摄像装置、摄像系统以及图像处理方法_3

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光量下降较大的像素数据中的由阴影校正处理带来的S/N的恶化。这里,已知通过合成在相同的曝光条件下获得的m张图像数据,噪声的大小成为lATm。因此,如图6B所示,根据α/β的大小设定摄影张数,合成所设定的摄影张数的图像数据,由此抑制像圈的外侧的S/N的恶化。在图6Β的例子中,在1 <α/β $入2时,将摄影张数设为2张(这时噪声成为1ΑΓ2),在(2〈α/β$(3时将摄影张数设为3张(这时噪声成为1ΑΓ3),在(3〈α/β$2时将摄影张数设为4张(这时噪声成为1/2)。
[0062]在设定摄影张数m并将参数i初始化后,CPU2221使用AF控制部2222执行AF处理,并且使用AE控制部2223执行AE处理(步骤S105)。在AF处理中,以对焦于像圈内的被摄体的方式驱动摄影镜头1021。此外,在AE处理中,以使得像圈的内侧的被摄体的曝光适当的方式设定曝光条件。在AF处理和AE处理后,CPU2221按照作为AE处理的结果而确定的曝光条件,控制摄像元件接口部208和镜头控制部112来执行基准图像的摄影(步骤S106)。在摄影的执行后,图像处理部2225的阴影校正部2225a对作为摄影结果而存储在RAM210中的基准图像数据进行阴影校正处理(步骤S107)。阴影校正系数S0(z)是表示图6A的阴影特性数据的像高z的函数。通过将这种阴影校正系数乘以像素数据,校正像圈边界附近的像素数据的光量下降。但是,对像圈的外侧校正光量下降会使噪声大幅增加。
[0063]接着,CPU2221计算用于合成处理的基准图像数据的合成比率,将计算出的合成比率乘以构成基准图像数据的各像素数据(步骤S108)。这里,对合成比率的计算进行说明。图5是示出像高位置和合成比率之间的关系的图。在本实施方式中,在像圈的内侧,无论像高位置如何,都将基准图像数据的合成比率设定为1(将合成用图像数据的合成比率设定为
0)。另一方面,在像圈的外侧,随着像高位置靠近记录图像区域的终端位置,基准图像数据的合成比率从1起减少,合成用图像数据的合成比率从0起增加。而且,当像高位置到达记录图像区域的终端位置时,将基准图像数据的合成比率和各合成用图像数据的合成比率设定为1/(摄影张数)。
[0064]在针对基准图像的处理后,CPU2221按照作为AE处理的结果而确定的曝光条件,控制摄像元件接口部208和镜头控制部112来执行合成用图像的摄影(步骤S109)。在摄影执行后,图像处理部2225的阴影校正部2225a对作为摄影结果存储在RAM210中的合成用图像数据进行阴影校正处理(步骤S110)。即,阴影校正部2225a进行将构成合成用图像数据的各像素数据乘以预先设定的增益值(阴影校正系数)的处理。与合成用图像数据相乘的阴影校正系数是阴影校正系数SO (z)o
[0065]接着,运动检测部2224计算合成用图像数据中的运动矢量(步骤Sill)。这里,按照图7所示的每个象限单独计算运动矢量。如上所述,相对于原点位置的右上的区域为第1象限,相对于原点位置的左上的区域为第2象限,相对于原点位置的左下的区域为第3象限,相对于原点位置的右下的区域为第4象限。在计算出运动矢量后,CPU2221计算合成用图像数据的合成比率(步骤S112)。接着,合成处理部2225b进行合成处理(步骤S113)。在合成处理中,按照每个像素数据,依照合成比率合成通过拍摄获得的基准图像数据和各合成用图像数据。以下,参照图8对合成处理进行说明。
[0066]在图8中,合成处理部2225b将参数j初始化为0,该参数j表示相对于基准图像数据的像素位置、即作为合成处理的对象的像素位置(步骤S201)。参数j例如在0时表示图像数据中的左上的像素位置。而且,每当参数j的值增加,像素位置向右方向和下方向依次偏移。接着,合成处理部2225b判定与参数j对应的像素位置是否是像圈的外侧的位置(步骤S202)。在步骤S202中判定为与参数j对应的像素位置不是像圈的外侧的位置的情况下,合成处理部2225b使处理转移到步骤S208。在步骤S202中判定为与参数j对应的像素位置是像圈的外侧的位置的情况下,合成处理部2225b判定与参数j对应的像素位置所属的象限(步骤S203)。即,合成处理部2225b在与参数j对应的像素位置所属的区域为右上区域的情况下,判定为像素位置属于第1象限,在为左上区域的情况下判定为像素位置属于第2象限,在为左下区域的情况下像素位置属于第3象限,在为右下区域的情况下判定为像素位置属于第4象限。
[0067]在象限的判定后,合成处理部2225b从运动检测部2224取得所判定的象限中的运动矢量(步骤S204)。而且,合成处理部2225b取得合成用图像数据中的、从与参数j对应的像素位置起偏移运动矢量后的像素位置的像素数据(步骤S205)。接着,合成处理部2225b取得与参数j对应的像素位置的合成用图像数据的合成比率,将所取得的合成用图像数据的合成比率乘以在步骤S205中取得的像素数据(步骤S206)。然后,合成处理部2225b将基准图像数据中的与参数j对应的像素数据、和与该像素数据对应的合成用图像数据中的像素数据相加(合成)(步骤S207)。
