专利名称：成像设备、图像显示设备、成像方法、显示图像的方法和校正聚焦区域框的方法
技术领域：
本发明涉及诸如数码相机之类的成像设备，更具体地说，涉及成像设备、成像方法、图像显示设备、显示图像的方法、以及校正聚焦区域框的位置的方法，其配置为当再现拍摄的图像时，能够基于连续拍摄的所有图像中的每个图像与参考图像之间的变化量来获取用户要求的聚焦的图像。
背景技术：
在例如数码相机之类的成像设备中，当利用自动聚焦拍摄深的被摄体时，可能因为算法或者硬件的性能的局限性导致所谓聚焦误差(聚焦失准)，即，聚焦在摄影师不希望的位置。在这种情况下，已知在聚焦时将聚焦交叉(focus-bracket)拍摄用作偏移或者变化的对策的方法(作为参考，请参见第7-318785号日本专利申请公开)。然而，在聚焦交叉拍摄时，因为通常通过使焦点位置向前和向后稍微移动约三次来进行拍摄，难以避免大的聚焦失准。在拍摄之前，在不判定聚焦在什么被摄体上适合的情况下，在通过主动改变焦点位置进行多次拍摄之后，通过观看和比较所拍摄的图像，可能存在摄影师希望选择最佳拍摄的情况。根据这两种背景技术，考虑市场上可能需要与现有聚焦交叉拍摄相比，能够通过更大的聚焦范围边界移动并且具有被摄体的聚焦位置信息的便利的聚焦交叉拍摄。鉴于小型数码相机记录1000万像素的最新背景技术，如果小型数码相机拍摄次数超过40次，则过度增加聚焦交叉拍摄的数量可能导致仪器成本随缓冲器存储容量的升高而升高，或者因为增加拍摄和处理记录所需的时间而导致可用性降低。因此，为了进行聚焦交叉拍摄，本专利申请的发明人已经提出了一种成像设备，该成像设备配置为将显象面(picture plane)划分为小图区(section)；通过检测每个小图区的帧单元来执行爬山式(hill-climbing)扫描；通过将聚焦位置在每个小图区上的分布与预定阈值进行比较来判定整个聚焦位置；以及判定聚焦交叉拍摄进行拍摄的次数，如在第2008-238757号日本专利申请中公开的。然而，在现有聚焦交叉拍摄中使用的爬山式扫描中，因为确定聚焦区域的数据与确定所拍摄图像的数据互相分离，在再现图像与聚焦区域框的显示之间产生变化。当利用手持相机进行拍摄时，存在的影响是，从开始爬山式扫描到拍摄结束的时间期间不能持续地保持相机以使得相机的视场角不偏移。如果拍摄的焦距靠近远摄端，则该影响不能忽略， 并且存在在所拍摄图像与再现图像之间产生大的变化的问题。
发明内容
本发明的目的是提供成像设备、成像方法、显示图像的设备以及校正聚焦区域框的位置的方法，其中在拍摄之前获取基准图像；检测基准图像与通过聚焦交叉拍摄的所拍摄图像之间的运动；通过基于检测结果移动表示所拍摄图像的聚焦位置的聚焦区域框的坐标来校正视场角的变化；以及当再现所拍摄图像时，显示校正了视场角变化的已校正聚焦区域框，且因此，可以根据用户的请求，在选择例如以聚焦交叉拍摄获得的图像的情况下， 实现容易的处理。为了实现上述目的，根据本发明一个实施例的成像设备包括光学单元，能够改变聚焦位置，并且将被摄体的图像转换为电信号；图像处理装置，配置为将来自光学单元的电信号转换为成像数据并且在进行拍摄之前获取基准图像数据；显示装置，配置为显示该成像数据；控制装置，配置为控制该图像处理装置；以及运动检测装置，连接到图像处理装置和控制装置，并且配置为每个成像数据输出表示成像数据与基准图像之间的变化的运动信肩、O该图像处理装置包括配置为校正示出成像数据的聚焦位置的聚焦区域框的校正部分，该控制装置用于控制该图像处理装置，以当再现成像数据时，将已校正聚焦区域框显示在显示装置上。
图1是示出根据本发明一个实施例的成像设备的示意性结构的框图。图2是获取聚焦交叉照片的位置的说明图，其中图2A示出被摄体，图2B示出检测框，图2C示出被摄体与检测框重叠的整体，图2D示出聚焦位置在每个检测框中的分布。图3是示出从爬山式扫描的测距到聚焦交叉拍摄的所拍摄图像的存储的操作的流程图。图4A是示出所拍摄图像中前面的人的视场角的偏移的示意图。图4B是示出已校正聚焦区域框的示意图。图5A是示出所拍摄图像中后面的人的视场角的偏移的示意图。图5B是示出已校正聚焦区域框的示意图。图6是用于解释Exif的报头部分的标签信息的说明图。图7是用于解释具有DCF的目录定义和多页文件的文件树结构的说明图。图8是用于解释另一多页文件的说明图。
