專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理設(shè)備、圖像處理系統(tǒng)、成像設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備，一種圖像處理系統(tǒng)，一種成像裝置和一種圖像處理方法，其用于校正拍攝的圖像的失真。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備，一種圖像處理系統(tǒng)，一種成像裝置和一種圖像處理方法，其能夠?qū)D像進(jìn)行失真校正，所述圖像是根據(jù)變焦位置、利用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組拍攝的。
背景技術(shù)：
至今為止，已經(jīng)知道在成像裝置中，如在攝像機(jī)或照相機(jī)中，在成像透鏡的失真和色差特性的影響下，在拍攝的圖像中產(chǎn)生失真。在具有高精度和高性能的透鏡的情況下，這樣的失真并不顯眼。然而，當(dāng)使用低成本的透鏡時(shí)，或者使用光學(xué)變焦透鏡時(shí)，難以防止失真對(duì)圖像質(zhì)量的影響。因此，最近這些年，提出了一種適于通過(guò)信號(hào)處理來(lái)校正上述光學(xué)失真的圖像處理系統(tǒng)。
圖27是方框圖，其顯示了背景技術(shù)中具有上述信號(hào)處理功能的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖27中示出的圖像處理系統(tǒng)具有成像裝置3和預(yù)處理器4。附帶地，此處假定使用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)作為成像裝置3。另外，配置的預(yù)處理器4例如是裝在成像裝置3外部的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
成像裝置3具有光學(xué)部件101，成像單元102，圖像預(yù)處理器103，圖像信號(hào)處理器104，圖像存儲(chǔ)器105，顯示處理器106，監(jiān)控器107，壓縮/解壓縮處理器108，記錄/再現(xiàn)部件109，記錄介質(zhì)110，控制微型計(jì)算機(jī)(此后有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為微機(jī))111，校正參數(shù)解碼器312，和失真校正存儲(chǔ)器313。此外，預(yù)處理器4具有校正參數(shù)導(dǎo)出部件401和校正參數(shù)編碼器402。
在成像裝置3中，來(lái)自將被成像的物體的反射光線(xiàn)入射到光學(xué)部件101上。光學(xué)部件101具有多個(gè)透鏡、用于其的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。入射光會(huì)聚到成像單元102上。成像元件102包括CCDs(電荷耦合裝置)等等。入射光轉(zhuǎn)化為提供給圖像預(yù)處理器103的電信號(hào)。在圖像預(yù)處理器103中，對(duì)從成像元件102輸出的圖像信號(hào)執(zhí)行CDS(相關(guān)復(fù)式取樣)、AGC(自動(dòng)增益控制)、A/D變換和類(lèi)似的處理。該數(shù)字化的圖像信號(hào)被提供給圖像信號(hào)處理器104。
在圖像信號(hào)處理器104中，輸入的數(shù)字圖像信號(hào)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器105中。另外，根據(jù)從校正參數(shù)解碼器312接收到的校正量參數(shù)，對(duì)這個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)執(zhí)行圖像質(zhì)量校正處理，如失真校正處理。被處理的圖像信號(hào)被提供給顯示處理器106。于是，在其中產(chǎn)生即將在監(jiān)控器107上顯示的圖像信號(hào)。接下來(lái)，拍攝的圖像顯示在監(jiān)控器107上。監(jiān)控器107例如可以由LCD(液晶顯示器)組成。
此外，在壓縮/解壓縮處理器108中，以預(yù)定的圖像格式對(duì)已經(jīng)在圖像信號(hào)處理器104中受到圖像質(zhì)量校正處理的圖像信號(hào)執(zhí)行壓縮/解壓縮處理。于是，合成的信號(hào)被記錄/再現(xiàn)部件109寫(xiě)到記錄介質(zhì)110中。從而記錄所拍攝的圖像。順便提及的是，例如可將磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、光盤(pán)和硬盤(pán)用作該記錄介質(zhì)110。
另一方面，在記錄在記錄介質(zhì)110中的圖像數(shù)據(jù)被再現(xiàn)的情況下，該圖像數(shù)據(jù)由記錄/再現(xiàn)部件109讀取并在壓縮/解壓縮處理器108中進(jìn)行解壓縮-解碼處理。將處理過(guò)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)提供給顯示處理器106，從而再現(xiàn)圖像顯示在監(jiān)控器107上。
