摄像装置及图像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄像装置及图像处理方法，尤其涉及基于点像分布函数(PSF =PointSpread Funct1n)而进行拍摄到的图像的点像复原处理的摄像装置及图像处理方法。
【背景技术】
[0002]拍摄到的图像的点像复原处理是如下处理:预先求出由摄影透镜的像差等所引起的劣化(PSF)的特性，使用基于PSF而制作出的复原滤波器对拍摄到的图像(劣化图像)进行滤波处理，由此复原为分辨率高的原始图像。
[0003]在专利文献I中，记载了如下的图像处理装置:取得包含被摄体距离的摄像状态，对应劣化图像的各复原区域，取得与摄像状态对应的复原滤波器，使用劣化图像和复原滤波器，对应每个复原区域复原劣化图像。PSF根据透镜的种类、变焦倍率、F值、被摄体距离、视角(像高)等而变化，因此需要准备多个复原滤波器。
[0004]专利文献I所记载的图像处理装置具备保持有多个复原滤波器列表的存储器，上述多个复原滤波器列表对应于透镜的种类、变焦倍率、及F值的组合。各复原滤波器列表包含根据被摄体距离而分类的多个复原滤波器表，复原滤波器表对于每个像高(复原区域)而保持复原滤波器(构成复原滤波器的滤波器系数的行列式)(专利文献I的图3)。
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2011-211663号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]为了适当地对劣化图像进行点像复原处理，有时需要选择与透镜的种类、变焦倍率、F值、被摄体距离、视角(像高)等对应的最佳的复原滤波器，并使用所选择的复原滤波器进行劣化图像的复原处理，但是在该情况下，必须将多个复原滤波器存储保持于存储器，存在存储器容量增大这样的问题。
[0009]在专利文献I中记载有如下内容:离散地保持多个复原滤波器，通过插值生成与中间值对应的复原滤波器，由此减少保持复原滤波器的存储器的容量。
[0010]但是，存在如下问题:在通过离散地保持复原滤波器来减少复原滤波器的数量的情况下，当扩大被离散地保持的复原滤波器的间隔(例如，被摄体距离的间隔)时，无法通过插值生成适当的复原滤波器，或者在通过所生成的复原滤波器进行过度校正的情况下，反而会使分辨率变差。另外，作为产生过度校正的条件，可以想到误测量被摄体距离，其结果是，使用与错误的被摄体距离对应的复原滤波器。
[0011]本发明鉴于这样的情况而作出，目的在于提供摄像装置及图像处理方法，在使用与被摄体距离对应的复原滤波器对拍摄到的图像进行复原处理时，能够减少预先保持的复原滤波器的数量，并且能够提高复原处理的分辨率。
[0012]用于解决课题的方案
[0013]为了实现上述目的，本发明的一个方案的摄像装置具备:摄像部，拍摄由摄影透镜而成像的被摄体像，取得表示该被摄体像的图像；第一被摄体距离推定部，求出由摄像部进行摄像时的、由焦点检测部推定出的被摄体距离；复原滤波器存储部，存储从多个复原滤波器中选择的一个以上的复原滤波器，该多个复原滤波器是至少基于与被摄体距离对应的摄影透镜的点像分布函数而制作出的；复原滤波器选择部，基于由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离从存储于复原滤波器存储部的复原滤波器中选择与被摄体距离对应的复原滤波器；及复原处理部，使用由复原滤波器选择部选择的复原滤波器，进行由摄像部取得的图像的复原处理，复原滤波器存储部存储相当于以下被摄体距离与无限远之间的范围内的复原滤波器，该被摄体距离是将由第一被摄体距离推定部推定出的最近侧的被摄体距离加上最近侧的被摄体距离的推定偏差的范围中的无限远侧的最大的推定偏差而得到的。