具体实施例方式下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。图1示出根据本发明的成像设备应用于数码相机的实施例。该实施例的数码相机200包括光学单元100，作为拍摄光学系统以形成被摄体 (未示出)的图像；驱动部分105，用于驱动光学单元100 ；图像处理装置110，用于处理光学单元100形成的图像；以及控制装置120，用于控制驱动部分105、光学单元100和图像处理装置110，如图1所示。控制装置120还用于对来自光学单元100、图像处理装置110等的各种数据进行计算。操作控制装置120的程序存储器121和操作部分122连接到控制装置120。距离信息获取装置111和显示装置123连接到图像处理装置110。显示装置123 配置为显示图像处理装置110处理的图像。距离信息获取装置111被称为频率特性检测部分，下面将做描述。运动检测装置112、记录部分或者图像缓冲存储器126、压缩扩展处理部分IM和图像记录I/F部分125通过总线150连接到图像处理装置110和控制装置120。光学单元100包括镜头101、光圈和快门102、光学低通滤波器103以及用于接收被摄体的图像的图像拾取装置，例如，固态图像感测装置的CMOS (互补金属氧化物半导体) 传感器104。例如，CXD(电荷耦合器件)可以用作图像拾取装置，但是如果相机用于连续拍摄， 则优选地使用对高读出有效的CMOS传感器104。CMOS传感器104包括传感器部分106、驱动部分107、⑶S (相关二重采样)-PGA (可编程增益放大器)108和ADC (模拟数字转换器)109。光学单元100的镜头101被配置为在聚焦、变焦、起动和停止时光学和机械地改变其位置。光圈和快门102被配置为在对静止图像曝光时，对光圈的打开大小执行切换操作， 并同时执行快门的打开和关闭操作。驱动部分105执行镜头101的运动，光圈和快门102的打开和关闭操作、从控制装置120接收驱动指令。CMOS传感器104包括光接收元件，其以二维方式排列，并且被配置为将由镜头101 成像的光学图像转换为电荷。以从驱动部分107提供读出信号的定时将电荷作为电信号输出到外部。从CMOS传感器104输出的信号由布置在光学单元背面的图像处理装置110以预定格式进行图像处理，并且通过压缩扩展处理部分1 和图像处理I/F部分125，将已处理的图像写入和存储在在记录部分126上提供的记录介质中，诸如SD卡、致密齐平(compact flush)卡(注册商标)JD画面卡，等等。当将图像记录在记录介质中之前，以显示图像的监视器的状态使用数码相机时， CMOS传感器104的输出由图像处理装置110以预定格式处理为供显示的图像，并且通过可选的更新将已处理图像显示在显示装置123上。同时，显示装置123被配置为对记录在记录介质中的图像执行再现显示和OSD (在屏显示)。图像处理装置110具有如上所述的功能。更具体地说，图像处理装置110包括 聚焦位置设置部分，被配置为可基于距离信息对光学单元设置多个基准聚焦位置；连续拍摄部分，被配置为将光学单元获得的聚焦位置顺序地改变为聚焦位置设置部分设置的基准聚焦位置，并且通过连续拍摄多次而获取具有不同聚焦距离的多个图像数据；聚焦部分判定部分，被配置为基于由距离信息获取装置获取的距离信息判定在成像数据的屏幕中的聚焦部分；基准图像获取部分，被配置为在连续拍摄部分连续拍摄多次之前获取基准图像数据；以及聚焦框显示位置判定部分，被配置为基于聚焦部分和运动信息，每个成像数据获取表示示出成像数据的聚焦区域的聚焦区域框的显示位置的聚焦区域框位置信息。显示装置 123被配置为基于记录在记录部分126中的成像数据和与该成像数据对应的聚焦区域框位置信息，来显示重叠在成像数据上的聚焦区域框。