圖像的上述記錄/再現(xiàn)處理由控制微型計(jì)算機(jī)111來(lái)進(jìn)行控制。響應(yīng)于從用戶(hù)接口(I/F)(未示出)接收到的控制信號(hào)，控制微型計(jì)算機(jī)111向圖像信號(hào)處理器104輸出命令等，用于指示圖像信號(hào)處理器104執(zhí)行操作。此外，控制微機(jī)111將光學(xué)部件101中透鏡的位置信息提供給校正參數(shù)解碼器312。
校正參數(shù)解碼器312根據(jù)控制微機(jī)111提供的信息等，對(duì)從失真校正存儲(chǔ)器313中讀取的被壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮(解碼)，從而獲得與每個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的校正量參數(shù)。于是，校正參數(shù)解碼器312將校正量參數(shù)提供給圖像信號(hào)處理器104。響應(yīng)于校正參數(shù)解碼器312的請(qǐng)求，失真校正存儲(chǔ)器313將其中保存的失真校正參數(shù)提供給校正參數(shù)解碼器312。
下文中，將對(duì)在圖像信號(hào)處理器104中執(zhí)行的失真校正處理的例子進(jìn)行描述。在圖像信號(hào)處理器104中，例如，經(jīng)失真校正的圖像以網(wǎng)格形式被劃分為多個(gè)區(qū)域。然后，利用該區(qū)域在X方向和Y方向的多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的坐標(biāo)執(zhí)行與每個(gè)方向相對(duì)應(yīng)的插值計(jì)算，其中該區(qū)域包括正在被校正的像素。從而，失真被校正。
校正參數(shù)解碼器312輸出校正量參數(shù)，例如該參數(shù)提供X方向和Y方向的校正坐標(biāo)和插值相位。此外，圖像信號(hào)處理器104計(jì)算各個(gè)方向的校正向量和插值系數(shù)。然后，圖像信號(hào)處理器104連續(xù)地執(zhí)行分別與這些方向相對(duì)應(yīng)的一維插值計(jì)算。通過(guò)執(zhí)行上述相對(duì)低負(fù)載的處理，就能夠校正每個(gè)方向的失真。
同時(shí)，在預(yù)處理器4中，根據(jù)安裝在光學(xué)部件101上的透鏡的透鏡數(shù)據(jù)，校正參數(shù)導(dǎo)出部件401產(chǎn)生拍攝圖像的所有像素的失真校正坐標(biāo)，并將產(chǎn)生的坐標(biāo)輸出到校正參數(shù)編碼器402中。
校正參數(shù)編碼器402將已進(jìn)行失真校正的圖像以網(wǎng)格的形式進(jìn)行劃分，并通過(guò)利用其中的網(wǎng)格位置分別在X方向和Y方向壓縮從校正參數(shù)導(dǎo)出部件401輸出的所有像素的失真校正坐標(biāo)。從而，產(chǎn)生的失真校正參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器313中。
順便提及的是，當(dāng)每次進(jìn)行失真校正處理時(shí)，失真校正參數(shù)可以實(shí)時(shí)地在校正參數(shù)編碼器402中產(chǎn)生，而且也可以提供給失真校正存儲(chǔ)器313。可選擇地，在開(kāi)始處理時(shí)，例如通電操作時(shí)，失真校正參數(shù)就可以全部被加載到失真校正存儲(chǔ)器313中。
校正參數(shù)解碼器312接收來(lái)自圖像信號(hào)處理器104的將被進(jìn)行校正的坐標(biāo)的指定，并從失真校正存儲(chǔ)器313中讀取與網(wǎng)格區(qū)域相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)，和在X方向和Y方向執(zhí)行插值計(jì)算，從而解壓縮失真校正坐標(biāo)并產(chǎn)生失真校正參數(shù)。
因此，最初整個(gè)圖像被劃分為網(wǎng)格的多個(gè)區(qū)域，并且對(duì)每個(gè)像素的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行壓縮。在校正參數(shù)解碼器312中對(duì)失真校正坐標(biāo)進(jìn)行解壓縮。以這一配置，減少了許多需要的數(shù)據(jù)和計(jì)算處理中的負(fù)荷，從而能夠?qū)崟r(shí)地執(zhí)行該處理。
同時(shí)，已知當(dāng)執(zhí)行變焦操作來(lái)使具有光學(xué)變焦功能的成像裝置中的透鏡位置發(fā)生改變時(shí)，失真特性也會(huì)發(fā)生很大程度的變化。因此，最好根據(jù)透鏡位置的改變來(lái)利用最佳失真校正縱坐標(biāo)。
