專利名稱：攝像設備及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于向用戶通知由附著在例如光學低通 濾波器的表面上的異物所引起的圖像質量下降的技術，其中，
將光學低通濾波器配置在使用CCD或CMOS傳感器等的圖像傳 感器的攝像設備中的圖像傳感器的前面。
背景技術：
當從鏡頭可互換的數字照相機的照相機主體卸下鏡頭時， 漂浮在空氣中的灰塵顆?？赡苓M入照相機主體。照相機包含快 門機構等機械工作的各種機械單元。當這些機械單元工作時， 在照相機主體中可能生成金屬粉末等的灰塵。
當灰塵等的異物附著到配置在數字照相機的攝像單元中 所包括的圖像傳感器的前面的光學元件(例如，光學低通濾波器) 的表面時，在所感測到的圖像中包含該異物的圖像，從而導致 圖像質量下降。
使用卣化銀膠片的照相機在每次拍攝時都進給膠片。因 此，圖像在相同位置從不會連續(xù)包含同一異物。然而，數字照 相機在每次拍攝時不需要進給膠片幀的操作，因此，所感測到 的圖像在相同位置連續(xù)包含同 一異物。
為了解決該問題，日本特開2004-222231號公報公開了 一種 用于基于基準圖像校正由異物所引起的亮度改變的方法。在日 本特開2004-222231號公報中，感測具有均勻亮度的被攝體以獲 得基準圖像，并且根據該圖像的亮度分布生成透光度映射 (transmittance map)。對用戶所感測到的圖 <象進行適當的增益才交 正，以校正由異物所引起的透光度的變化，從而獲得高質量圖
像。
然而，在傳統(tǒng)方法中，用戶在進行拍攝之前或拍攝期間不 能確認灰塵顆粒的位置和大小。由于該原因，用戶不能預測灰 塵圖像對感測到的主被攝體的影響程度。

發(fā)明內容
考慮到上述問題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是在進行 拍攝之前容易地通知用戶附著到例如配置在圖像傳感器前面的 光學濾波器的異物的程度。
為了解決上述問題并實現該目的，根據本發(fā)明的第 一 方
面，提供一種攝像設備，包括攝像單元，用于使圖像傳感器 光電轉換被攝體圖像，以生成圖像信號；顯示單元，用于顯示 由所述攝像單元生成的所述圖像信號；存儲單元，用于存儲異 物信息，其中，所述異物信息是至少與附著到配置在所述圖像 傳感器前面的光學元件表面的異物的位置和大小有關的信息； 以及控制單元，用于控制所述顯示單元，以在所述顯示單元上 順序顯示通過所述攝像單元順序生成的圖像信號的實時取景操 作期間，在所述圖像信號上疊加表示存在所述異物的且基于存 儲在所述存儲單元中的所述異物信息生成的圖像而顯示所述圖 像信號。
根據本發(fā)明，還提供一種控制攝像設備的方法，其中，所 述攝像設備包括攝像單元，用于使圖像傳感器光電轉換被攝 體圖像，以生成圖像信號；以及顯示單元，用于顯示由所述攝 像單元生成的所述圖像信號，所述方法包括以下步驟將異物 信息存儲在存儲單元中，其中，所述異物信息是至少與附著到 配置在所述圖像傳感器前面的光學元件表面的異物的位置和大 小有關的信息；以及控制所述顯示單元，以在所述顯示單元上
順序顯示通過所述攝像單元順序生成的圖像信號的實時取景操 作期間，在所述圖像信號上疊加表示存在所述異物的且基于存 儲在所述存儲單元中的所述異物信息生成的圖像而顯示所述圖 像信號。
通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特 征將變得明顯。


圖l是示出根據本發(fā)明第 一 實施例的具有圖像處理功能的
攝像設備的結構的框圖2是示出在獲取灰塵信息時的處理的流程圖3是示出在獲取灰塵信息時的設置參數的列表的圖4是示出灰塵區(qū)域大小計算的概況的圖5是示出灰塵信息的結構的例子的圖6是示出實時取景顯示處理的流程圖7是示出用于確定代表灰塵顆粒的處理的流程圖8是示出根據灰塵信息在窗口中映射灰塵顆粒的狀態(tài)的
圖9是示出在不使用灰塵信息顯示時的實時取景顯示的
圖IO是示出代表灰塵顆粒確定的圖ll是示出在使用灰塵信息時顯示重疊的代表灰塵顆粒 的實時取景顯示的圖12是示出在不使用灰塵信息顯示時的實時取景顯示的
圖13是示出在使用灰塵信息時使用焦距測量框(focus measuring frame)顯示灰塵位置的實時取景顯示的圖14是示出在使用灰塵信息時使用焦距測量框顯示灰塵
位置歷史的實時取景顯示的圖15是示出灰塵顆粒附著的位置的圖16是示出在使用灰塵信息時順序放大灰塵附著區(qū)域的 實時取景顯示的圖；以及
圖17是示出在使用灰塵信息時在灰塵附著區(qū)域的放大顯 示期間改變光圏值的實時取景顯示的圖。
具體實施例方式
現在將參考附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 第一實施例
圖l是示出根據本發(fā)明第 一 實施例的具有圖像處理功能的 攝像設備的結構的框圖。在本實施例中，作為攝像設備，將舉 例說明鏡頭可互換的單鏡頭反光數字靜止照相機。本發(fā)明不僅 可應用于單鏡頭反光數字靜止照相機，而且還可應用于例如鏡 頭可互換的數字攝像機。
參考圖1，單鏡頭反光數字靜止照相機400主要包括照相機 主體100和鏡頭可互換型的鏡頭單元300。
鏡頭單元300包括由多個透鏡形成的攝像鏡頭310、光圈 312、以及將鏡頭單元300機械連接到照相機主體100的鏡頭座 306。鏡頭座306包含用于將鏡頭單元300電連接到照相機主體 IOO的各種機構。接口 320將鏡頭單元300連接到照相機主體100。 連接器322將鏡頭單元300電連接到照相機主體100。
