帘所致失真校正所需的图像区域不足，也能够通过将被确定用于电子防抖动的裁切位置，校正为能够成功执行卷帘所致失真的位置，来执行卷帘所致失真校正。图6是根据本发明的第二实施例的摄像装置200的示意性框图。如图6所示，摄像装置200区别于根据第一实施例的摄像装置100之处在于，将裁切位置校正部8替换为了裁切位置校正部82，并且新增加了卷帘所致失真校正量调整部11，其中，裁切位置校正部82具有与裁切位置校正部8不同的功能。在此，不再描述用与第一实施例相同的附图标记来表不、并且各自执行与第一实施例中相同的处理的构成要素。将从卷帘所致失真量计算部6输出的参照范围信息，以及从裁切位置计算部7输出的裁切坐标，输入至裁切位置校正部82。然后，当使得能够进行卷帘所致失真校正的裁切坐标与作为裁切坐标的校正的结果的坐标之间的移动量超过各预定量时，裁切位置校正部82计算用于减弱卷帘所致失真校正的程度的校正量调整增益。之后，裁切位置校正部82输出校正的裁切坐标以及校正量调整增益。图7是由图6中包含的裁切位置校正部82执行的裁切位置校正处理的流程图。在图7中，执行用于针对X坐标执行校正的X校正处理(步骤S301)，然后，执行用于针对Y坐标执行校正的Y校正处理(步骤S302)，随后终止本处理。图8是在图7中的步骤S301中执行的X校正处理的流程图。在图8中，校正的裁切位置的X坐标用ax来代表，使得能够进行卷帘所致失真校正的X坐标的移动量用moVe_X来代表，移动量的上限用lim_x来代表，用于卷帘所致失真校正的校正量调整增益用gain_x来代表。首先,确定cx+Xmin < 0是否成立(步骤S401)。作为步骤S401的确定的结果,如果cx+Xmin < 0成立(步骤S401 :是)，则将ax设置为-Xmin，并且将移动量move_x设置为通过ax-cx获得的值(步骤S402)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的右端是否位于存储器4中的区域外部，确定ax+Xmax > Width是否成立(步骤S403)。作为步骤S403的确定的结果，如果ax+Xmax > Width成立(步骤S403 :是)，则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，因此，执行后述用于应对X区域不足的处理(步骤S404)，随后终止本处理。
作为步骤S403的确定的结果，如果ax+Xmax ( Width成立(步骤S403 :否)，则确定move_x > lim_x是否成立(步骤S405)。作为步骤S405的确定的结果，如果move_X ( lim_x成立(步骤S405 :否)，则这表示移动量不超过上限，因此,将gain_x设置为I (步骤S406)，随后终止本处理。作为步骤S405的确定的结果,如果move_x > lim_x成立(步骤S405 :是)，则这表示移动量超过上限。因此，为了将移动量设置为上限，而将ax设置为CX+lim_X，并且将gain_x设置为lim_x/Xmin(步骤S407),随后终止本处理。作为步骤S401的确定的结果，如果cx+Xmin 彡0成立(步骤S401 :否)，则确定cx+Xmax > Width是否成立(步骤S408)。作为步骤S408的确定的结果,如果cx+Xmax >Width成立(步骤S408 :是)，则将ax设置为通过Width-Xmax获得的值,并且将move_x设置为通过cx-ax获得的值(步骤S409)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的左端是否位于存储器4中的区域外部，确定ax+Xmin < 0是否成立(步骤S410)。作为步骤S410的确定的结果,如果ax+Xmin
