摄像装置、照相机系统以及图像处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及处理将部分像素用作相位差方式的焦点检测元件来检测焦点状态的 摄像元件的像素输出的摄像装置、照相机系统W及图像处理方法。
【背景技术】
[0002] 例如在日本特许第3592147号公报中提出了与利用摄像元件的一部分像素作为 焦点检测用元件来检测焦点状态的摄像装置有关的技术。日本特许第3592147号公报的摄 像装置将摄像元件的一部分像素设定为焦点检测像素，使穿过关于摄影镜头的光轴中屯、对 称的不同瞳区域后的被摄体光束在多个焦点检测像素中成像，通过检测该被摄体光束之间 的相位差，检测摄影镜头的焦点状态。
[0003] 焦点检测像素的一部分区域被遮光。因此，焦点检测像素的像素输出成为相比通 常的像素被减光的像素输出。该焦点检测像素中的减光量根据与焦点检测像素相关的光学 特性发生变化是众所周知的。因此，日本特许第4770560号公报提出了根据光学特性校正 焦点检测像素的像素输出的技术。
【发明内容】
[0004] 日本特许第4770560号公报中的校正通过根据焦点检测像素的输出值和光圈值 来推测校正后的像素的输出值来进行。在动态图像记录中或实时取景显示等中，可能无法 实时取得光圈值。在无法取得光圈值的情况下，在日本特许第4770560号公报的方法中，可 能无法进行正确的校正。此外，在动态图像记录中或实时取景显示等中，可能还无法实时取 得焦距或对焦镜头位置等光学信息，同样有时无法正确地进行校正。 阳0化]本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种在对来自具有焦点检测像素 的摄像元件的像素输出进行处理的摄像装置中，即使在无法实时取得光圈值、对焦镜头位 置或焦距等光学信息的状况下也能够抑制焦点检测像素的画质的下降的摄像装置、照相机 系统W及图像处理方法。
[0006] 为了达成上述目的，本发明的第1方式的摄像装置在摄像装置中具有：摄像部，其 利用摄像元件进行拍摄并输出图像数据，所述摄像元件在摄像像素的一部分的位置处配置 有用于进行焦点检测的焦点检测像素；图像处理部，其利用校正函数来校正所述图像数据 中的从所述焦点检测像素输出的像素输出；W及控制部，其使所述摄像部反复执行拍摄动 作，取得与多个帖对应的图像数据，所述图像处理部具有：光学信息取得部，其取得用于在 所述摄像元件上形成像的摄影光学系统的光学信息；光学函数计算部，其根据所述光学信 息，计算用于确定所述校正函数的光学函数；像素函数计算部，其根据位于所述焦点检测像 素的周边的像素的像素输出，计算用于确定所述校正函数的像素函数；W及校正函数选择 部，其根据所述光学函数、所述像素函数和所述光学信息，选择用于校正与所述多个帖中的 各个帖对应的、从所述焦点检测像素输出的像素输出的所述校正函数。
[0007] 为了达成上述目的，本发明的第2方式的照相机系统具有：照相机主体，其具有摄 像元件，该摄像元件在摄像像素的一部分的位置处配置有用于进行焦点检测的焦点检测像 素；W及更换镜头，其能够在该照相机主体上拆装，并具有摄影光学系统，其中，所述更换镜 头具有：光学信息生成部，其生成与所述摄影光学系统有关的光学信息；W及镜头控制部， 其与所述照相机主体进行通信，发送所述光学信息，所述照相机主体具有：摄像部，其利用 所述摄像元件进行拍摄并输出图像数据；图像处理部，其利用校正函数来校正所述图像数 据中的从所述焦点检测像素输出的像素输出；W及控制部，其与所述镜头控制部进行通信 取得所述光学信息，使所述摄像部反复执行拍摄动作取得与多个帖对应的图像数据，所述 图像处理部具有：光学函数计算部，其根据所述光学信息，计算用于确定所述校正函数的光 学函数；像素函数计算部，其根据位于所述焦点检测像素的周边的像素的像素输出，计算用 于确定所述校正函数的像素函数；W及校正函数选择部，其根据所述光学函数、所述像素函 数和所述光学信息，选择用于校正与所述多个帖中的各个帖对应的、从所述焦点检测像素 输出的像素输出的所述校正函数。
[0008] 为了达成上述目的，本发明的第3方式的图像处理方法，对通过摄像元件拍摄的 图像数据中的从焦点检测像素输出的像素输出进行校正，所述摄像元件在摄像像素的一部 分的位置处配置有用于进行焦点检测的所述焦点检测像素，在所述图像处理方法中，具有 W下步骤：使所述摄像元件反复执行拍摄动作，取得与多个帖对应的图像数据；取得用于 在所述摄像元件上形成像的摄影光学系统的光学信息；根据所述光学信息，计算用于确定 校正函数的光学函数；根据位于所述焦点检测像素的周边的像素的像素输出，计算用于确 定所述校正函数的像素函数；W及根据所述光学函数、所述像素函数和所述光学信息，选择 用于校正与多个帖中的各个帖对应的、从所述焦点检测像素输出的像素输出的所述校正函 数。