連接器322還具有以下功能在照相機主體100和鏡頭單元 300之間傳輸控制信號、狀態(tài)信號和數據信號，并且還向鏡頭單 元300提供各種電壓的電流。連接器322不僅可以具有電氣通信 功能，而且還可以具有光通信或語音通信功能。 光圈控制單元340與快門控制單元40(稍后將說明)協作地 對光圈312進行控制，其中，快門控制單元40基于來自測光控制 單元4 6的測光信息控制照相機主體10 0的快門12 。調焦控制單元 3 4 2對攝像鏡頭310的調焦進行控制。變焦控制單元3 4 4對攝像鏡 頭310的變焦進行控制。
鏡頭系統(tǒng)控制電路350控制整個鏡頭單元300。鏡頭系統(tǒng)控 制電路350具有用于存儲工作時用的常數、變量和程序的存儲 器。鏡頭系統(tǒng)控制電路350還具有用于保持鏡頭單元300的特有 編號等的識別信息、管理信息、開放光圈值和最小光圈值及焦 距等的功能信息、以及當前和過去的設置值的非易失性存儲器。
接著將說明照相機主體10 0的結構。
鏡頭座10 6將照相機主體10 0機械地連接到鏡頭單元3 0 0 。 鏡子130和132利用單鏡頭反光方法將已經進入攝像鏡頭310的 光束引導至光學取景器104。鏡子130可以是快速回位鏡(quick return mirror)或半反鏡(half mirror)。附圖標記12表示焦平面快 門，并且附圖標記14表示光電轉換被攝體圖像以生成圖像信號 的圖像傳感器。利用單鏡頭反光方法，通過用作光量限制部件 的光圏312、鏡頭座306和106、鏡子130和快門12,引導已經進 入攝像鏡頭310的光束，并且在圖像傳感器14上形成光學圖像。
A/D轉換器16將從圖像傳感器14輸出的模擬信號轉換成數 字信號。時序發(fā)生電路18向圖像傳感器14、 A/D轉換器16和D/A 轉換器26提供時鐘信號和控制信號。通過存儲器控制電路22或 系統(tǒng)控制電路50對時序發(fā)生電路18進行控制。
圖像處理電路20對來自A/D轉換器16的數據或來自存儲器 控制電路22的數據執(zhí)行預定的像素插值處理或顏色變換處理。 如果需要，圖像處理電路20還使用從A/D轉換器16輸出的圖像 數據進行預定運算處理?；谒@得的運算結果，系統(tǒng)控制電
路50執(zhí)行TTL(Through The Lens,透過鏡頭)方案的自動調焦 (auto-focus， AF)處理、自動曝光(auto-exposure, AE)處理和預 電子閃光(pre-electronic flash, EF)處理，以控制快門控制單元 40和焦點調節(jié)單元42。圖像處理單元20還使用從A/D轉換器16 輸出的圖像數據執(zhí)行預定運算處理，并且還基于所獲得的運算 結果，通過TTL方案進行自動白平衡(AWB)處理。
在圖l所示的例子中，設置了專用的焦點調節(jié)單元42和測 光控制單元46。因此，可以不使用圖像處理電^各20,而是使用 焦點調節(jié)單元42和測光控制單元46來進行AF處理、AE處理和 EF處理。可選地，可以首先通過使用焦點調節(jié)單元42和測光控 制單元46,然后通過使用圖像處理電路20來進行AF處理、AE 處理和EF處理。
存儲器控制電路22控制A/D轉換器16、時序發(fā)生電路18、 圖像處理電路20、圖像顯示存儲器24、 D/A轉換器26、存儲器 30和壓縮/解壓縮電路32。通過圖像處理電路20和存儲器控制電 路22,或者僅通過存儲器控制電路22,將從A/D轉換器16輸出 的圖像數據寫入圖像顯示存儲器24或存儲器30。
通過D/A轉換器26將寫入圖像顯示存儲器24的顯示圖像數 據顯示在TTL方案的LCD等的圖像顯示單元28上。圖像顯示單 元28順序顯示所感測到的(順序生成的)圖像數據，從而實現電 子取景器(EVF)功能。還將電子取景器功能稱為實時取景操作。 圖像顯示單元28可以根據來自系統(tǒng)控制電路50的指令，任意打 開/關閉(ON/OFF)圖像顯示單元28的顯示。當顯示處于OFF時， 可以大大降低照相機主體100的功耗。
使用存儲器30存儲所感測到的靜止圖像，并且存儲器30具有足以存儲預定數量的靜止圖像的存儲容量。因此，即使在用 于連續(xù)感測多個靜止圖像的連續(xù)拍攝或全景拍攝時，也可以高 速將大量圖像數據寫入存儲器30中。存儲器30還可用作系統(tǒng)控 制電路50的工作區(qū)。
壓縮/解壓縮電路32使用自適應離散余弦變換(adaptive discrete cosine transform, ADCT)等已知的壓縮方法對圖Y象it據 進行壓縮/解壓縮。壓縮/解壓縮電路32從存儲器30讀出圖像， 對其進行壓縮或解壓縮，并且將處理后的數據再次寫入存儲器 30。
快門控制單元40與光圈控制單元340協作地對快門12進行 控制，其中，光圈控制單元340基于來自測光控制單元46的測光 信息控制光圏312。焦點調節(jié)單元42執(zhí)行AF(自動調焦)處理。利 用單鏡頭反光方法，通過光圈312、鏡頭座306和106、鏡子130 和焦點調節(jié)副鏡(未示出)引導已經進入鏡頭單元300的攝像鏡 頭310的光束，從而檢測作為光學圖像所形成的圖像的對焦 (in隱focus)狀態(tài)。
測光控制單元46執(zhí)行AE(自動曝光)處理。利用單鏡頭反光 方法，通過光圈312、鏡頭座306和106、 4竟子130和測光副鏡(未 示出)引導已經進入鏡頭單元300的攝像鏡頭310的光束，從而檢 測作為光學圖像所形成的圖像的曝光狀態(tài)。電子閃光燈48具有 AF輔助光投射功能和電子閃光控制功能。測光控制單元46與電 子閃光燈48協作，還具有EF(電子閃光控制)處理功能。
可以使用焦點調節(jié)單元4 2的測量結果和通過使圖像處理 電路20對來自A/D轉換器16的圖像數據進行運算處理所獲得的 運算結果，來進行AF控制。使用測光控制單元46的測量結果和 通過使圖像處理電路2 0對來自A / D轉換器16的圖像數據進行運 算處理所獲得的運算結果，來進行曝光控制。