<0成立(步骤S410 :是)，则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，因此，执行后述用于应对X区域不足的处理(步骤S411)，随后终止本处理。作为步骤S410的确定的结果，如果ax+Xmin彡0成立(步骤S410 :否)，则确定move_x > lim_x是否成立(步骤S412)。作为步骤S412的确定的结果,如果move_x ^ lim_x成立(步骤S412 :否)，则这表示移动量不超过上限，因此，将gain_x设置为I (步骤S413)，随后终止本处理。作为步骤S412的确定的结果,如果move_x > lim_x成立(步骤S412 :是)，则这表示移动量超过上限。然后，为了将移动量设置为上限，而将ax设置为通过CX_lim_X获得的值，并且将gain_x设置为通过lim_x/ (Width-Xmax)获得的值(步骤S414),随后终止本处理。作为步骤S408的确定的结果,如果cx+Xmax ( Width成立(步骤S408 :否)，则这表示能够在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，而不必校正水平方向上的裁切坐标，因此，将ax设置为cx (步骤S415),并且将gain _x设置为I (步骤S416),随后终止本处理。图9是在图8中的步骤S404及S411中执行的、用于应对X区域不足的处理的流程图。在图9中，将gain_x设置为通过Width/(Xmax-Xmin)获得的值(步骤S501)，然后，将ax设置为通过XminX gain_x获得的值(步骤S502)，随后终止本处理。这样，计算出使得能够在存储器4中的区域中进行最大卷帘所致失真校正的、X坐标的校正量调整增益，以及裁切X坐标。图10是在图7中的步骤S302中执行的Y校正处理的流程图。在图10中，校正的裁切位置的Y坐标用ay来代表，使得能够进行卷帘所致失真校正的Y坐标的移动量用moVe_y来代表，移动量的上限用lim_y来代表，用于卷帘所致失真校正的校正量调整增益用gain_y来代表。首先，确定cy+Ymin < 0是否成立(步骤S601)。作为步骤S601的确定的结果，如果cy+Ymin < 0成立(步骤S601 :是)，则将ay设置为-Ymin，并且将移动量move_y设置为通过ay-cy获得的值(步骤S602)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的下端是否位于存储器4中的区域外部，确定ay+Ymax > Height是否成立(步骤S603)。作为步骤S603的确定的结果，如果ay+Ymax > Height成立(步骤S603 :是),则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，因此，执行后述用于应对Y区域不足的处理(步骤S604)，随后终止本处理。作为步骤S603的确定的结果,如果ay+Ymax ( Height成立(步骤S603 :否)，则确定move_y > lim_y是否成立(步骤S605)。作为步骤S605的确定的结果，如果move_
lim_y成立(步骤S605 :否)，则这表示移动量不超过上限，因此，将gain_y设置为I (步骤S606)，随后终止本处理。作为步骤S605的确定的结果,如果move_y > lim_y成立(步骤S605 :是)，则这表示移动量超过上限。因此，为了将移动量设置为上限，而将ay设置为通过cy+lim_y获得的值，并且将gain_y设置为通过lim_y/Ymin获得的值(步骤S607)，随后终止本处理。 作为步骤S601的确定的结果，如果cy+Ymin彡0成立(步骤S601 :否)，则确定cy+Ymax > Height是否成立(步骤S608)。作为步骤S608的确定的结果,如果cy+Ymax >Height成立(步骤S608 :是)，则将ay设置为通过Height-Ymax获得的值，并且将move_y设置为通过cy-ay获得的值(步骤S609)。当已执行了上述校正时，为了确定待裁切图像的上端是否位于存储器4中的区域外部，确定ay+Ymin < 0是否成立(步骤S610)。作为步骤S610的确定的结果,如果ay+Ymin
<0成立(步骤S610 :是)，则这表示无法在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，因此，执行后述用于应对Y区域不足的处理(步骤S611)，随后终止本处理。作为步骤S610的确定的结果，如果ay+Ymin彡0成立(步骤S610 :否)，则确定move_y > 1;1111_7是否成立(步骤S612)。作为步骤S612的确定的结果,如果move_y彡lim_y成立(步骤S605 :否)，则这表示移动量不超过上限，因此，将gain_y设置为I (步骤S606)，随后终止本处理。