在上面描述的成像系統(tǒng)中，例如，校正參數(shù)編碼器402產(chǎn)生與每個(gè)透鏡位置相關(guān)的失真校正參數(shù)，并在失真校正存儲(chǔ)器313中存儲(chǔ)產(chǎn)生的失真校正參數(shù)。另外，控制微機(jī)111將透鏡位置通知校正參數(shù)解碼器312。校正參數(shù)解碼器312選擇性地對(duì)與透鏡位置相關(guān)的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼。因此，依據(jù)透鏡位置可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖д嫘Ｕ?br> 此外，圖28是表示在變焦操作中透鏡位置和失真量之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖的例子。
如圖28所示，失真量-透鏡位置的特性是非線(xiàn)性的。此外，圖像中的各點(diǎn)的改變量互不相同。因此有必要校正失真，以為所有像素準(zhǔn)備與所有的透鏡位置中的每個(gè)相對(duì)應(yīng)的失真校正數(shù)據(jù)。
順便提及的是，對(duì)于被配置為在成像變焦透鏡的成像位置位于產(chǎn)生明顯的失真色差的位置之內(nèi)的情況下、根據(jù)幾何變形、通過(guò)從固態(tài)圖像感測(cè)裝置讀取圖像數(shù)據(jù)來(lái)校正圖像的失真的固態(tài)成像照相機(jī)，已經(jīng)提供了一個(gè)傳統(tǒng)裝置的例子，該傳統(tǒng)裝置能夠根據(jù)透鏡位置、利用低成本的電路完成失真校正(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利No.2925871的說(shuō)明書(shū)中的段落 - 和附圖1，該專(zhuān)利在下文中將稱(chēng)為專(zhuān)利文件1)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，要根據(jù)變焦操作期間的透鏡位置、通過(guò)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行適當(dāng)?shù)氖д嫘Ｕ?，?yīng)該準(zhǔn)備與每個(gè)透鏡位置相對(duì)應(yīng)的所有像素的失真校正數(shù)據(jù)。因此，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備有缺點(diǎn)，如必要的計(jì)算能力、電路規(guī)模，并且能量消耗增加，生產(chǎn)成本上升。此外，在透鏡系統(tǒng)的失真色差特性因?yàn)橥哥R的替換而發(fā)生改變的情況下，就有必要準(zhǔn)備服從新特性的失真校正數(shù)據(jù)。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備來(lái)說(shuō)，處理上述情況是困難的。
在圖16所示的現(xiàn)有技術(shù)的圖像處理系統(tǒng)中，例如，控制微機(jī)109將變焦位置通知校正參數(shù)解碼器312。校正參數(shù)解碼器312有選擇性地解碼與該變焦位置相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。接下來(lái)，執(zhí)行與透鏡位置相對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)氖д嫘Ｕ?。另外，為了抑制失真校正參?shù)數(shù)據(jù)的量，已經(jīng)提出了一種方法，該方法包括以下步驟劃分透鏡位置，然后只準(zhǔn)備與每個(gè)分隔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并且當(dāng)透鏡位置與任何分隔點(diǎn)都不相符時(shí)，選擇與靠近該透鏡位置的分隔點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，從而通過(guò)利用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)校正失真。然而，依照這一方法，通過(guò)減少分隔點(diǎn)的數(shù)目引起的數(shù)據(jù)數(shù)量的改變?cè)叫?，失真校正精確度便越低。從而圖像質(zhì)量下降。
因此，作為可供選擇的辦法，提出了一種在變焦方向利用分隔點(diǎn)壓縮失真校正數(shù)據(jù)、從而進(jìn)一步抑制需要數(shù)據(jù)的數(shù)量的方法。然而，在這一情況下，對(duì)讀取的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼的步驟如下。首先，執(zhí)行在變焦方向的插值。接下來(lái)，例如，執(zhí)行在屏幕的Y方向的插值。然后，執(zhí)行在屏幕的X方向的插值。從而執(zhí)行了在每個(gè)方向的上述插值處理。因此，這一方法存在問(wèn)題，即處理電路的規(guī)模太大。
另外，有代表性的是，在對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行的失真校正處理中，水平方向上(X-方向)的一行的像素依次被處理。然后，通過(guò)將其像素應(yīng)該被處理的該行移動(dòng)到下一行，執(zhí)行所述處理處理。然而，在失真校正數(shù)據(jù)的解碼緊接著上述過(guò)程執(zhí)行的情況下，在變焦方向和X方向該處理的操作可能性是比較低的。這是解碼電路的規(guī)模增加的原因之一。