系統(tǒng)控制電路50控制整個照相機主體100，并且包含已知 的CPU。存儲器52存儲系統(tǒng)控制電路50的運行所需的常數、變
量和程序。
通知單元54根據系統(tǒng)控制電路50的程序執(zhí)行，使用文本、 圖像和聲音向外部通知運行狀態(tài)和消息。作為通知單元54,使 用用于可視顯示的LCD或LED等的顯示單元和用于生成通過聲 音的通知的聲音生成元件。通知單元54包4舌它們中的一個或者 它們中的兩個或多個的組合。特別地，將顯示單元配置在照相 機主體IOO的操作單元70附近的單個可視位置或多個可視位置 處。將通知單元54的某些功能配置在光學取景器104中。
例如，通知單元54的LCD的顯示內容包括單拍/連拍和自 拍等與拍攝模式相關聯的顯示；壓縮率、記錄像素的數量、已 記錄圖像的數量、可記錄圖像的數量等與記錄相關聯的顯示； 以及快門速度、光圈值、曝光補償、亮度補償、外部閃光燈發(fā) 光量和消除紅眼等與拍攝條件相關聯的顯示。LCD還顯示微距 拍攝、蜂鳴器設置、電池電平、錯誤消息、多個數位的信息、 以及記錄介質200的安裝/卸下狀態(tài)。LCD還顯示鏡頭單元300的 安裝/卸下狀態(tài)、通信I/F操作、日期和時間、以及通過連接器96 的外部計算機的連接狀態(tài)。
在光學取景器104中表示通知單元54的一些顯示內容，例 如包括對焦、準備拍攝、照相機抖動警告、閃光燈充電、閃光 燈充電完成、快門速度、光圈值、曝光補償和記錄介質寫操作。
非易失性存儲器56是EEPROM等的電可擦除可編程存儲 器，并且存儲程序(稍后將說明)等。
附圖標記60、 62、 64、 66、 68和70表示用于輸入系統(tǒng)控制 電路50的各種類型的操作指令的操作部件。它們包括單個組件 或者多個開關、撥盤、觸摸面板、視線檢測的指示、以及語音 識別裝置的組合。
這里將詳細"i兌明才乘作部件。
模式撥盤開關60可以選擇性地設置自動拍攝模式、編程拍 攝模式、快門速度優(yōu)先拍攝模式、光圏優(yōu)先拍攝模式、手動拍 攝模式、或焦點深度優(yōu)先(深度)拍攝模式等的拍攝模式。模式 撥盤開關6 0還可以選擇性地設置肖像拍攝模式、風景拍攝模式、 特寫拍攝模式、運動拍攝模式、夜景拍攝模式和全景拍攝模式 等的拍攝模式。
通過操作快門按鈕(未示出)一 半(例如，半按下)打開快門開
關SW162,以指示開始AF處理、AE處理、AWB處理或EF處理 等的操作。
通過完全操作快門按鈕(未示出)(例如，全按下)打開快門開 關SW2 64,以指示開始一系列拍攝處理，包括曝光處理、顯影 處理和記錄處理。在曝光處理中，控制光圈312和快門12以向圖 像傳感器14給出所需的曝光量。在顯影處理中，通過A/D轉換 器16和存儲器控制電路22將從圖像傳感器14讀出的信號寫入存 儲器30中，然后使用圖像處理電路20或存儲器控制電路22將該 信號轉換成可顯示的圖像。在記錄處理中，從存儲器30讀出圖 像數據，通過壓縮/解壓縮電路32對該圖像數據進行壓縮，并將 其寫入記錄介質200。
重放開關66指示開始從存儲器30或記錄介質200讀出在拍 攝模式中所感測到的圖像、并將該圖像顯示在圖像顯示單元28 上的重放操作。
單拍/連拍開關68可以設置單拍模式或者連拍模式，在單拍 模式中，當用戶按下快門開關SW2(64)時進行一個幀的拍攝， 然后設置待機狀態(tài)；在連拍模式中，在用戶按下快門開關 SW2(64)期間連續(xù)進行拍攝。
操作單元70包括各種按鈕和觸摸面板。按鈕的例子為實時 取景開始/停止按鈕、菜單按鈕、設置按鈕、多窗口重放/分頁
按鈕、閃光燈設置按鈕、以及單拍/連拍/自拍切換按鈕。操作 單元還具有菜單移動加(+ )按鈕、菜單移動減(-)按鈕、重放圖 像移動加(+)按鈕、重放圖像移動減(-)按鈕、圖像質量選擇按 鈕、曝光補償按鈕、發(fā)光補償按鈕、外部閃光燈發(fā)光量設置按 鈕、以及日期/時間設置按鈕。可以使用旋轉撥盤開關更容易地 選擇加和減按鈕的數值或功能。
操作單元還具有打開/關閉圖像顯示單元28的圖像顯示
ON/OFF開關和對在拍攝后立即自動重放所感測到的圖像數據 的快速回放功能進行設置的快速回放ON/OFF開關。操作單元還 具有選擇JPEG壓縮的壓縮率或者RAW模式的壓縮模式開關，其 中RAW模式用于直接對來自圖像傳感器的信號進行數字化，并 將其記錄在記錄介質上。操作單元還具有能夠設置單次AF模式 或伺服AF模式的AF模式設置開關。在單次AF模式中，當用戶 按下快門開關SW1(62)時，開始自動調焦操作。 一旦獲得對焦 狀態(tài)，持續(xù)保持該狀態(tài)。在伺服AF模式中，在用戶按下快門開 關SW1(62)期間，持續(xù)進行自動調焦操作。操作單元還包括如 后面所述的、能夠設置用以感測灰塵檢測圖像并獲取灰塵信息 的灰塵信息獲取模式的設置開關。
電源開關7 2可以選4奪性地設置照相機主體10 0的電源接通 (ON)或電源斷開(OFF)才莫式。電源開關72還可以選l奪性地設置 包括與照相機主體100連接的鏡頭單元300、外部電子閃光燈112 和記錄介質200的各種附件中的每一個的電源ON或電源OFF模 式。
電源控制單元8 0包括電池檢測電路、D C / D C轉換器以及用 于對要通電的塊進行切換的切換電路。電源控制單元8 0檢測是 否安裝了電池、電池的類型和電池電平，基于該檢測結果和來 自系統(tǒng)控制電路5 0的指令控制D C /D C轉換器，并向包括記錄介
質在內的單元提供必要時間的必要電壓。