作为步骤S612的确定的结果,如果move_y > lim_y成立(步骤S612 :是)，则这表示移动量超过上限，因此，为了将移动量设置为上限，而将ay设置为通过获得的值，并且，将gain_y设置为通过lim_y/ (Height-Ymax)获得的值(步骤S614),随后终止本处理。作为步骤S608的确定的结果,如果cy+Ymax ( Height成立(步骤S608 :否)，则这表示能够在存储器4中确保卷帘所致失真校正所需的区域，而无须校正垂直方向上的裁切坐标。然后，将ay设置为cy (步骤S615),并且将gain_y设置为I (步骤S616),随后终止本处理。图11是在图10中的步骤S604及S611中执行的、用于应对Y区域不足的处理的
流程图。在图11中，将gain_y设置为通过Height/ (Ymax-Ymin)获得的值(步骤S701),然后，将ay设置为通过得的值(步骤S702)，随后终止本处理。这样，计算出使得能够在存储器4中的区域中进行最大卷帘所致失真校正的、Y坐标的校正量调整增益，以及裁切Y坐标。如上所述，由裁切位置校正部82执行了裁切位置校正处理。之后，卷帘所致失真校正量调整部11基于从卷帘所致失真量计算部6输出的位移量，以及从裁切位置校正部82输出的校正量调整增益，来调整X及Y坐标的移动量，并且输出调整的移动量。通过分别将水平及垂直方向上的移动量乘以校正量调整增益，来计算调整的移动量。在上述第二实施例中，卷帘所致失真校正量调整部11及摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9对应于校正单元。因此，根据从卷帘所致失真量计算部6输出的范围信息，以及由裁切位置计算部7计算出的裁切位置，裁切位置校正部82计算并输出如下的校正量调整增益，所述校正量调整增益被卷帘所致失真校正量调整部11用来计算用于校正卷帘所致失真的校正量(X及Y坐标的移动量)。然后，利用从卷帘所致失真校正量调整部11输 出的、用于校正卷帘所致失真的校正量(X及Y坐标的移动量)，以及从裁切位置校正部82输出的裁切开始地址，摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9校正获取到的第二图像数据的卷帘所致失真。如上所述，在第二实施例中，将上限设置为裁切位置的调整量，并且，如果调整量超过上限，则减小在卷帘所致失真校正中使用的校正量，由此，能够执行卷帘所致失真校正，同时减少由裁切位置的调整导致的视角的变动。图12是根据本发明的第三实施例的摄像装置300的示意性框图。如图12所示，摄像装置300区别于根据第二实施例的摄像装置200之处在于，卷帘所致失真校正量调整部11被替换为卷帘所致失真校正量调整部13，并且，裁切位置校正部82被替换为裁切位置校正部8。在此，不再描述用与第一实施例相同的附图标记来表示、并且各自执行与第一实施例中相同的处理的构成要素。利用从卷帘所致失真量计算部6输出的、由于卷帘所致失真而导致的成像位置的位移量以及参照范围信息，以及从裁切位置计算部7输出的图像的裁切坐标，卷帘所致失真校正量调整部13对卷帘所致失真的校正量进行调整。图13是由图12中包含的卷帘所致失真校正量调整部13执行的卷帘所致失真校正增益计算处理的流程图。在图13中，首先，确定cx+Xmin < 0是否成立(步骤S801)。作为步骤S801的确定的结果，如果cx+Xmin < 0成立(步骤S801 :是)，则这表示无法从当前裁切位置开始，裁切存储器4中的有效图像数据(第二图像数据)来进行卷帘所致失真校正，因此，为了减弱卷帘所致失真校正的程度，将预定值a设置为水平方向上的校正量调整增益gain x(步骤S803)，然后，卷帘所致失真校正量调整部13进入到步骤S805。作为步骤S801的确定的结果，如果cx+Xmin彡0成立(步骤S801 :否)，则确定cx+Xmax > Width是否成立(步骤S802)。作为步骤S802的确定的结果,如果cx+Xmax >Width成立(步骤S802 :是)，则这表示无法从当前裁切位置开始，裁切存储器4中的有效图像数据来进行卷帘所致失真校正，因此，为了减弱卷帘所致失真校正的程度，卷帘所致失真校正量调整部13进入到步骤S803。作为步骤S802的确定的结果，如果cx+Xmax ( Width成立(步骤S802 :否)，则没有必要校正存储器4的裁切位置，因此，将gain_x设置为I (步骤)，然后，卷帘所致失真校正量调整部13进入到步骤S804S805。