图像处理装置110包括校正部分，该校正部分被配置为基于检测到的运动信息来校正聚焦区域框。控制装置120被配置为控制图像处理装置110，从而当再现成像数据时， 将已校正聚焦区域框和成像数据一起显示在显示装置123上。记录部分1 被配置为记录连续拍着部分连续拍摄的全部多个成像数据和聚焦区域框位置信息，从而将每个成像数据对应于一个文件。距离信息获取装置包括距离信息成像部分，被配置为将光学单元的聚焦位置顺序地改变为比该多个聚焦位置更多的预定聚焦位置，并且通过在其聚焦位置连续多次拍摄来获取多个距离信息成像数据；以及距离信息计算部分，被配置为基于由距离信息成像部分获取的多个距离信息成像数据来计算被摄体的距离信息。基准图像获取部分被配置为获取由距离信息成像部分获取的多个距离信息成像数据中的任何一个来作为基准图像数据。连续拍摄部分拍摄的成像数据的数据大小大于距离信息成像部分获取的距离信息成像数据的数据大小。运动检测装置112被配置为将连续拍摄部分获取的多个成像数据转换为与基准图像数据的大小类似的大小，并且输出与其对应的运动信息。距离信息计算部分包括区域划分部分，被配置为将成像数据的屏幕划分为多个小区域；频率分量提取部分，被配置为提取表示成像数据的每个小区域的聚焦状态的多个频率分量；以及小区域距离信息计算部分，被配置为基于频率分量提取部分提取的频率分量来计算每个小区域的距离信息。聚焦位置设置部分，被配置为基于小区域距离信息计算部分计算的每个小区域的距离信息，来设置光学单元的多个聚焦位置。距离信息计算部分包括聚焦位置分布信息获取部分，被配置为通过基于小区域距离信息计算部分计算的每个小区域的距离信息来计算聚焦在其聚焦位置的小区域的数量，而获取聚焦位置分布信息。聚焦位置设置部分被配置为基于聚焦位置分布信息，来设置光学单元的多个聚焦位置。成像设备200进一步包括拍摄命令接收部分，被配置为接收拍摄命令。连续拍摄部分被配置为基于由拍摄命令接收部分接收到的拍摄命令，来连续执行多次拍摄。成像设备200进一步包括聚焦命令接收部分，被配置为接收聚焦命令。连续拍摄部分被配置为基于由聚焦命令接收部分接收到的聚焦命令，来连续执行多次拍摄。距离信息获取装置111被配置为获取来自布置在光学单元背面的频率分量提取部分的、通过爬山式扫描的频率检测，在频率分量提取部分上形成的距离信息。距离信息获取装置111被配置为以预定扫描间隔获取多个基准图像候选并存储它们，并在完成爬山式扫描的处理后，基于执行连续拍摄的聚焦位置的判定结果来判定基准图像候选的基准图像。图像处理装置110被配置为在将图像数据存储在记录部分1 的同时处理图像数据。在距离信息获取装置或者频率特性检测部分111中执行通过爬山式扫描获取被摄体的频率特性(与表示扫描线中的空间中的聚焦状态的预定频率分量对应)。同时，距离信息获取装置111被配置为通过将屏幕划分为小区域，以小区域为单位检测它们以及测量多个区域，来获取距离信息，如将在下面描述的图2B所示。同时，通过配置为获取被摄体的距离信息的测距雷达，可以构造通过测量距离(测距)获取距离信息的距离信息获取装置。控制装置120执行从频率特性计算聚焦位置， 或者从计算结果最终判定多个聚焦位置。运动检测装置112被配置为检测从CMOS传感器104提供的两个图像之间的运动量，并输出。省略运动检测装置112的详细描述，因为它是通用的。然而，总的来说，通过量化图像的凹形轮廓和凸形轮廓并在偏移X和Y坐标的同时计算两个图像之间的差的极限值，运动检测装置112可以确定运动的方向。尽管通过将屏幕划分为nXm的矩阵式的区域，可以在每个块单元中获取运动量， 但是在整个屏幕中，只需要获得一个运动量，因为在该实施例中，希望在以手持相机拍摄时求解视场角在一个方向上的变化。操作部分122包括两级按下释放按钮，该两级按下释放按钮被配置为识别并检测当在释放按钮处于半按下的半按下状态下(第一释放ON)释放该释放按钮时变成OFF的状态，以及当在释放按钮处于完全按下的全按下状态下(第二释放ON)释放该释放按钮时变成OFF的状态。