附圖標記82和84表示連接器；并且附圖標記86表示由堿性 電池或鋰電池等的一次電池、鎳鎘(NiCd)電池、鎳氬(NiMH)電 池、鋰離子(Li-ion)電池、或鋰聚合物(Li-Polymer)電池等的二 次電池、或AC適配器形成的電源單元。
附圖標記90和94表示與PC或存儲卡或硬盤等的記錄介質 的接口 ；并且附圖標記92和96表示與PC或存儲卡或硬盤等的記 錄介質連接的連接器。安裝檢測電路98檢測是否將記錄介質200 或PC安裝或連接到連接器92和/或96。
在本實施例中，存在用以連接記錄介質或PC的接口和連接 器的兩個系統(tǒng)。用以連接記錄介質或PC的接口和連接器可以具 有 一 個或多個系統(tǒng)。可以組合不同標準的4妾口和連4妾器。
可以使用基于各種存儲介質標準的接口和連接器。例子有 PCMCIA(個人計算機存儲卡國際協會)卡、CF(CompactFlash ) 卡、以及SD卡。當接口90和94、以及連接器92和96是基于 PCMCIA卡或CF 卡的標準時，可以連4妄各種類型的通信卡。 通信卡的例子有LAN卡、調制解調器卡、USB(通用串行總線) 卡和IEEE(電氣與電子工程師學會)1394卡。還可以使用P1284 卡、SCSI(小型計算機系統(tǒng)接口)卡和PHS。通過連接各種類型 的通信卡，可以將圖像數據和與該圖像數據相關聯的管理信息 傳送給另 一計算機或打印機等的外圍設備。
光學取景器104可以對由進入攝像鏡頭310的并利用單鏡 頭反光方法經由光圈312、鏡頭座306和106、以及鏡子130和132 所引導的光束所形成的光學圖像進行顯示。因此可以不使用圖 像顯示單元2 8的電子取景器功能，而是僅使用光學取景器進行 拍攝。在光學取景器104中顯示對焦狀態(tài)、照相機抖動警告、閃 光燈充電、快門速度、光圏值和曝光補償等的通知單元54的一
些功能。
通過附件插座110安裝外部電子閃光燈112。4妄口 120將照相 機主體100連接到鏡頭單元300。
連接器122將照相機主體100電連接到鏡頭單元300。鏡頭 安裝檢測單元(未示出)檢測是否將鏡頭單元300安裝到鏡頭座 106和連接器122。連接器122還具有以下功能在照相機主體IOO 和鏡頭單元300之間傳輸控制信號、狀態(tài)信號和數據信號，并且 還提供各種電壓的電流。連接器122不僅可以具有電氣通信功 能，而且還可以具有光通信或語音通信功能。
記錄介質200是存儲卡或硬盤。記錄介質200包括由半導體 存儲器或磁盤形成的記錄單元202、與照相機主體100的接口 204、以及用以連接照相機主體100的連接器206。
作為記錄介質200 ,可以使用PCMCIA卡或緊湊型閃存 (compact flash⑧)等的存儲卡或硬盤。還可以使用微型DAT、磁 光盤、CD-R或CD-RW等的光盤、或DVD等的相變光盤。
接著將說明消除配置在具有上述結構的數字照相機的圖 像傳感器前面的光學低通濾波器或蓋玻片(cover glass)等的光 學元件上的灰塵(異物)的影響的處理。
在本實施例中，感測用于獲得灰塵信息(異物信息)的灰塵 檢測圖像，提取灰塵數據，并將灰塵信息附加給隨后感測到的 正常圖像數據。通過PC等進行后處理，從而消除灰塵。優(yōu)選通 過感測具有盡可能均勻的亮度的表面來獲得灰塵檢測圖像。然 而，因為也可以容易地感測熟悉地方的圖4象，因而均勻性不必 十分嚴格。例如，假定感測藍色天空或白色墻壁。
圖2是示出在本實施例中獲取灰塵信息時的數字照相機的 處理的流程圖。
首先，在步驟S201,判斷操作單元70是否選擇了灰塵信息
獲取模式。重復步驟S20 1中的判斷直到選擇了灰塵信息獲取模
式為止。當選擇了灰塵信息獲取模式時，處理進入步驟S202, 以判斷是否打開了快門開關SW1(62)(快門開關SWl為ON)。如 果快門開關為OFF(關閉)，則處理返回到步驟S201，以重復上 述處理。
如果在步驟S202快門開關SW1(62)為0N，則設置光圏值、 ISO值、快門速度以及與拍攝相關聯的其它參數。
圖3示出這里所設置的參數。在縮小光圈狀態(tài)下將光圏值 設置成例如F22?？梢允褂门c鏡頭座106連接的鏡頭單元300的 可設置的范圍內的最小光圏來進行拍攝。縮小光圏是因為灰塵 通常不是附著到圖像傳感器14的表面，而是附著到用于保護圖 像傳感器14的保護玻璃的表面，或附著到未置于圖像傳感器側 而置于被攝體側的光學濾波器的表面，并且其攝像狀態(tài)根據鏡 頭單元300的光圏值而改變。如果光圏接近全開光圈(full aperture),則圖像變得模糊，并且不可能獲取適當的灰塵檢測 圖像。由于該原因，優(yōu)選使用最小光圈進行拍攝。
返回參考圖2的流程圖，此時，用戶將數字照相機對著盡 可能白的墻壁等的均勻亮度表面，并且操作快門開關SW2(64)。
在步驟S203,判斷是否打開了快門開關SW2(64)。如果快 門開關為OFF ，則處理返回到步驟S202 ,以判斷快門開關 SWl(62)為ON還是為OFF 。如果在步驟S203快門開關SW2(64) 為ON,則處理進入步驟S204。在步驟S204，感測灰塵檢測圖像 (均勻亮度表面)，并且將該圖像數據存儲在存儲器30中。在步 驟S205,從存儲在存儲器30中的圖像數據獲取灰塵信息。
將說明灰塵信息獲取方法。更具體地，從所感測到的灰塵 檢測圖像獲得各灰塵區(qū)域的位置(坐標)和大小。首先，將所感 測到的灰塵檢測圖像的區(qū)域劃分成多個塊。計算各塊中的最大
亮度Lmax和平均亮度Lave。通過下面的等式計算各塊中的閾值 Tl。
Tl = Lave x 0.6 + Lmax x 0.4
接著，將小于閾值T1的各像素判斷為灰塵像素。將由灰塵 像素所形成的各獨立區(qū)域定義為灰塵區(qū)域di(i- 0、 1........n)。