專(zhuān)利文件1中公開(kāi)的固態(tài)成像照相機(jī)僅僅當(dāng)透鏡位置位于失真色差大的區(qū)域中時(shí)執(zhí)行失真校正。因此，校正精確度低。要使失真不顯著是比較困難的。
考慮到這些方面完成了本發(fā)明。希望能提供一種圖像處理設(shè)備，即使利用了光學(xué)變焦，也能通過(guò)小規(guī)模的處理電路校正拍攝的圖像中產(chǎn)生的失真并提高其圖像質(zhì)量。
此外，希望能提供一種圖像處理系統(tǒng)，即使利用了光學(xué)變焦，也能通過(guò)小規(guī)模的處理電路校正拍攝的圖像中產(chǎn)生的失真并提高其圖像質(zhì)量。
而且，希望能提供一種成像設(shè)備，即使利用了光學(xué)變焦，也能通過(guò)小規(guī)模的處理電路校正拍攝的圖像中產(chǎn)生的失真并提高其圖像質(zhì)量。
另外，希望能提供一種圖像處理方法，即使利用了光學(xué)變焦，也能通過(guò)小規(guī)模的處理電路校正拍攝的圖像中產(chǎn)生的失真并提高其圖像質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于接收輸入圖像并對(duì)該圖像進(jìn)行失真校正的圖像處理設(shè)備，所述圖像是通過(guò)使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組拍攝的。該圖像處理設(shè)備包括變焦位置獲取裝置，用于在拍攝輸入圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；變焦方向解碼裝置，用于根據(jù)變焦壓縮參數(shù)，對(duì)與變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置相關(guān)聯(lián)的校正參數(shù)解壓縮，其中利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別；和圖像校正裝置，根據(jù)被變焦方向解碼裝置解壓縮的校正參數(shù)對(duì)輸入的圖像進(jìn)行失真校正。
在拍攝輸入圖像時(shí)，變焦位置獲取裝置獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置。另外，為了校正該輸入的圖像，準(zhǔn)備變焦壓縮參數(shù)，通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別。所述變焦方向解碼裝置根據(jù)該變焦壓縮參數(shù)，對(duì)與變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置相關(guān)聯(lián)的校正參數(shù)解壓縮。然后，圖像校正裝置根據(jù)被變焦方向解碼裝置解壓縮的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于接收輸入圖像并校正該圖像的失真的圖像處理方法，所述圖像是使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組拍攝的。該圖像處理方法包括以下步驟在拍攝輸入圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；根據(jù)變焦壓縮參數(shù)，對(duì)與該變焦位置相關(guān)的校正參數(shù)進(jìn)行解壓縮，通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別；和根據(jù)該被解壓縮的校正參數(shù)，對(duì)被輸入圖像進(jìn)行失真校正。
根據(jù)上述圖像處理方法，為了校正輸入圖像的失真，就要通過(guò)設(shè)置并利用變焦分割點(diǎn)、和通過(guò)壓縮用于失真校正的、與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，來(lái)準(zhǔn)備變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別。然后，在拍攝輸入圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置。接下來(lái)，根據(jù)變焦壓縮參數(shù)、利用插值計(jì)算對(duì)與獲取的變焦位置相關(guān)的校正參數(shù)進(jìn)行解壓縮。根據(jù)該被解壓縮的校正參數(shù)來(lái)校正輸入圖像的失真。
此外，坐標(biāo)指定裝置指定作為失真校正對(duì)象的像素的坐標(biāo)。此外，將在失真被校正的圖像的變焦方向、水平方向和垂直方向上被壓縮的失真校正參數(shù)輸入到參數(shù)解碼裝置中，其中在光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中，在所述變焦方向改變透鏡位置狀態(tài)。然后，根據(jù)以這種方式壓縮的校正參數(shù)，參數(shù)解碼裝置利用插值計(jì)算計(jì)算與由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)。因此，與指定的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)在變焦方向、水平方向和垂直方向被解壓縮。根據(jù)該被解壓縮的校正參數(shù)，圖像校正裝置校正輸入圖像的失真。