[0014]根据本发明的一个方案，在复原滤波器存储部中存储至少基于与被摄体距离对应的摄影透镜的点像分布函数而制作出的多个复原滤波器，但不是存储对可拍摄的被摄体距离的整个范围制作出的多个复原滤波器，而是存储从多个复原滤波器中选择的一个以上的复原滤波器。即，复原滤波器存储部存储相当于以下被摄体距离与无限远之间的范围内的复原滤波器，该被摄体距离是将由第一被摄体距离推定部推定出的最近侧的被摄体距离加上最近侧的被摄体距离的与由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离对应的推定偏差的范围中的无限远侧的最大的推定偏差而得到的被摄体距离(以下称为“推定偏差最近距离”)。
[0015]点像分布函数(PSF)因被摄体距离而不同，具有最近侧的PSF比无限远侧的PSF宽的形状。其结果是，比无限远侧的复原滤波器靠最近侧的复原滤波器被预先准备而作为进行更强的复原处理的滤波器。
[0016]比推定偏差最近距离靠最近侧的范围内的复原滤波器有可能进行过度校正的复原处理。因此，仅存储相当于推定偏差最近距离与无限远之间的被摄体距离的范围内的复原滤波器，能够从最开始就不具有比推定偏差最近距离靠最近侧的范围内的复原滤波器，由此降低存储于复原滤波器存储部的复原滤波器的数量。
[0017]在本发明的另一方案的摄像装置中，优选的是，第一被摄体距离推定部基于摄影透镜的聚焦透镜的透镜位置来推定被摄体距离。
[0018]在本发明的又一方案的摄像装置中，优选的是，摄影透镜是可更换透镜，由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离的推定偏差的范围中的无限远侧的最大的推定偏差是可更换透镜的个体差异引起的推定偏差和可更换透镜的温度特性引起的推定偏差中的至少一方。
[0019]在本发明的又一方案的摄像装置中，优选的是，摄像装置具备:推定偏差获取部，取得由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离的推定偏差的范围中的无限远侧的最大的推定偏差；及第二被摄体距离推定部，算出将由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离加上由推定偏差获取部取得的无限远侧的最大的推定偏差而得到的被摄体距离，复原滤波器选择部选择存储于复原滤波器存储部的一个以上的复原滤波器中的最接近由过第二被摄体距离推定部算出的被摄体距离的无限远侧的复原滤波器。
[0020]由第一被摄体距离推定部来推定被摄体距离，由推定偏差获取部取得该推定出的被摄体距离的偏差(推定偏差)的范围中的无限远侧的最大的推定偏差。算出将由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离加上由推定偏差获取部取得的无限远侧的最大的推定偏差而得到的被摄体距离。该算出的被摄体距离是所推定出的被摄体距离偏移至最无限远侧时的被摄体距离。并且，在从存储于复原滤波器存储部的、与被摄体距离对应的一个以上的复原滤波器中选择在复原处理中使用的复原滤波器时，选择最接近所算出的被摄体距离的无限远侧所对应的复原滤波器。
[0021]通过选择相对于所推定出的被摄体距离偏移至最无限远侧时的被摄体距离最接近的无限远侧所对应的复原滤波器，能够选择偏移至最无限远侧时的被摄体距离所对应的复原滤波器或进行比其弱的复原处理的复原滤波器。由此，能够防止由于所选择的复原滤波器而成为过度校正的复原处理(能够防止分辨率变差)，并且能够提高复原滤波器的分辨率。
[0022]在本发明的又一方案的摄像装置中，优选的是，摄影透镜是内置有复原滤波器存储部的可更换透镜。由此，能够不在摄像装置主体侧设置复原滤波器存储部而从透镜侧的复原滤波器存储部取得与该透镜对应的复原滤波器。