圖4是示出灰塵區(qū)域大小計算的概況的圖。如圖4所示，獲 得灰塵區(qū)域中所包括的像素的水平坐標的最大值Xmax和最小 值Xmin、以及垂直坐標的最大值Ymax和最小4直Ymin。通過下 面的等式計算表示灰塵區(qū)域di的大小的半徑ri。
<formula>formula see original document page 17</formula> 通過下面的等式近似獲得中心坐標(Xdi, Ydi)。
<formula>formula see original document page 17</formula>
將這樣獲得的位置(坐標)和半徑作為將在稍后說明的灰塵 信息記錄在非易失性存儲器56中。
灰塵信息具有圖5所示的結構。如圖5所示，灰塵信息存儲 拍攝灰塵檢測圖像時的鏡頭信息、以及各灰塵顆粒的位置和大 小的信息。更具體地，存儲拍攝灰塵檢測圖像時的實際光圏值 (F值)和鏡頭透光孔(pupil)位置，作為拍攝灰塵檢測圖像時的鏡 頭信息。接著，將所檢測到的灰塵區(qū)域的數量(整數值)存儲在 存儲區(qū)域中。接著該值，重復存儲與灰塵區(qū)域數量一樣多的各 灰塵區(qū)域的具體參數?；覊m區(qū)域的參數包括一組三個數值灰 塵的半徑(例如，2字節(jié))、有效圖像區(qū)域的中心的x坐標(例如， 2字節(jié))、以及該中心的y坐標(例如，2字節(jié))。
在本實施例中，如下所述，將以上述方式所獲得的灰塵信
息記錄在數字照相機的非易失性存儲器56中，并且還將灰塵信 息添加到在灰塵檢測圖像的拍攝之后感測的并記錄在記錄介質
200中的各正常感測到的圖像的數據。更具體地，將灰塵信息添
加到例如作為記錄拍攝時的照相機設置值的圖像文件的頭字段
的Exif區(qū)域?？蛇x地，將灰塵信息作為獨立文件進行記錄，并 且僅將與該灰塵信息文件的鏈接信息記錄在圖像數據中，從而 將灰塵信息和圖像數據相關聯。然而，如果分開記錄圖像文件 和灰塵信息文件，則在移動圖像文件時可能丟失鏈接關系。為 了防止該情況，優(yōu)選與圖像數據一起保持灰塵信息。
將灰塵信息添加到正常感測到的圖像數據，這使得能夠將 正常感測到的圖像數據移動到外部圖像處理設備，并能夠使該 設備對受到灰塵影響的正常感測到的圖像數據進行校正。外部 圖像處理設備的灰塵校正處理與本發(fā)明的要點不直接相關，并 且將省略對其的說明。
返回參考圖2的流程圖，在步驟S206,將在步驟S205中獲 取的灰塵信息存儲在非易失性存儲器56中，并且結束獲取灰塵 信息的處理。將灰塵信息存儲在非易失性存儲器56中，以繼續(xù)
將該灰塵信息添加到通過正常拍攝(最終拍攝)所獲得的圖像數 據，其中，將執(zhí)行該正常拍攝，直到下一灰塵信息獲取為止。
在每當對照相機通電時都需要用戶獲取灰塵信息的配置中，存 儲器不必是非易失性存儲器。
灰塵信息獲取模式中的拍攝操作目的在于獲取灰塵信息。 因此，在本實施例中，既不壓縮感測到的圖像本身，也不將其 記錄在記錄介質200中。這防止了對用戶不必要的圖像數據浪費 記錄介質200的容量。然而，可以象正常圖像那樣，對感測到的 圖像進行壓縮，并且將其存儲在記錄介質200中。此時可以進行 例如改變擴展名的一些處理。
圖6是示出實時取景顯示中的數字照相機的處理的流程 圖。在本實施例中，基于以上述方式獲取的灰塵信息，將表示 存在灰塵的圖像疊加在實時取景顯示上，從而向用戶通知附著 到例如配置在圖像傳感器前面的光學濾波器的灰塵附著狀態(tài)。 疊加在實時取景顯示上的表示存在灰塵的圖像既不是通過圖像 傳感器14拍攝的灰塵圖像本身，也不是通過處理灰塵圖像所獲
得的圖像。代替地，基于存儲在非易失性存儲器56中的灰塵信
息(尤其是位置和大小信息)，通過計算機圖形學生成表示灰塵 區(qū)域的圓圈。將該圓圈放大成大于實際灰塵區(qū)域的大小，并且 顯示該圓圈。這允許用戶容易地掌握灰塵附著狀態(tài)。
在步驟S401,判斷是否打開了操作單元70的實時取景顯示 開始按鈕。重復步驟S401中的判斷直到打開實時取景顯示按鈕 為止。當打開實時取景顯示按鈕時，處理進入步驟S402。在步 驟S402,判斷是否將預先獲取的灰塵信息存儲在了非易失性存 儲器56中。如果在步驟S402為"否"，則處理進入步驟S404，以 進行實時取景顯示操作。如果存在灰塵信息，則處理進入步驟 S 4 0 3以確定要疊加在實時取景顯示上的"代表灰塵顆粒，，。
下面將說明"代表灰塵顆粒"。
即使當將表示存在灰塵的圖像疊加在實時取景顯示上時， 用戶也不能直觀識別灰塵，除非例如基于灰塵信息通過計算 機圖形學生成表示存在灰塵的圓圈，并且以更大的尺寸顯示該 圓圏。因此，由于難以顯示附著到例如配置在圖像傳感器14前 面的光學濾波器的表面的所有多個灰塵顆粒，因而選擇明顯的 灰塵顆粒作為代表灰塵顆粒。僅將與代表灰塵顆粒相對應生成 的圓圏等的圖形圖像疊加在實時取景顯示上。這使得用戶能夠 容易地識別明顯灰塵的附著狀態(tài)。
注意，可以將灰塵信息存儲在除非易失性存儲器5 6以外的
照相機中的任一存儲器中。
在步驟S403,基于灰塵信息，以上述方式確定要疊加在實
時取景顯示上的"代表灰塵顆粒"。圖7是示出確定"代表灰塵顆 粒"的處理的流程圖。將參考圖7說明"代表灰塵顆粒"確定處理。
在步驟S501,基于存儲在非易失性存儲器56中的灰塵信 息，指定各灰塵顆粒的位置和濃度，并且在窗口中映射灰塵顆 粒。在該處理中，基于包含在灰塵信息中的拍攝灰塵檢測圖像 時鏡頭的光學信息(例如，透光孔位置信息和光圈值信息)和當 前安裝的鏡頭的光學信息(例如，透光孔位置信息和光圈值信 息)，計算正常拍攝中各灰塵顆粒的位置和濃度。基于為最終拍 攝所設置的光圈值計算灰塵濃度。
更具體地，從灰塵校正數據獲得坐標序列Di(i- 1、 2........