如果對(duì)一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行水平方向的校正處理，則在水平回掃期間，根據(jù)與所述一行對(duì)應(yīng)的變焦位置和垂直坐標(biāo)，參數(shù)解碼裝置對(duì)校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算，需要所述校正參數(shù)對(duì)所述一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理并且與變焦方向和垂直方向?qū)?yīng)。然后，在這一水平回掃期結(jié)束之后的圖像有效期中，參數(shù)解碼裝置通過(guò)利用在水平方向計(jì)算和壓縮的校正參數(shù)，對(duì)位于水平方向的每個(gè)像素執(zhí)行插值計(jì)算。因此，在圖像有效期間，通過(guò)對(duì)指定的像素連續(xù)地只執(zhí)行與水平方向?qū)?yīng)的校正參數(shù)解壓縮處理，對(duì)一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行所述失真校正處理。
此外，配置了這樣圖像處理設(shè)備，例如，參數(shù)解碼裝置包括插值裝置，用于通過(guò)利用輸入和被壓縮的校正參數(shù)、根據(jù)相位系數(shù)執(zhí)行插值；Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在變焦方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；輸入選擇裝置，用于有選擇地將在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮并與變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)、從Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)、和從X-壓縮數(shù)據(jù)保特裝置讀取的校正參數(shù)輸入到插值計(jì)算裝置；和控制裝置，用于根據(jù)由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置，控制輸入選擇裝置中的選擇操作，并用于計(jì)算相位系數(shù)和用于將計(jì)算出的相位系數(shù)提供給插值計(jì)算裝置。
以這樣的結(jié)構(gòu)，使用普通的計(jì)算裝置以時(shí)間共享的方式來(lái)按順序執(zhí)行校正參數(shù)的變焦方向解壓縮處理、垂直方向解壓縮處理和水平方向解壓縮處理。將解壓縮的校正參數(shù)提供給圖像校正裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖像處理設(shè)備，通過(guò)準(zhǔn)備變焦壓縮參數(shù)，執(zhí)行與變焦位置對(duì)應(yīng)的失真校正，其中，通過(guò)設(shè)置和利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別。因此，減少了需要的校正數(shù)據(jù)的數(shù)量。例如，計(jì)算這些校正數(shù)據(jù)所需的計(jì)算能力，或者存儲(chǔ)這些校正數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的容量都被抑制。此外，根據(jù)這種變焦壓縮參數(shù)，對(duì)在獲取輸入圖像時(shí)與變焦位置相關(guān)的校正參數(shù)執(zhí)行解壓縮。因此，通過(guò)減少需要的校正數(shù)據(jù)的數(shù)量，就能夠執(zhí)行與變焦位置對(duì)應(yīng)的高精確度的失真校正。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的圖像處理方法，通過(guò)準(zhǔn)備變焦壓縮參數(shù)，執(zhí)行與變焦位置對(duì)應(yīng)的失真校正，通過(guò)設(shè)置和利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，將光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別。所以，減少了需要的校正數(shù)據(jù)的數(shù)量。例如，計(jì)算這些校正數(shù)據(jù)所需的計(jì)算能力，或者存儲(chǔ)這些校正數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的容量都被抑制了。另外，根據(jù)這樣的變焦壓縮參數(shù)，對(duì)在獲取輸入圖像時(shí)與變焦位置相關(guān)的校正參數(shù)執(zhí)行解壓縮。因此，通過(guò)減少需要的校正數(shù)據(jù)的數(shù)量，能夠執(zhí)行與變焦位置對(duì)應(yīng)的高精確度的失真校正。
