图像处理装置及其控制方法、以及摄像装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种图像处理装置、图像处理装置控制方法、摄像装置及摄像装置控 制方法。
【背景技术】
[0002] 已知如下类型的摄像装置：使用光瞳分割型相位差检测方法或者在模糊方面彼此 不同的多个图像，来检测散焦量（受光面与透镜的成像面之差）。
[0003] 在日本特开2008-15754号公报中，公开了一种由图像的像偏移量（视差量）计算 散焦量的方法。将图像分割为微小的块，通过相对于微小的块之一中的一对像素使数据偏 移，来计算相关值，并且获得相关性最高的偏移量，作为视差量。由计算出的偏移量W及基 于使用的摄像元件的像素间距和透镜而确定的转换系数，相对于被摄体像面的预期成像面 来计算散焦量。
[0004] 在日本特开2013-253964号公报中，公开了 一种通过散焦深度值巧th化om Defocus,D抑）来计算散焦量的方法。在D抑中，控制摄像光学系统的摄影参数，W获得在模 糊方面彼此不同的多个图像，并且计算多个获得的图像中测量目标像素与其周边像素之间 的模糊的相关量，从而计算散焦量。通过运些方法计算出的散焦量是像面上的距离，因此， 可W进一步利用透镜公式将像面距离转换为物面距离，来计算被摄体距离信息。
[0005] 同样，公开了将通过运些方法计算出的散焦量及被摄体距离应用于各类图像处理 的技术。在日本特开2010-45457号公报中，面部亮度校正包括进行如下处理：与散焦量相 关地改变校正增益，使得对焦的面部具有适当的亮度。日本特开2013-243529号公报包括 进行如下处理：摄像装置使用被摄体距离，W在被摄体位于距摄像装置预定距离之内时，拍 摄被摄体的图像。
[0006] 然而，在某些情况下，计算出的散焦量及被摄体距离（两者可一起被称为"距离信 息"）并不最适用于距离信息的输出目的地。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供能够输出在信息的输出目的地可W良好地使用的散焦量等 的图像处理装置及摄像装置。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供一种图像处理装置，该图像处理装置包括：获取单 元，其被构造为获取通过拍摄由摄影光学系统形成的被摄体像而获得的多个图像的图像信 号；确定单元，其被构造为通过使用所述多个图像的图像信号，来确定所述被摄体像的散焦 量；W及转换单元，其被构造为对所述散焦量，进行具有多个不同转换特性当中的至少一个 转换特性的灰度转换，并且输出基于通过所述灰度转换而转换的所述散焦量的信息。
[0009] 根据本发明的一个实施例，可W提供能够输出在信息的输出目的地可W良好地使 用的散焦量等的图像处理装置及摄像装置。
[0010] 通过W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。
【附图说明】
[0011] 图1是用于例示根据本发明的第一实施例的图像处理装置应用于的摄像装置的 系统结构的图。
[0012] 图2是用于示意性地例示根据本发明的第一实施例的摄像装置中的摄像元件的 像素排列的图。
[0013] 图3是根据本发明的第一实施例的摄像装置的图像处理单元的框图。
[0014] 图4A、4B及4C是用于示出使用具有视差的图像的像偏移量检测的图。
[0015] 图5A、5B、5C及抓是用于示出根据本发明的第一实施例的摄像装置中的灰度转换 特性的示例的图。
[0016] 图6是用于例示F值、像偏移量及散焦量之间的关系的图。
[0017] 图7是根据本发明的第二实施例的图像处理装置的图像处理单元的框图。
[0018] 图8是用于示出根据本发明的第一实施例的图像处理装置中的灰度转换特性的 另一示例的图。
[0019] 图9是用于例示摄像面距离与物面距离之间的关系的图。
[0020] 图10是用于示出根据本发明的第二实施例的图像处理装置中的灰度转换特性的 示例的图。