n)、灰塵半徑序列Ri(i = 1、 2.......、 n)、光圏值fl、以及鏡頭
透光孔位置L1。獲取為最終拍攝所設置的光圏值f2和鏡頭透光 孔位置L2，并且通過下面的等式轉換Di。通過下面的等式定義 轉換后的坐標D i'和轉換后的半徑R i'。
Di'(x,y) = (L2 x (Ll - H) x d/((L2 - H) x Ll)) x Di(x,y) Ri' = (Ri x fl/f2 + 3)
其中，d為從圖像中心到坐標Di的距離，并且H為從圖像傳 感器14的表面到灰塵顆粒的距離。
單位為"像素"，并且Ri'的"+3"是余量。該轉換允許獲得當 前安裝的鏡頭上的灰塵顆粒(圖像)的位置和大小。
灰塵的濃度根據光圏值而改變。如果光圏值接近全開光圈 狀態(tài)(小的F值)，則濃度低。如果光圏值接近縮小光圏狀態(tài)(大 的F值)，則濃度高。當將與完全填充圖案相對應的濃度乘以f2/fl 以獲得半透明圖案時，可以進行偽顯示。
圖8是示出在窗口中映射灰塵顆粒的狀態(tài)的圖。為了示出 方便，圖8僅示出大的灰塵顆粒。然而，在映射時，映射附著到 光學濾波器等的所有灰塵顆粒。
圖9是示出實時取景顯示的例子的圖。通常，縮小從圖像 傳感器14輸出的圖像數據，并且以實時取景來顯示該圖像數據。 因此，附著到圖像傳感器14并實際形成圖像的灰塵顆粒在縮小 處理時從圖像數據消失并在實時取景顯示中不能確認該灰塵顆 粒。在實時取景顯示時，在打開鏡頭的光圏時感測被攝體圖像， 并且很少作為實際值來感測灰塵顆粒。
在步驟S502，將映射灰塵顆粒的窗口劃分成多個塊區(qū)域， 以進行"代表灰塵顆粒"確定處理。塊大小沒有特別限制。在本 實施例中，如圖10所示，將窗口劃分成例如4x4塊。在"代表灰 塵顆粒，，確定處理中，考慮包括在各塊中的灰塵顆粒的數量以及 各灰塵顆粒的大小和濃度，來確定表示存在灰塵顆粒、并要疊 加在實時取景顯示上的圖像(更具體地為圓圏)的數量以及各圖
像的大小和濃度。
在區(qū)域A中映射三個灰塵顆粒，并且在區(qū)域B中映射五個灰 塵顆粒。在本實施例中，基于灰塵的大小、灰塵的濃度、以及 灰塵顆粒的數量，依次進行"代表灰塵顆粒"判斷。
在步驟S503，判斷在塊中是否映射了半徑大于預先設置的 灰塵半徑閾值的灰塵顆粒。在區(qū)域A中，判斷為灰塵顆粒A1具 有大于閾值的半徑，并且在區(qū)域B中，判斷為灰塵顆粒B1具有 大于閾值的半徑。如果存在半徑大于閾值的灰塵顆粒，則處理 進入步驟S504,以判斷濃度。如果沒有半徑大于閾值的灰塵顆 粒，則處理進入步驟S505,以判斷灰塵顆粒的數量。
在步驟S504,判斷在塊中是否映射了濃度大于預先設置的 灰塵濃度閾值的灰塵顆粒。在區(qū)域A中，判斷為灰塵顆粒A1具
有大于閾值的濃度，因此將灰塵顆粒Al設置為"代表灰塵顆
粒"，并且處理進入步驟S506。區(qū)域B中的灰塵顆粒B1具有小于 閾值的濃度，因此不將灰塵顆粒B1設置為"代表灰塵顆粒"。處 理進入步驟S505,以判斷灰塵顆粒的數量。
在步驟S505，在不包含大小和濃度大于閾值的灰塵顆粒的 各塊中，判斷灰塵顆粒的數量。如果灰塵顆粒的數量大于預先 設置的灰塵顆粒計數閾值，則將包含所述灰塵顆粒的區(qū)域設置 為"代表灰塵顆粒"，并且處理進入步驟S506。如果包含在塊中 的灰塵顆粒的數量小于閾值，則結束該處理。區(qū)域B包含五個 灰塵顆粒，因此判斷為該區(qū)域包含大于閾值的灰塵顆粒。將這 些灰塵顆粒設置為"代表灰塵顆粒"，并且處理進入步驟S506。
在步驟S506,生成要疊加在實時取景顯示上的灰塵數據(表 示存在灰塵的圖像數據)。要顯示的灰塵數據不必關心實際灰塵 形狀。僅需要通知用戶存在灰塵的塊。因此，通過適當增加大 小和濃度來增強灰塵圖像數據。如果在步驟S 5 0 5中將包含多個 灰塵顆粒的區(qū)域設置為"代表灰塵顆粒"，則可以通過將包含這 多個灰塵顆粒的區(qū)域表示為圓圈，來生成顯示灰塵數據。可選 地，可以使用包含多個灰塵顆粒的實際形狀作為顯示灰塵數據 的形狀。
當確定了 "代表灰塵顆粒，，，并且完成了用以將表示"代表灰 塵顆粒，，的圖像疊加在實時取景上的準備時，在圖6的步驟S404， 如圖ll所示，通過將表示"代表灰塵顆粒，，的圖像疊加在圖像上， 開始實時取景顯示。
如上所述，根據本實施例，從灰塵信息獲得存在灰塵的位 置。將窗口劃分成多個塊?；诎诟鲏K中的灰塵顆粒的數 量以及各灰塵顆粒的大小和濃度，確定"代表灰塵顆粒"?；?"代表灰塵顆粒"的位置和大小的信息，通過計算機圖形學生成
表示灰塵顆粒的圖像，放大該圖像，并且將該圖像疊加在實時 取景上。這允許用戶在進行拍攝之前容易地獲知所感測到的圖 像中的灰塵的位置。如果獲知了灰塵的位置，則可以防止主被 攝體包含灰塵圖像。 第二實施例