然后，确定cy+Ymin < 0是否成立(步骤S805)。作为步骤S805的确定的结果，如果cy+Ymin < O成立(步骤S805 :是)，则这表示无法从当前裁切位置开始，裁切存储器4中的有效图像数据来进行卷帘所致失真校正，因此，为了减弱卷帘所致失真校正的程度，将预定值P设置为垂直方向上的校正量调整增益gain_y (步骤S807)，随后终止本处理。作为步骤S805的确定的结果，如果cy+Ymin彡0成立(步骤S805 :否)，则确定cy+Ymax > Height是否成立(步骤S806)。作为步骤S806的确定的结果,如果cy+Ymax >Height成立(步骤S806 :是)，则这表示无法从当前裁切位置开始，裁切存储器4中的有效图像数据来进行卷帘所致失真校正，因此，为了减弱卷帘所致失真校正的程度，卷帘所致失真校正量调整部13进入到步骤S807。作为步骤S806的确定的结果,如果cy+Ymax ( Height成立(步骤S806 :否)，贝丨J没有必要校正存储器4的裁切位置,然后,将gain_y设置为I (步骤S808),随后终止本处理。通过将各像素的X及Y坐标的移动量分别乘以如上计算出的gain_x及gain_y,卷 帘所致失真校正量调整部13输出X及Y坐标的校正的移动量。此外，卷帘所致失真校正量调整部13基于校正的移动量，输出X坐标的最小值Xmin’及最大值Xmax’，以及y坐标的最小值Ymin’及最大值Ymax’，作为参照范围信息。在上述第三实施例中，卷帘所致失真校正量调整部13对应于另一输出单元。因此，卷帘所致失真校正量调整部13基于由卷帘所致失真计算部6计算出的范围信息及位移量，来计算并输出用于由摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9校正卷帘所致失真的校正量(X及Y坐标的移动量)，以及根据校正量调整增益而校正的范围信息。利用从卷帘所致失真校正量调整部13输出的校正量(校正的移动量)，以及从裁切位置校正部8输出的裁切开始地址，摄像机抖动模糊/卷帘所致失真校正部9对卷帘所致失真进行校正。此外，裁切位置校正部8利用从卷帘所致失真校正量调整部13输出的范围信息，替代由卷帘所致失真量计算部6计算出的范围信息，来校正裁切位置，并且输出校正的裁切位置作为裁切开始位置。如上所述，在第三实施例中，在用于电子防抖动(图像稳定)的裁切位置控制中，即使当卷帘所致失真校正所需的图像区域不足时，也能够通过调整卷帘所致失真校正的校正量，以及电子防抖动(图像稳定)的裁切位置，来校正卷帘所致失真。根据上述第一至第三实施例，能够减少通过拍摄而获得的图像的摄像机抖动模糊及卷帘所致失真，而不会包括无效数据。还可以由读出并执行记录在存储设备上的程序来执行上述实施例的功能的系统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU等的设备)，来实现本发明的各方面；并且可以利用由通过例如读出并执行记录在存储设备上的程序来执行上述实施例的功能的系统或装置的计算机来执行各步骤的方法，来实现本发明的各方面。为此，例如经由网络或从充当存储设备的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将程序提供给计算机。虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不局限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使所述范围涵盖所有的此类变型例以及等同结构和功能。本申请要求2011年5月11日提交的日本专利申请2011-106213号公报的优先权，并在此通过引用并入其全部内容。
权利要求
