专利名称：摄像设备和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及摄像设备和图像处理方法，更特别地，涉及用于基于从图像传感器获 得的图像信号来执行调焦控制的摄像设备以及用于所述图像信号的图像处理方法。
背景技术：
例如数字照相机和数字摄像机的某些摄像设备被配置为具有用于自动执行拍摄 透镜的焦点控制和自动使被摄体处于聚焦状态的自动调焦机构。按照所使用的聚焦方法的 原理，可将自动调焦机构分类为距离测量方法和焦点状态检测方法。在距离测量方法中，测 量到被摄体的距离，并根据所测量出的距离控制透镜位置。在焦点状态检测方法中，在摄像 面处检测焦点，并将透镜位置控制至聚焦位置。典型的焦点状态检测方法包括对比度检测 方法、相位差检测方法等，并且例如，日本特开平4-267211中公开了焦点状态检测方法的 原理。现在，参考图IOA到
图12B描述焦点状态检测方法。例如，在聚焦状态下，如图IOA 所示，穿过拍摄透镜1的各个部分的光aph和Ctl会聚在摄像面m上，从而如图IOB所示在 摄像面m上获得聚焦图像Z。。图IlA和IlB示出了所谓的后聚焦状态，其中焦点位置从图IOA和IOB所示的聚 焦状态向后偏移。如图IlA所示，穿过拍摄透镜1的各个部分的光^^！^和C1会聚在摄像 面m之后，从而如图IlB所示在摄像面m上分别获得分离图像Za1、Zb1和Zc1。此外，图12A和12B示出了所谓的前聚焦状态。如图12A所示，穿过拍摄透镜1的 各个部分的光a2、b2和C2会聚在摄像面m之前，从而如图12B所示在摄像面m上分别获得 分离图像Za2、Zb2和Zc2。如图IlA到12B所示，前聚焦状态和后聚焦状态在图像离焦方向上彼此相反，而且 离焦方向和离焦量被称为所谓的离焦量。由于离焦量和向聚焦位置驱动调焦透镜的量之间 的关系由光学系统确定，因此可通过将调焦透镜移动至聚焦位置来执行自动调焦控制。作为已知的“MIN算法”，日本特开平9-43507公开了相位差检测方法中的用于计 算离焦量的处理。图13示出用于利用MIN算法检测相位差的相关量的典型照相机的内部配 置。通过安装在45度倾斜安装的主镜之后的子镜，向照相机的下方反射从透镜入射的光。 然后，光被二次成像透镜分离为两个图像以进入未示出的AF传感器。然后，加载来自这两 个AF传感器的输出数据以获得传感器输出之间的相关量。假设传感器的输出分别表示为 传感器1和传感器2，传感器1的数据表示为A[l]到A[n]，传感器2的数据表示为B[l]到 B [η]，则相关量UO由下式(1)表示(图14Α)。
m C/0 = ￡min(4y],5[y])
(1)(min (a, b)表示a禾Π b中的较小值)首先，计算U0。其次，如图14B所示，计算通过将A图像移动AF传感器的恰好一个 比特而获得的数据与B图像的数据之间的相关量Ul。Ul由下式(2)表示。
权利要求
一种摄像设备，包括图像传感器，用于经由微透镜收集通过光学系统入射的光以拍摄图像，并且包括成像像素、第一焦点检测像素和第二焦点检测像素，其中，所述成像像素通过中心位置与微透镜的光轴一致的开口来接收光，所述第一焦点检测像素通过从微透镜的光轴沿第一方向偏移的第一开口来接收瞳分割后的光，并且所述第二焦点检测像素通过从微透镜的光轴沿与所述第一方向不同的第二方向偏移的第二开口来接收瞳分割后的光；存储部件，用于存储用于执行阴影校正的校正数据；校正系数生成部件，用于根据存储在所述存储部件中的校正数据，生成用于所述成像像素的阴影校正系数以及用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的阴影校正系数；以及校正部件，用于利用用于所述成像像素的阴影校正系数对所述成像像素的信号进行阴影校正，以及利用用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的阴影校正系数对所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的信号进行阴影校正。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述存储部件存储用于所述成像像 素的校正数据以及用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的校正数据，作为 用于执行阴影校正的校正数据，以及所述校正系数生成部件基于用于所述成像像素的校正数据计算用于所述成像像素的 阴影校正系数，并原样使用用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的校正数 据作为用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的阴影校正系数。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，所述存储部件将用于执行所述第一 焦点检测像素的阴影校正的、用于所述第一焦点检测像素的校正数据存储在第一存储区域 中，并且将用于执行所述第二焦点检测像素的阴影校正的、用于所述第二焦点检测像素的 校正数据存储在第二存储区域中，作为用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像 素的校正数据，以及所述校正系数生成部件原样使用用于所述第一焦点检测像素的校正数据作为用于所 述第一焦点检测像素的阴影校正系数，并且原样使用用于所述第二焦点检测像素的校正数 据作为用于所述第二焦点检测像素的阴影校正系数。