在第一實施例中，將窗口劃分成塊，并且在各塊中執(zhí)行處
理。在第二實施例中，將說明這樣一種方法使用實時取景的 焦距測量點選擇框，向用戶通知灰塵位置。根據第二實施例的 數字照相機具有與第一實施例相同的配置，并且不再重復對其 的說明。將僅說明不同于第一實施例的操作。
圖12是示出實時取景顯示窗口的例子的圖。顯示窗口中的 矩形是用于指定期望的焦點的焦距測量框。用戶可以通過操作 包括在#:作單元70中的焦距測量框移動4安#>,在該窗口中自由 移動焦距測量框(選^f奪焦距測量框的位置)。
如第 一 實施例中那樣，假定基于存儲在非易失性存儲器5 6 中的灰塵信息判斷為在圖8所示的位置處存在灰塵顆粒。圖13 示出通過操作焦距測量框移動按鈕從圖12所示的位置移動了焦 距測量框的狀態(tài)。如果焦距測量框與從灰塵信息所獲得的灰塵 位置重疊，則改變焦距測量框顯示方法(顯示狀態(tài))，以向用戶 通知存在灰塵的4立置。
可以通過使用如圖13所示的虛線、改變顏色、或使框閃爍 來改變焦距測量框顯示方法?？梢允褂萌魏纹渌椒?，只要該 方法可以向用戶進4亍通知即可。
可以基于框中的灰塵顆粒的數量以及各灰塵顆粒的大小 或濃度，或者通過任何其它方法，來判斷是否改變焦距測量框 顯示。
圖14是示出通過操作焦距測量框移動按鈕從圖13中的位
置進一步移動了焦距測量框的狀態(tài)的圖。對于曾被判斷為灰塵 區(qū)域的區(qū)域，即使在移動焦距測量框之后仍保留歷史。這允許 向用戶繼續(xù)通知灰塵位置?？梢员Ａ粢粋€歷史或多個歷史?？?以在實時取景結束時，或者通過使計時器等測量預定時間，來 清除該歷史。
如上所述，才艮據本實施例，用戶可以^又通過移動焦距測量 框，容易地獲知圖像中存在灰塵的位置。即使在移動焦距測量 框之后，用戶仍可以繼續(xù)獲知包含灰塵的區(qū)域。因此，可以防 止在焦點位置處形成灰塵圖像。
第三實施例
在本實施例中，將說明這樣一種方法使用灰塵信息，在 開始實時取景時，通過自動放大灰塵位置，向用戶通知有無灰 塵。根據第三實施例的數字照相機具有與第一實施例相同的配 置，并且將不再重復對其的說明。將僅說明不同于第一實施例
的操作。在本實施例中，灰塵信息表示附著在圖15中的圓圈所
表示的位置處的灰塵顆粒。
如上所述，如圖9所示，通?？s小從圖像傳感器14輸出的 圖像數據，并且以實時取景顯示該圖像數據。因此，在縮小處 理時，附著到配置在圖像傳感器14前面的光學元件的并實際形 成圖像的灰塵顆粒從圖像數據消失，并且在實時取景顯示中不 能確i人該灰塵顆粒。
為了防止該情況，當用戶開始實時取景時，從存儲在非易 失性存儲器56中的灰塵信息獲得各灰塵位置，并且順序放大并 顯示灰塵顆粒附著的區(qū)域。圖16是示出實時取景顯示的圖。
同樣在第三實施例中，疊加在實時取景顯示上的表示存在 灰塵的圖像既不是通過圖像傳感器14所拍攝的灰塵圖像本身， 也不是通過處理灰塵圖像所獲得的圖像。代替地，基于存儲在
非易失性存儲器56中的灰塵信息(尤其是位置和大小信息)，通 過計算機圖形學生成表示灰塵區(qū)域的圓圈。將該圓圈放大成大 于實際灰塵區(qū)域的大小，并顯示該圓圏。
在實時取景開始時，或者在通過用戶操作所設置的任意定 時，以上述方式順序放大并顯示灰塵附著的區(qū)域。可以在預定 時間自動切換成放大后的圖像顯示，或者通過用戶操作切換成 放大后的圖像顯示。
灰塵的濃度根據此時所使用的鏡頭的光學條件而改變。例 如，當放大灰塵顆粒附著的區(qū)域時，可以進行控制，以通過偽
改變光圏值來確認各光圏值下灰塵的顯著程度。圖17是示出此 時的實時取景顯示的圖，在圖17中，用戶可以確認隨著光圏縮 小灰塵圖像變得明顯。即，不實際縮小鏡頭的光圈，而通過計 算機圖形學就可以確認在縮小光圏狀態(tài)下灰塵對于圖像的影響 程度。
即使在圖17所示的例子中，基于存儲在非易失性存儲器56 中的灰塵顆粒的位置和大小，通過由計算機圖形學所生成的圖 像來表示疊加在實時取景顯示上的灰塵(表示存在灰塵的圓 圏)。如第一實施例中所述，通過將完全填充圖案乘以f2/fl以獲 得半透明圖案，來表現表示存在灰塵的圓圈的濃度相對于光圈 值的變化?？梢詮拇鎯υ诜且资源鎯ζ?6中的信息，來獲得 值fl和f2。
如上所述，根據本實施例，在開始實時取景時，自動放大 并顯示登記在灰塵信息中的區(qū)域。這允許用戶在進行拍攝之前 容易地確認有無灰塵。另外，用戶可以通過在放大時改變光圈 值，來獲知灰塵圖像變得明顯的光圈值。
其它實施例
還可以通過下面的方法實現這些實施例的目的。向系統(tǒng)或