图2A至图2D是用于解释本实施例中的聚焦交叉拍摄中的多个聚焦位置的说明图，图2A示出被摄体，图2B示出检测框，图2C示出被摄体和检测框重叠的状态，图2D示出每个检测框的聚焦位置分布。图2A所示的被摄体包括具有不同距离的两个人和具有无穷远距离的高层建筑。 在本实施例的聚焦交叉拍摄中，假定两个人和高层建筑是重要被摄体。在它们的聚焦位置拍摄这些被摄体。此时，被摄体和对准该被摄体的焦点位置的聚焦区域框显示在再现屏幕上。以检测框的形式构造如图1所示的频率特性检测部分111。每个检测框均包括通过将矩阵形的视场角划分为十二个(1 而形成的一百四十四(144)个小区域，如图2B所
7J\ ο未特别限制划分数量，但是为了拍摄，优选得设置为5X5 = 25个以上。图2C示出图2A所示的被摄体和图2B所示的检测框重叠的状态。计算处于小区域单位状态下的被摄体的聚焦位置，并且通过分布所计算的聚焦位置来形成聚焦位置分布函数G(X)。图2D所示曲线图的水平轴上标出的x0至x5的值示出爬山式扫描获得的聚焦位置，而该曲线图的垂直轴示出聚焦在其聚焦位置的小区域的数目。函数F(X)是预定阈值函数，聚焦位置分布函数G(X)适用于在聚焦交叉拍摄时根据扫描结果设置聚焦的小区域的数量(G(x))大于阈值函数F(X)的数量的位置作为聚焦位置，并且从设置的位置中选择聚焦位置。然而，选择聚焦位置不是必需的，因为它是为了简化描述根据本发明实施例的算法。应当注意，在聚焦交叉拍摄中可以故意偏移聚焦位置。作为例子，图2D所示的阈值函数F(X)具有两个线性函数合成的特性，如下面的等式所示。F (χ) = f (χ) + α在该等式中，可以通过改变常数项(α)向上或者向下改变阈值，从而选择任意聚焦位置。阈值函数F(X)是向无穷远的递增函数，换句话说，设置为在近距离上具有小的值。 这就是优选拍摄位于近距离的被摄体的原因。同时，在图2D中，作为例子，在五(5)个点，x4、x5、x6、xll和xl5执行聚焦交叉拍摄。图3是示出包括执行通过爬山式扫描进行测距、进行聚焦交叉拍摄以及存储所拍摄图像的步骤的处理的流程图。首先，第一释放被接通，也就是说，确认两级按下释放按钮的半按下状态(Si)，如果检测到半按下状态(Si中的“是”)，则执行爬山式扫描(S2)。此时，在频率特性检测部分 111内，获取划分屏幕的每个小区域的在每个扫描位置的频率数据。另一方面，如果在初始阶段，两级按下释放按钮未处于半按下状态(步骤Sl中的“否”)，则用户等待两级按下释放按钮在步骤Sl处于半按下状态。获取并将全部扫描图像或者每个预定扫描间隔的图像存储在记录部分或者图像缓冲存储器126内，作为运动检测的基准图像候选，同时获取在每个扫描位置的频率数据。 同时，考虑到存储区未被占据，通过大小改变处理将存储器的容量降低到最小。作为该容量，可以设置约G80垂直像素X640水平像素)的VGA大小，因为在该实施例中，将在一个方向上计算在整个屏幕上图像的运动量。接着，从爬山式扫描结果判定多个聚焦位置(S3)。关于执行该判定的算法，可以考虑各种系统。作为一个示例，可以判定五个聚焦位置X 4、Χ 5,x6.x 11和χ 15，如图2Α 至图2D所示。随后，从聚焦位置的结果判定用于与基准图像与所拍摄图像之间的运动相对应的运动检测的基准图像(或者多个图像)(S4)。运动检测中存在的问题是，如果比较图像具有显著不同的焦点位置，则在图像的离焦量之间产生大的差异，因此，检测效率低。因此， 基准图像优选地设置为在步骤S3判定的聚焦位置的近侧端与远侧端之间的中间位置。同时，如果判定基准图像，则在留下判定图像的状态下，从记录部分1 删除爬山式扫描时存储的一个或多个基准图像候选。更具体地说，关于基准图像的判定(S4)，可以采用位于近侧端x4与远侧端xl5之间的中心位置的聚焦位置x9，如图2D所示。