[0068]在步骤S202或者步骤S207后,合成处理部2225b判定针对所有像素的处理是否结束,即参数j是否成为表示记录图像区域的终端的值(步骤S208)。在步骤S208中判定为针对所有像素的处理未结束的情况下,合成处理部2225b使参数j递增(步骤S209)。然后,合成处理部2225b将处理返回到步骤S202。在该情况下,进行针对下一个像素位置的像素数据的处理。在步骤S208中判定为针对所有像素的处理已结束的情况下,合成处理部2225b结束图8的处理。
[0069]这里,再次返回到图4的说明。在针对1张合成用图像数据的合成处理后,CPU2221使参数i递增(步骤S114)。然后,CPU2221判定i是否成为m(步骤S115)。在步骤S115中判定为i未成为m的情况下,CPU2221使处理返回到步骤S110。在该情况下,进行下一个合成用图像的摄影。在步骤S115中判定为i已成为m的情况下,CPU2221使处理转移到步骤S119。
[0070]在步骤S103中判定为当前的变焦位置不是规定以上的情况下,CPU2221使用AF控制部2222执行AF处理,并且使用AE控制部2223执行AE处理(步骤S116)。
[0071]在AF处理和AE处理后,CPU2221按照作为AE处理的结果而确定的曝光条件,控制摄像元件接口部208和镜头控制部112来执行图像的摄影(步骤S117)。步骤S117的摄影与步骤S106的基准图像的摄影同样进行。在摄影的执行后,图像处理部2225的阴影校正部2225a对作为摄影结果而存储在RAM210中的图像数据进行阴影校正处理(步骤S118)。
[0072]在步骤S115中由CPU2221判定为参数i成为m的情况下或者步骤S118后,图像处理部2225的降噪处理部2225c进行针对图像数据的降噪处理(步骤S119)。这里,在图4的例子中,以降噪处理结束图像处理。但是,可以在降噪处理的前后,进行白平衡校正等其他图像处理。在图像处理后,CPU2221根据通过图像处理获得的图像数据,将图像显示于显示元件216,或者记录在记录介质218中(步骤S120)。然后,图4的处理结束。
[0073]如以上所说明,根据本实施方式,在使用可能根据焦距而使记录图像区域伸出到像圈外的光学系统101的情况下,在像圈的内侧和外侧进行不同的图像处理。即,在本实施方式中,按照与像高相应的合成比率,进行多帧图像数据的合成处理。这样,在本实施方式中,由于与阴影校正处理一起进行与像高相应的合成处理,所以能够抑制由于在像圈的外侧使用极端增大的阴影校正系数进行阴影校正处理而带来的S/N的恶化。其结果,即使在使用可能根据焦距而使记录图像区域伸出到像圈外的光学系统101的情况下,也能够缩小像圈的内侧和外侧之间的S/N的差异。
[0074]此外,在本实施方式中,按照合成对象的像素数据所属的每个象限进行基于运动矢量的位置对准。通过按照每个象限进行位置对准,能够提高合成处理时的位置对准的精度。
[0075]这里,虽然在本实施方式中,在阴影校正处理后进行合成处理,但是,这种合成处理可以例如在畸变校正处理后进行。畸变校正处理也与阴影校正处理同样,校正处理的结果是像圈的外侧的噪声增加,所以本实施方式的技术有效。
[0076]【第2实施方式】
[0077]接着,说明本发明的第2实施方式。图9是示出本发明的第2实施方式的数据处理的流程的功能框图。这里,对在图9中具有与图3对应的功能的模块标记与图3同样的参照标号。此外,在图9中,对与图3相同的部分省略说明。即,在第2实施方式中,根据基准图像数据和合成用图像数据来变更曝光条件和阴影校正系数,从而来减少合成用图像的摄影次数,除此以外与第1实施方式同样。
[0078]图10是示出本发明的第2实施方式的摄像系统的详细动作的流程图。这里,在图10中,对与图4同样的处理省略说明。即,图10的步骤S301-S306和步骤S311-S318的处理与图4的步骤S101-S103以及S105-S107和步骤S111-120的处理同样。在第2实施方式中,由于摄影次数固定为2次,所以省略步骤S104的确定摄影次数的处理。
[0079]在针对基准图像数据的阴影校正处理后,CPU2221计算用于合成处理的基准图像数据的合成比率,将计算出的合成比率乘以构成基准图像数据的各像素数据(步骤S307)。这里,对第2实施方式的合成比率的计算进行说明。图11是示出第2实施方式的像高位置和合成比率之间的关系的图。在第2实施方式中,在像圈的内侧,无论像高位置如何,都将基准图像数据的合成比率设定为1(将合成用图像数据的合成比率设定为0)。另一方面,在像圈的外侧,随着像高位置靠近记录图像区域的终端位置,基准图像数据的合成比率从1起减少,合成用图像数据的合成比率从0起增加。而且,当像高位置到达记录图像区域的终端位置时,将基准图像数据的合成比率设定为0,将合成用图像数据的合成比率设定为1。
[0080]在针对基准图像的处理后,CPU2221根据阴影特性数据和基准图像的曝光条件,设定合成用图像的曝光条件(步骤S308)。这里,对合成用图像的曝光条件的设定进行说明。如在图12的阴影特性数据中所示,在像圈的外侧,光量的下降极端增大。此外,
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