[0021] 图11是用于例示摄像元件的像素排列的另一示例的图。
[0022] 图12是根据本发明的第=实施例的图像处理装置的图像处理单元的框图。
[0023] 图13A及13B是根据本发明的第四实施例的图像处理装置的图像处理单元的框 图。
[0024] 图14A、14B、14C、14D及14E是用于例示根据本发明的第四实施例的图像处理装置 中的图像生成的图。
[0025] 图15A、15B、15C及15D是用于示出根据本发明的第四实施例的图像处理装置中被 摄体距离与距离映射（map)之间的关系的图。
[0026]图16是用于例示根据本发明的第四实施例的图像处理装置中被摄体距离与背景 放大倍率之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0027]当将计算出的散焦量及被摄体距离输出到摄像装置的外部、或者输出到摄像装置 内部的其他模块或应用时，需要依据距离信息的输出目的地而在输出距离信息之前转换距 离信息。例如，如同在日本特开2010-45457号公报中，一些需要对焦区域附近的距离分辨 率，并且如同在日本特开2013-243529号公报中，另一些需要测距范围。另外，需要使距离 信息保持在连接到距离信息的输出目的地的传输路径的极限字长之下。
[002引下面，参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。W下实施例描述将本发明的 图像处理装置应用于作为摄像装置的示例的数字照相机的示例。
[002引[第一实施例]
[0030]图1是用于例示作为根据本发明的第一实施例的图像处理装置应用于的摄像装 置的示例的数字照相机的功能结构的框图。在图1中，控制单元101是例如CPU,并且通过 从ROM102当中读取在数字照相机100中包括的块的各自操作程序，并在RAM103上展开 运些操作程序W执行运些操作程序，由此控制各块的操作。ROM102是可重写的非易失性存 储器，并且除了在数字照相机100中包括的各块的操作程序之外，还存储各块的操作所需 的参数和其他类型的信息。RAM103是可重写的易失性存储器，并且用作通过在数字照相机 100中包括的各块的操作而输出的数据的临时存储区域。
[0031] 摄影光学系统104在摄像单元105中形成被摄体像。摄像单元105包括诸如CCD 或CMOS传感器等的摄像元件，并且向A/D转换单元106,输出通过由摄影光学系统104在摄 像元件中形成的光学像的光电转换而获得的模拟图像信号。A/D转换单元106对输入的模 拟图像信号进行A/D转换处理，并且将所得的数字图像数据输出到RAM 103,该数字图像数 据被存储在该RAM 103中。
[0032] 图像处理单元107对存储在RAM 103中的图像数据进行各种图像处理，例如白平 衡调整、颜色插值、缩小/放大W及滤波。
[0033] 记录介质108是可拆卸的存储卡等。存储在RAM 103中的图像（包括由图像处理 单元107处理的图像，W及经历A/D转换单元106的A/D转换的图像）被记录在记录介质 108上作为记录图像。图像处理单元107及记录介质108还处置后述的散焦量及被摄体距 离的生成和记录。
[0034] 图2是用于示意性地例示在根据本实施例的数字照相机100中包括的摄像单元 105的像素排列结构的图。图2的像素排列结构与在日本特开2008-15754号公报中公开 的摄像元件的像素排列相同。在图2中，各单位像素202包括微透镜201和一对光电转换 器203及204。光电转换器（分割像素）203及204经由微透镜（光瞳分割单元）201，从摄 影光学系统104的出射光瞳的不同光瞳区域中接收光束。在单位像素202 W二维方式规则 排列的图1的摄像单元105中，通过收集来自各单位像素202的分割像素203的光电转换 输出，由穿过与例如分割像素203相关联的光瞳分割区域的光束，来生成像的图像信号。同 样，通过收集另一分割像素204的光电转换输出，由穿过与分割像素204相关联的其他光瞳 分割区域的光束，来生成像的图像信号。摄像单元105能够W运种方