顺便提到，当考虑到在再现时的聚焦位置与显示框之间的变化精度时，如果考虑位于近侧的被摄体比位于远侧的被摄体更重要，则聚焦位置x5用于基准图像，因为在数码相机进行拍摄时，通常认为位于近的位置的被摄体重要。同时，进行了该处理之后，再一次确认第一释放的ON状态，S卩，连续拍摄(S5)。如果第一释放未处于ON状态(S5中的“否”)， 则该处理返回初始步骤。如果第一释放处于ON状态(S5中的“是”)，则处理从步骤5移动到下一步骤S6，确认两级按下释放按钮的全按下状态。包括步骤Sl至S5的处理用于在拍摄之前判定基准图像。接着，确认两级按下释放按钮的全按下状态(第二释放)(S6)。如果确认全按下状态(S6中的“是”)，则根据在步骤S3执行的判定，执行聚焦交叉拍摄(S7)。此时，请注意，通过多次进行聚焦交叉拍摄，在记录部分126内准备其大小被缩小到与基准图像类似的用于记录的图像数据和用于运动检测的图像。接着，通过拍摄之前判定的基准图像和通过聚焦交叉拍摄拍摄的缩小图像来执行运动检测(S8)。通过在运动检测装置112中输入基准图像和每个缩小图像，输出基准图像和每个缩小图像的两个屏幕之间的运动量。因此，如果街交叉拍摄的次数是5，则重复相同的5次控制。因此，根据该结果，可以知道通过聚焦交叉拍摄拍摄的记录图像的视场角从基准图像偏移多少。接着，当再现图像时，判定用于校正该偏移量并表示该校正的聚焦区域框的坐标(S9)。图4A和图4B示出校正的原理。如图4A所示，确定前面的人上的虚线所示的框300 是爬山式扫描时的聚焦区域框。虚线所示的框300对应于图2B所示的6个框，即，检测框 (6，4)至(11，4)，并且对应于图2D所示的聚焦位置x5。判定了聚焦位置后，进行五次聚焦交叉拍摄。此时，可以认为，在右上方向上从手振动偏移达到完全按下释放按钮的延时的状态下记录视场角。如图4B所示拍摄的视场角变得等于整个屏幕在左下方向相对运动的情况。在再现时聚焦区域框的显示也需要在左下方向上运动。如图4B所示的实线所示的框400被显示为校正聚焦区域框，其基于运动检测装置112获取的结果而在左下方向上偏移。这样，即使被摄体和相机因为获取聚焦区域的信息的爬山式扫描的时间与实际拍摄的时间之间存在延时而相对偏移，聚焦区域框仍可以正确地显示到每个所拍摄图像的聚焦位置上。图5A和图5B示出布置在后面的人上并且显示在与聚焦位置x5不同的位置上的聚焦区域框500。在爬山式扫描中确定后面的人上的虚线所示的区域是聚焦位置或者聚焦区域。虚线所示的框500对应于图2B所示的五个框，即检测框(7，9)至(11，9)和图2D所示的聚焦位置xll。然后，基于运动检测装置112的结果，聚焦区域框500被校正为已校正聚焦区域框600，如图5B所示，这与图4A和图4B所示的情况类似。最后，如上所述获取的诸如已校正聚焦区域框等的信息被存储在提供在记录部分 1 内的记录介质等内(SlO)。在这种情况下，通过对记录的图像数据附加在步骤S9判定的表示聚焦区域框的坐标信息来准备归档。在该实施例中，作为在步骤SlO中的归档，通过聚焦交叉拍摄拍摄的多个图像数据作为多页文件存储。在记录部分126内准备该多页文件。 下面将详细解释该多页文件。利用聚焦交叉拍摄通过连续改变聚焦位置拍摄的多个(η个)记录图像被存储为一个多页文件，该一个多页文件通过使记录图像对应于拍摄之前判定的基准图像与每个记录图像之间的运动量的信息而形成。例如，如果以JEIDA(日本电子工业发展协会)标准化的Exif (可交换图像文件格式)记录该记录图像，如图6所示，则该记录图像与诸如相机的类型、拍摄日期和时间、孔径值、快门速度、聚焦区域框的显示位置等的信息一起被写入 Exif的报头部分的标签信息中，并且以Exif存储作为多页文件的记录图像数据。N(多)个记录图像数据被定义为DCF(相机系统标准)的目录，如图7所示，并且通过聚焦交叉拍摄拍摄的η个记录图像数据与多页文件一起记录在一个文件夹(holder) (连续拍摄1个文件夹)中，从而准备多页文件，在该实施例中准备5个多页文件。