1.一种摄像装置，该摄像装置包括存储区域，该存储区域能够存储通过用卷帘快门方法拍摄被摄体而获得的表示所述被摄体的第一图像数据，并且，所述摄像装置对所述存储区域中的数据大小比所述第一图像数据小的数据进行裁切，以获取所裁切出的数据作为第二图像数据，所述摄像装置包括 检测单元，其被构造为检测由于摄像机抖动导致的运动量； 第一计算单元，其被构造为根据由所述检测单元检测的所述运动量，在存储于所述存储区域中的所述第一图像数据的、能够裁切出所述第二图像数据的范围之内，计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置； 第二计算单元，其被构造为计算表示所述存储区域中的用于校正由于通过所述卷帘快门方法拍摄而导致的卷帘所致失真的范围的范围信息、以及由卷帘所致失真导致的所述第一图像数据的位移量； 输出单元，其被构造为在能够从由所述第一计算单元计算的所述裁切位置开始、从所述第一图像数据中裁切由所述第二计算单元计算的所述范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，直接输出所计算的裁切位置，而在无法从由所述第一计算单元计算的所述裁切位置开始、裁切由所述第二计算单元计算的所述范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，输出被校正为使得能够从所述第一图像数据中裁切由所述范围信息表示的所述范围中的数据的裁切位置；以及 校正单元，其被构造为获取从所述输出单元输出的所述裁剪位置开始的、由所述范围信息表示的所述范围中的数据作为所述第二图像数据，并且基于由所述第二计算单元计算的所述位移量，来校正所获取的第二图像数据的卷帘所致失真。
2.根据权利要求I所述的摄像装置，其中，所述输出单元还根据由所述第二计算单元计算的所述范围信息以及由所述第一计算单元计算的所述裁切位置，来输出用于由所述校正单元对卷帘所致失真进行校正的校正量调整增益，并且， 其中，所述校正单元基于由所述第二计算单元计算的所述位移量以及所述校正量调整增益，来校正所获取的第二图像数据的卷帘所致失真。
3.根据权利要求I所述的摄像装置，该摄像装置还包括另一输出单元，该另一输出单元被构造为基于由所述第二计算单元计算的所述范围信息及所述位移量，来计算用于由所述校正单元对卷帘所致失真进行校正的校正量调整增益，并且输出通过基于所述校正量调整增益对所述范围信息进行校正而获得的校正后范围信息，并且， 其中，所述输出单元基于替代由所述第二计算单元计算的所述范围信息而从所述另一输出单元输出的所述校正后范围信息，来输出所述裁切位置。
4.一种摄像装置的控制方法，所述摄像装置包括存储区域，该存储区域能够存储通过用卷帘快门方法拍摄被摄体而获得的表示所述被摄体的第一图像数据，并且，所述摄像装置对所述存储区域中的数据大小比所述第一图像数据小的数据进行裁切，以获取所裁切出的数据作为第二图像数据，所述控制方法包括以下步骤 检测由于摄像机抖动导致的运动量； 根据所检测的运动量，在存储于所述存储区域中的所述第一图像数据的、能够裁切出所述第二图像数据的范围之内，计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置； 计算表示所述存储区域中的用于校正由于通过所述卷帘快门方法拍摄而导致的卷帘所致失真的范围的范围信息、以及由卷帘所致失真导致的所述第一图像数据的位移量；在能够从所计算的裁切位置开始、从所述第一图像数据中裁切由所计算的范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，直接输出所计算的裁切位置，而在无法从所计算的裁切位置开始、裁切由所计算的范围信息表示的所述范围中的数据的情况下，输出被校正为使得能够从所述第一图像数据中裁切由所述范围信息表示的所述范围中的数据的裁切位置；以及获取从所输出的裁切位置开始的、由所述范围信息表示的所述范围中的数据作为所述 第二图像数据，并且基于所计算的位移量，来校正所获取的第二图像数据的卷帘所致失真。
全文摘要
本发明提供利用卷帘快门方法来执行摄像的摄像装置及其控制方法。所述摄像装置能够减少通过拍摄而获得的图像数据的摄像机抖动模糊及卷帘所致失真，而不会包括无效数据。将通过拍摄而获得的被摄体存储在存储区域中作为第一图像数据，并且，通过裁切来获取所述存储区域中的具有比所述第一图像数据小的数据大小的数据作为第二图像数据。根据由于摄像机抖动导致的运动量，来计算使得能够校正摄像机抖动模糊的裁切位置。计算用于校正卷帘所致失真的、表示所述存储区中的范围的范围信息。基于计算的移动量，来校正所述第二图像数据的卷帘所致失真。
文档编号H04N5/21GK102780848SQ201210143720
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月9日 优先权日2011年5月11日
发明者太田诚 申请人:佳能株式会社