【附图说明】
[0009] 图1是示出本发明的一个实施方式的摄像装置的一例的数码照相机的结构的框 图。
[0010] 图2是示出了摄像元件的像素排列例的图。
[0011] 图3是示出图像处理部的详细结构的图。
[0012] 图4是示出校正函数确定部的结构的图。
[0013] 图5是示出摄像装置进行的实时取景动作的处理的流程图。
[0014] 图6是示出光学函数例的图。
[0015] 图7A是用于说明像素函数的计算方法例的第1图。
[0016] 图7B是用于说明像素函数的计算方法例的第2图。
[0017] 图8是光学信息的变化率和光学函数可靠度的关系的一例。 阳01引图9是示出校正函数确定处理的流程图。
【具体实施方式】
[0019] W下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0020] 图1是示出作为本发明一个实施方式的拍摄装置的一例的数字照相机（W下简称 作照相机）的结构的框图。运里，在图1中，带箭头的实线表示数据流，带箭头的虚线表示 控制信号流。此外，对于图I的照相机，例示了镜头更换式的照相机。但是，本实施方式的 照相机并非必须是镜头更换式的照相机。
[0021] 图1所示的照相机1具有更换式镜头100和照相机主体200。更换式镜头100构 成为可在照相机主体200上自由拆装。更换式镜头100通过被安装到照相机主体200,依照 照相机主体200的控制进行动作。 阳02引更换式镜头100具有摄影镜头101、光圈103、驱动部105、CPlKCentral ProcessingUnit:中央处理器）107、R0M109、接口（1/巧 111。
[0023] 摄影镜头101是用于将来自被摄体300的像形成于摄像元件207的摄影光学系 统。摄影镜头101可W具有用于调节对焦位置的对焦镜头，并且也可W构成为变焦镜头。光 圈103配置于摄影镜头101的光轴上，构成为其口径可变。光圈103对通过了摄影镜头101 的来自被摄体300的光束量进行限制。驱动部105根据来自CPU107的控制信号进行摄影 镜头101的驱动和光圈103的驱动。
[0024]CPU107依据照相机主体200的CPU215的控制进行驱动部105的控制等。R0M109 存储了摄影镜头101的光学信息。CPU107根据需要从R0M109读出摄影镜头101的光学信 息，并将所读出的光学信息经由接口 111传输到照相机主体200的CPU215。R0M109所存储 的摄影镜头101的光学信息例如是摄影镜头101的崎变像差信息。光学信息除崎变像差信 息W外，还包含摄影镜头101的焦距、对焦镜头的位置和光圈103的开口量（光圈值）等。运 些摄影镜头101的焦距的信息、对焦镜头的位置和光圈值能够在拍摄时等时机依次获得。 阳0巧]照相机主体200具有机械快口 201、驱动部203、操作部205、摄像元件207、摄像控 制电路209、模拟处理部211、模拟数字（AD)转换部213、CPU215、图像处理部217、焦点检 测电路219、图像压缩解压缩部221、显不部223、总线225、DRAM值ynamicRandomAccess Memo巧：动态随机存取存储器）227、ROM巧ead化IyMemo巧：只读存储器）229和记录介质 231。 阳0%] 机械快口 201构成为可自由开闭。机械快口 201对来自被摄体300的被摄体光束 向摄像元件207的入射时间（摄像元件207的曝光时间）进行调节。作为机械快口 201，可 采用公知的焦面快口、镜头快口等。驱动部203根据来自CPU215的控制信号，进行机械快 口 201的开闭控制。
[0027] 操作部205包含电源按钮、释放按钮、动态图像按钮、再现按钮、菜单按钮那样的 各种操作按钮和触摸面板等各种操作部件。该操作部205检测各种操作部件的操作状态， 并将表示检测结果的信号输出到CPU215。能够通过本实施方式的操作部205,选择照相机 1的拍摄模式。目P，用户能够通过对操作部205进行操作，选择静态图像拍摄模式和动态图 像拍摄模式中的任意拍摄模式作为照相机1的拍摄模式。静态图像拍摄模式是用于拍摄静 态图像的拍摄模式，动态图像拍摄模式是用于拍摄动态图像的拍摄模式。
[0028] 摄像元件207配置于如下的位置：该位置在摄影镜头101的光轴上，并且处于机械 快口201的后方、且通过摄影镜头101将被摄体光束成像的位置处。摄像元件207通过