同时，通过如图1所示的图像记录I/F部分125，将多页文件存储在记录部分126中的诸如SD卡等的记录介质内。根据以Exif存储的信息来提取记录图像。参考图8，解释存储多页文件的另一示例。图8所示的多页文件与图7所示多页文件的不同之处在于组合通过聚焦交叉拍摄拍摄的η个记录图像。在该多页文件中，每个多页文件的记录图像数据包括记录图像报头部分和记录图像部分，并且为了进行拍摄将它们组合在一起。记录图像的拍摄条件数据是拍摄的记录图像数据，诸如像素数、压缩方式、拍摄日期和时间(包括分和秒)、拍摄该记录图像的成像设备的名称、曝光时间、孔径值、拍摄感光度、聚焦位置、色空间等，其均包括在每个记录图像报头部分上。此外，用于区分记录图像的旗标、与基准图像相关的坐标信息、检测框的频率特性信息、聚焦位置、聚焦区域框、聚焦区域框的位置信息、记录图像的缩略图等被包括在每个记录图像报头部分中。
如上所述，本发明可以提供便利的成像设备或者数码相机，其能够进行聚焦交叉拍摄、在再现所拍摄图像时避免与所拍摄图像一起显示的聚焦区域框的位置偏移、通过将利用聚焦交叉拍摄连续拍摄的所拍摄图像存储为多页文件实现容易的控制、实现用户希望的图像选择等的容易的处理、比现有聚焦交叉拍摄更宽地移动聚焦范围、以及向被摄体的聚焦位置信息附加所拍摄图像。在上述实施例中，尽管聚焦交叉拍摄被配置为拍摄5个图像，但是如果考虑到当前数字技术，聚焦交叉拍摄可配置为拍摄约5至10个图像，则可以提供便利的数码相机，其能够响应于市场的请求，并且不因为随着缓冲存储器容量的增大导致仪器成本的上升和拍摄时间或者记录处理时间的延长而影响使用性。在此，解释根据本发明的图像显示设备的一个示例。在该示例中的图像显示设备包括显示装置123，被配置为显示存储在上述成像设备的记录部分126中提供的记录介质中的记录图像或者成像数据。换句话说，成像设备具有由图像显示设备执行的监视功能。 因此，不需要用于显示图像的专用再现装置。通过使用该功能，基于成像数据和与该成像数据对应的聚焦区域框的位置信息来显示聚焦区域框以重叠在成像数据上。图像显示设备包括文件读取部分，被配置为读取记录在记录介质中的文件；以及显示装置，被配置为显示文件读取部分中读取的文件中的成像数据。显示在显示装置上的图像数据的文件包括具有不同聚焦距离、通过进行多次连续拍摄获得的多个成像数据，以及每个成像数据与成像数据对应、并示出用于显示表示成像数据的聚焦位置的聚焦区域框的显示位置的聚焦区域框的位置信息。在该显示装置中，当从具有不同聚焦距离的多个成像数据中选择一个成像数据时，在基于与一个成像数据对应的聚焦区域框位置信息的聚焦区域框重叠在一个成像数据上的状态下，所选的一个数据可以显示在显示装置上。因此，可以容易地选择成像数据中用户希望的聚焦图像。同时，成像数据可以显示在可以切换连续显示多个成像数据的连续显示模式和一起显示多个成像数据的表式模式或者缩略图显示的显示装置上。接着，解释根据本发明校正聚焦区域框的位置的方法的一个实施例。校正聚焦区域框的方法包括准备从被摄体形成图像的光学单元；获取到被摄体的距离信息；检测光学单元形成的图像之间的运动量；基于距离信息形成图像的聚焦区域框；当再现图像时显示从光学单元输出的图像和聚焦区域框；在拍摄前获取基准图像；以及通过基于在基准图像与每个图像之间检测到的运动量的检测结果来改变聚焦区域框的显示位置，而校正聚焦区域框。在根据本发明的成像设备和校正聚焦区域框的位置的方法中，获取拍摄之前的基准图像；执行基准图像与通过聚焦交叉拍摄拍摄的图像中的图像之间的运动检测；基于运动检测结果，校正聚焦区域框的位置，以校正图像的视场角的偏移或者变化；以及将已校正聚焦区域框显示在图像上，因此，用户可以容易地选择聚焦图像。尽管已经描述了本发明的优选实施例，但是应当认可，本发明并不限于此，可以对这些实施例进行各种修改和变更。
权利要求