4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括判断部件，所述判断部件用 于判断要进行阴影校正的像素是所述成像像素、所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检 测像素中的哪一个，并且用于在所述要进行阴影校正的像素是所述第一焦点检测像素或所 述第二焦点检测像素的情况下，判断所述要进行阴影校正的像素在所述图像传感器中的位 置，以及基于所述判断部件的判断结果，所述校正系数生成部件根据所述校正数据，计算用于 所述成像像素的阴影校正系数、用于所述第一焦点检测像素的阴影校正系数或者用于所述 第二焦点检测像素的阴影校正系数。
5.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述存储部件存储用于所述成像像 素的校正数据以及用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的校正数据，作为 用于执行阴影校正的校正数据，以及所述校正系数生成部件基于用于所述成像像素的校正数据，计算用于所述成像像素的阴影校正系数，并且基于用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的校正数 据，计算用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的阴影校正系数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像设备，其特征在于，还包括计算部件，用于根据所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的像素输出，计 算相对于聚焦位置的离焦量；以及移动部件，用于基于所述离焦量，将所述摄像设备的所述光学系统移动至所述聚焦位置。
7.一种用于从图像传感器输出的像素信号的图像处理方法，所述图像传感器用于经由 微透镜收集通过光学系统入射的光以拍摄图像，并包括成像像素、第一焦点检测像素和第 二焦点检测像素，其中，所述成像像素通过中心位置与微透镜的光轴一致的开口来接收光， 所述第一焦点检测像素通过从微透镜的光轴沿第一方向偏移的第一开口来接收瞳分割后 的光，并且所述第二焦点检测像素通过从微透镜的光轴沿与所述第一方向不同的第二方向 偏移的第二开口来接收瞳分割后的光，所述图像处理方法包括读出步骤，用于基于要进行阴影校正的像素，从存储部件中读出预先存储在所述存储 部件中的如下校正数据用于执行所述成像像素的阴影校正的、用于所述成像像素的校正 数据或者用于执行所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的阴影校正的、用于焦 点检测像素的校正数据；校正系数生成步骤，用于基于所述要进行阴影校正的像素，根据从所述存储部件读出 的校正数据，生成用于所述成像像素的阴影校正系数或者用于所述第一焦点检测像素和所 述第二焦点检测像素的阴影校正系数；以及校正步骤，用于利用用于所述成像像素的阴影校正系数对所述成像像素的信号进行阴 影校正，以及利用用于所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的阴影校正系数对 所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素的信号进行阴影校正。
全文摘要
一种摄像设备，包括图像传感器，其具有通过中心位置与微透镜的光轴一致的开口来接收光的成像像素、以及分别通过从微透镜的光轴沿第一和第二方向偏移的第一和第二开口来接收瞳分割后的光的第一和第二焦点检测像素；ROM，用于存储阴影校正数据；校正系数生成单元，用于根据阴影校正数据分别生成用于成像像素的阴影校正系数以及用于第一和第二焦点检测像素的阴影校正系数；以及校正单元，用于利用用于成像像素的阴影校正系数对成像像素的信号进行阴影校正，以及利用用于第一和第二焦点检测像素的阴影校正系数对第一和第二焦点检测像素的信号进行阴影校正。
文档编号H04N9/07GK101971610SQ20098010856
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月10日 优先权日2008年3月11日
发明者君岛裕一郎, 莲觉寺秀行 申请人:佳能株式会社