設備提供記錄用于實現上述實施例的功能的軟件程序代碼的存 儲介質(或記錄介質)。該系統(tǒng)或設備的計算機(或CPU或MPU) 讀出并執(zhí)行存儲在該存儲介質中的程序代碼。在該情況下，從 存儲介質讀出的程序代碼本身實現上述實施例的功能。存儲程 序代碼的存儲介質構成本發(fā)明。不僅僅通過使計算機執(zhí)行讀出 的程序代碼實現上述實施例的功能。本發(fā)明還包含下面的配置。 運行在計算機上的操作系統(tǒng)(OS)基于程序代碼的指令，執(zhí)行部 分或全部實際處理，從而實現上述實施例的功能。
本發(fā)明還包含下面的配置。將從存儲介質讀出的程序代碼 寫入插入計算機的功能擴展板或與計算機連接的功能擴展單元
的存儲器中。該功能擴展板或功能擴展單元的CPU基于該程序
代碼的指令，執(zhí)行部分或全部實際處理，從而實現上述實施例 的功能。
應用了本發(fā)明的存儲介質存儲與上述過程相對應的程序 代碼。
盡管已經參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應該理解， 本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權利要求書的范圍 符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功能。
權利要求
1. 一種攝像設備，包括攝像單元，用于使圖像傳感器光電轉換被攝體圖像，以生成圖像信號；顯示單元，用于顯示由所述攝像單元生成的所述圖像信號；存儲單元，用于存儲異物信息，其中，所述異物信息是至少與附著到配置在所述圖像傳感器前面的光學元件表面的異物的位置和大小有關的信息；以及控制單元，用于控制所述顯示單元，以在所述顯示單元上順序顯示由所述攝像單元順序生成的圖像信號的實時取景操作期間，在所述圖像信號上疊加表示存在所述異物的且基于存儲在所述存儲單元中的所述異物信息生成的圖像而顯示所述圖像信號。
2. 根據權利要求l所述的攝像設備，其特征在于，基于所 述異物信息，作為圖形生成表示存在所述異物的所述圖像。
3. 根據權利要求2所迷的攝像設備，其特征在于，表示存 在所述異物的所述圖像是大小基于通過將所述圖像傳感器的畫 面劃分成多個區(qū)域所形成的各區(qū)域中所包含的異物的數量和各 異物的大小中的至少一個而改變的圓圏。
4. 根據權利要求2所述的攝像設備，其特征在于，表示存 在所述異物的所述圖像是表示在所述圖像傳感器的畫面中獲得 對焦狀態(tài)的區(qū)域的焦距測量框，其中，所述焦距測量框的顯示 方法基于所述焦距測量框附近的區(qū)域中所包含的異物的數量和 各異物的大小中的至少一個而改變。
5. 根據權利要求4所述的攝像設備，其特征在于，改變所 述顯示方法包括改變所述焦距測量框的顏色。
6. 根據權利要求2所述的攝像設備，其特征在于，表示存 在所述異物的所述圖像根據所述攝像設備進行拍攝時安裝到所述攝像設備的鏡頭的光圈值而改變濃度。
7. 根據權利要求2所述的攝像設備，其特征在于，當將所述圖像傳感器的畫面劃分成多個區(qū)域，并放大和顯示所劃分的各所述區(qū)域時，顯示表示存在所述異物的所述圖像。
8. 根據權利要求2所述的攝像設備，其特征在于，根據所述攝像設備進行拍攝時安裝至到所述攝像設備的鏡頭的多個光圏值，顯示表示存在所述異物的所述圖像，以表示光圈值改變的影響。
9. 一種控制攝像設備的方法，其中，所述攝像設備包括攝像單元，用于使圖像傳感器光電轉換被攝體圖像，以生成圖像信號；以及顯示單元，用于顯示由所述攝像單元生成的所述圖像信號，所述方法包括以下步驟將異物信息存儲在存儲單元中，其中，所述異物信息是至少與附著到配置在所述圖像傳感器前面的光學元件表面的異物的位置和大小有關的信息；以及控制所述顯示單元，以在所述顯示單元上順序顯示由所述攝像單元順序生成的圖像信號的實時取景操作期間，在所述圖像信號上疊加表示存在所述異物的且基于存儲在所述存儲單元 中的所述異物信息生成的圖像而顯示所述圖像信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像設備及其控制方法。該攝像設備包括攝像單元，用于使圖像傳感器光電轉換被攝體圖像，以生成圖像信號；顯示單元，用于顯示由攝像單元生成的圖像信號；存儲單元，用于存儲異物信息，其中，異物信息是至少與附著到配置在圖像傳感器前面的光學元件表面的異物的位置和大小有關的信息；以及控制單元，用于控制顯示單元，以在顯示單元上順序顯示由攝像單元順序生成的圖像信號的實時取景操作期間，在所述圖像信號上疊加表示存在異物的且基于存儲在存儲單元中的異物信息生成的圖像而顯示所述圖像信號。
文檔編號G02B7/36GK101388959SQ200810149588
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權日2007年9月12日
發(fā)明者池田康之 申請人:佳能株式會社