1.一种成像设备，包括光学单元，能够改变聚焦位置，并将被摄体的图像转换为电信号； 图像处理装置，配置为将来自所述光学单元的电信号转换为成像数据，并在进行拍摄之前获取基准图像数据；显示装置，配置为显示所述成像数据； 控制装置，配置为控制所述图像处理装置；以及运动检测装置，连接到所述图像处理装置和所述控制装置，并配置为关于每个成像数据检测表示所述成像数据与所述基准图像数据之间的变化的运动信息，所述图像处理装置包括校正部分，配置为基于检测到的运动信息来校正表示所述成像数据的聚焦位置的聚焦区域框，所述控制装置配置为控制所述图像处理装置，以当再现成像数据时将已校正聚焦区域框和成像数据一起显示在所述显示装置上。
2.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括记录部分，连接到所述图像处理装置，并配置为记录成像数据；以及距离信息获取装置，连接到所述图像处理装置，并配置为获取被摄体的距离信息，所述显示装置配置为显示在所述记录装置中记录的成像数据， 所述图像处理装置包括聚焦位置设置部分，配置为基于距离信息，对于所述光学单元可设置多个基准聚焦位置；连续拍摄部分，配置为将所述光学单元获得的聚焦位置顺序地改变为由所述聚焦位置设置部分设置的基准聚焦位置，并通过连续进行多次拍摄来获取具有不同聚焦距离的多个图像数据；聚焦部分判定部分，配置为基于由所述距离信息获取装置获取的距离信息来判定成像数据的屏幕中的聚焦部分；基准图像获取部分，配置为在由所述连续拍摄部分连续进行多次拍摄之前获取基准图像数据；以及聚焦框显示位置判定部分，配置为基于聚焦部分和运动信息，对于每个成像数据获取表示示出成像数据的聚焦区域的聚焦区域框的显示位置的聚焦区域框位置信息，所述显示装置配置为基于记录在所述记录部分内的成像数据和与所述成像数据对应的聚焦区域框位置信息，显示聚焦区域框重叠在成像数据上。
3.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括记录部分，连接到所述图像处理装置，并配置为记录成像数据；以及距离信息获取装置，连接到所述图像处理装置，并配置为获取被摄体的距离信息，所述显示装置配置为显示记录在所述记录装置内的成像数据，所述图像处理装置包括聚焦位置设置部分，配置为基于距离信息，对于光学单元可设置多个基准聚焦位置；连续拍摄部分，配置为将由所述光学单元获得的聚焦位置顺序地改变为由所述聚焦位置设置部分设置的基准聚焦位置，并通过连续进行多次拍摄来获取具有不同聚焦距离的多个图像数据；聚焦部分判定部分，配置为基于由所述距离信息获取装置获取的距离信息，来判定在成像数据的屏幕中的聚焦部分；基准图像获取部分，配置为在由所述连续拍摄部分连续进行多次拍摄之前获取基准图像数据；以及聚焦框显示位置判定部分，配置为基于聚焦部分和运动信息，对于每个成像数据获取表示示出成像数据的聚焦区域的聚焦区域框的显示位置的聚焦区域框位置信息，所述记录部分配置为将由所述连续拍摄部分连续拍摄的全部多个成像数据和与每个成像数据对应的聚焦区域框位置信息记录为一个文件。
4.根据权利要求2所述的成像设备，其中，所述距离信息获取装置包括距离信息成像部分，配置为将所述光学单元的聚焦位置顺序地改变为比多个聚焦位置更多的预定聚焦位置，并通过在其聚焦位置连续进行多次拍摄来获取多个距离信息成像数据；以及距离信息计算部分，配置为基于由所述距离信息成像部分获取的多个距离信息成像数据，来计算被摄体的距离信息。
5.根据权利要求4所述的成像设备，其中，所述基准图像获取部分配置为获取由所述距离信息成像部分获取的多个距离信息成像数据中的任何一个作为基准图像数据。
6.根据权利要求4所述的成像设备，其中，由所述连续拍摄部分拍摄的成像数据的数据大小大于由所述距离信息成像部分获取的距离信息成像数据的数据大小。
7.根据权利要求2所述的成像设备，其中，所述运动检测装置配置为将由所述连续拍摄部分获取的多个成像数据转换为与所述基准图像数据的大小类似的大小，并且输出与其对应的运动信息。