[0023]在本发明的又一方案的摄像装置中，优选的是，摄影透镜是可更换透镜，推定偏差获取部从可更换透镜取得该可更换透镜的个体差异引起的推定偏差和可更换透镜的温度特性引起的推定偏差中的至少一方。
[0024]在本发明的又一方案的摄像装置中，优选的是，摄影透镜是可更换透镜，推定偏差获取部具有从所安装的可更换透镜取得该可更换透镜的透镜信息的透镜信息获取部和存储多个可更换透镜的各推定偏差的推定偏差存储部，该推定偏差获取部从推定偏差存储部取得与由透镜信息获取部取得的透镜信息对应的推定偏差。
[0025]在本发明的又一方案的摄像装置中，优选的是，摄像装置具备记录部，记录由复原处理部进行复原处理而得到的图像。
[0026]本发明的又一方案的摄像装置中，包括:图像取得工序，从具有摄影透镜的摄像部取得表示被摄体像的图像；第一被摄体距离推定工序，求出由摄像部进行摄像时的、由焦点检测部推定出的被摄体距离；准备复原滤波器存储部的工序，该复原滤波器存储部存储从多个复原滤波器中选择的一个以上的复原滤波器，该多个复原滤波器是至少基于与被摄体距离对应的摄影透镜的点像分布函数而制作出的；复原滤波器选择工序，基于由第一被摄体距离推定出工序推定的被摄体距离从存储于复原滤波器存储部的复原滤波器中选择与被摄体距离对应的复原滤波器；及复原处理工序，使用由复原滤波器选择工序选择的复原滤波器进行由摄像部取得的图像的复原处理，复原滤波器存储部存储相当于以下被摄体距离与无限远之间的范围内的复原滤波器，该被摄体距离是将由第一被摄体距离推定工序推定出的最近侧的被摄体距离加上最近侧的被摄体距离的与由第一被摄体距离推定部推定出的被摄体距离对应的推定偏差的范围中的无限远侧的最大的推定偏差而得到的。
[0027]发明效果
[0028]根据本发明，在使用与被摄体距离对应的复原滤波器进行拍摄到的图像的复原处理时，仅存储相当于推定偏差最近距离与无限远之间的被摄体距离的范围内的复原滤波器，从最开始就不具有比推定偏差最近距离靠最近侧的范围内的复原滤波器，由此能够减少预先保持的复原滤波器的数量。另外，比推定偏差最近距离靠最近侧的范围内的复原滤波器有可能进行过度校正的复原处理，因此优选不使用这些复原滤波器。
【附图说明】
[0029]图1是作为本发明的一个方式的摄像装置的外观图。
[0030]图2是图1所示的摄像装置的后视图。
[0031]图3是图1所示的摄像装置的主要部分框图。
[0032]图4是表示对比度自动聚焦处理的流程的图。
[0033]图5是说明对比度自动聚焦的图。
[0034]图6是聚焦透镜控制部的主要部分框图。
[0035]图7是进行点像复原处理的主CPU及数字信号处理部的主要部分框图。
[0036]图8是说明本发明的第一实施方式的复原滤波器的存储及选择的方法的图。
[0037]图9是说明本发明的第一实施方式的复原滤波器的存储及选择的方法的图。
[0038]图10是说明本发明的第一实施方式的复原滤波器的存储及选择的方法的图。
[0039]图11是说明本发明的第二实施方式的复原滤波器的存储及选择的方法的图。
[0040]图12是说明本发明的第二实施方式的复原滤波器的存储及选择的方法的图。
[0041]图13是说明本发明的第二实施方式的复原滤波器的存储及选择的方法的图。
[0042]图14是作为摄像装置的其他实施方式的智能手机的外观图。
[0043]图15是表示智能手机的主要部分结构的框图。
【具体实施方式】
[0044]图1是表示本发明的一个方式的摄像装置100的外观的立体图。摄像装置100由摄像装置主体200和以能够更换的方式安装于摄像装置主体200的透镜装置300构成。摄像装置主体200与透镜装置300通过设于摄像装置主体200的卡口 246 (发送单元、接收单元)、与卡口 246对应的透镜装置300侧的卡口 346 (接收单元、发送单元)(参照图3)结合而以能够更换