8.根据权利要求4所述的成像设备，其中，所述距离信息计算部分包括区域划分部分，配置为将所述成像数据的屏幕划分为多个小区域；频率分量提取部分，配置为提取表示成像数据的每个小区域的聚焦状态的多个频率分量；以及小区域距离信息计算部分，配置为基于所述频率分量提取部分提取的频率分量来计算每个小区域的距离信息，其中，所述聚焦位置设置部分配置为基于由所述小区域距离信息计算部分计算的对于每个小区域的距离信息，来设置所述光学单元的多个聚焦位置。
9.根据权利要求4所述的成像设备，其中，所述距离信息计算部分包括聚焦位置分布信息获取部分，配置为通过基于由所述小区域距离信息计算部分计算的每个小区域的距离信息来计算聚焦在其聚焦位置的小区域的数量，而获取聚焦位置分布信息，其中，所述聚焦位置设置部分配置为基于所述聚焦位置分布信息来设置所述光学单元的多个聚焦位置。
10.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括拍摄命令接收部分，配置为接收拍摄命令，其中，所述连续拍摄部分配置为基于由所述拍摄命令接收部分接收到的拍摄命令来进行多次连续拍摄。
11.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括聚焦命令接收部分，配置为接收聚焦命令，其中，所述连续拍摄部分配置为基于由所述聚焦命令接收部分接收到的聚焦命令来进行多次连续拍摄。
12.根据权利要求2所述的成像设备，其中，所述距离信息获取装置配置为从位于所述光学单元背面的频率分量提取部分获取通过爬山式扫描的频率检测在所述频率分量提取部分中形成的距离信息，以及其中，所述距离信息获取装置配置为以预定扫描间隔获取并记录多个基准图像候选， 并且基于在完成爬山式扫描的处理后进行连续拍摄的聚焦位置的判定结果，来判定基准图像候选的基准图像。
13.—种配置为显示存储在根据权利要求1所述的成像设备中的图像数据的图像显示设备。
14.一种成像方法，包括准备能够改变聚焦位置并将被摄体的图像转换为电信号的光学单元； 准备图像处理装置，配置为将来自所述光学单元的电信号转换为成像数据，并在进行拍摄之前获取基准图像数据；准备显示装置，配置为显示成像数据；准备运动检测装置，连接到所述图像处理装置和所述控制装置，并配置为关于每个成像数据，检测表示成像数据与基准图像数据之间的变化的运动信息；基于检测到的运动信息来校正表示所述成像数据的聚焦位置的聚焦区域框；以及控制所述图像处理装置，以当再现成像数据时将已校正聚焦区域框和成像数据一起显示在显示装置上。
15.一种显示图像的方法，配置为显示由根据权利要求14所述的成像方法形成的图像数据。
16.一种校正聚焦区域框的方法，包括 准备从被摄体形成图像的光学单元； 获取到被摄体的距离信息；检测由所述光学单元形成的图像之间的运动量； 基于距离信息形成图像的聚焦区域框； 当再现图像时显示从所述光学单元输出的图像和聚焦区域框； 在拍摄之前获取基准图像；以及通过基于在基准图像与每个图像之间检测到的运动量的检测结果来改变聚焦区域框的显示位置，而校正聚焦区域框。
全文摘要
一种成像设备包括光学单元，能够改变聚焦位置，并且将被摄体的图像转换为电信号；图像处理装置，配置为将来自光学单元的电信号转换为成像数据并且在进行拍摄之前获取基准图像数据；显示装置，配置为显示成像数据；控制装置，配置为控制图像处理装置；以及运动检测装置，连接到图像处理装置和控制装置，并配置为检测表示该成像数据与关于每个成像数据的基准图像数据之间的变化的运动信息。该图像处理装置包括用于配置为基于检测到的运动信息来校正表示成像数据的聚焦位置的聚焦区域框的校正部分。该控制装置配置为控制图像处理装置，以当再现成像数据时，将已校正的聚焦区域框和成像数据一起显示在显示装置上。
文档编号H04N5/232GK102334332SQ20108000956
公开日2012年1月25日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年2月27日
发明者吉田彰宏 申请人:株式会社理光