而且，在圖像的變焦方向、水平方向和垂直方向被壓縮的用于失真校正的校正參數(shù)根據(jù)指定的坐標(biāo)和變焦位置在每個(gè)方向被解壓縮，并用于校正圖像的失真。因此，減少了需要的失真校正數(shù)據(jù)的數(shù)量，同時(shí)能夠依據(jù)變焦位置獲得高精確度的失真校正。此外，如果對(duì)一行執(zhí)行失真校正處理，則在水平回掃期間對(duì)與變焦方向和垂直方向?qū)?yīng)的校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算。然后，在圖像有效期間，通國(guó)使用獲得的校正參數(shù)，對(duì)與水平方向?qū)?yīng)的校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算。因此，當(dāng)執(zhí)行失真校正處理時(shí)，能夠減小對(duì)校正參數(shù)的解壓縮處理中的處理負(fù)荷。從而減小了解壓縮電路的尺寸和其生產(chǎn)成本。此外，通過(guò)共用單個(gè)解壓縮電路，能夠?qū)崿F(xiàn)分別與各個(gè)方向?qū)?yīng)的解壓縮處理。


從下面結(jié)合附圖的本發(fā)明目前的優(yōu)選實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的上述和其它的目標(biāo)、特點(diǎn)和優(yōu)越性將變得更加明顯，在這些附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的配置實(shí)例的方框圖；圖2是表示在變焦操作期間，透鏡位置和失真量之間的關(guān)系和表示分割透鏡位置的分割點(diǎn)的曲線(xiàn)圖；圖3是表示校正參數(shù)編碼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的例子的方塊圖；圖4是表示在校正參數(shù)編碼器中執(zhí)行的處理流程的流程圖；圖5是表示失真校正存儲(chǔ)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的例子的方塊圖；圖6是解釋在變焦距插值處理器中執(zhí)行的插值處理的圖；圖7是表示在本發(fā)明第一實(shí)施例的失真校正存儲(chǔ)器和變焦距插值處理器中執(zhí)行的處理的流程的流程圖；圖8是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的校正參數(shù)解碼器和圖像信號(hào)處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖9是表示在本發(fā)明第一實(shí)施例中的校正參數(shù)解碼器中執(zhí)行的處理流程的流程圖；圖10是利用本發(fā)明第二實(shí)施例中的線(xiàn)性插值解釋插值計(jì)算的圖表，這些計(jì)算分別與x方向、y方向和z方向?qū)?yīng)，并且是對(duì)失真校正數(shù)據(jù)執(zhí)行的插值計(jì)算；圖11是用于解釋在執(zhí)行失真校正處理期間像素掃描的圖表；圖12是表示對(duì)一行失真校正參數(shù)解碼時(shí)的解碼定時(shí)的圖形。
圖13是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的校正參數(shù)解碼器和失真校正存儲(chǔ)器的每一個(gè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖14是表示在x方向的網(wǎng)格分割數(shù)目為3的情況下，校正參數(shù)解碼器的更詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例的圖；圖15的圖表示校正參數(shù)解碼器的控制順序；圖16是流程圖，表示在本發(fā)明第二實(shí)施例中的校正參數(shù)解碼器中執(zhí)行的處理流程；
圖17是流程圖，表示與x方向?qū)?yīng)的插值處理的流程；圖18是表示現(xiàn)有技術(shù)的校正參數(shù)解碼器的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例的方框圖；圖19的圖用于解釋在分別與x方向、y方向和z方向?qū)?yīng)的插值計(jì)算中使用n次多項(xiàng)式時(shí)的失真校正參數(shù)；圖20的圖表示在使用二次分段多項(xiàng)式時(shí)校正參數(shù)解碼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例；圖21是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的成像系統(tǒng)中的失真校正存儲(chǔ)器和變焦距插值處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例的方框圖；圖22是解釋根據(jù)變焦位置的改變來(lái)選擇變焦點(diǎn)的方法的圖；圖23是流程圖，表示在本發(fā)明第三實(shí)施例中執(zhí)行的失真校正處理的流程；圖24是流程圖，表示在本發(fā)明第三實(shí)施例中的變焦點(diǎn)設(shè)置處理的流程；圖25是表示變焦點(diǎn)設(shè)置處理的具體例子的第一幅圖；圖26是表示變焦點(diǎn)設(shè)置處理的具體例子的第二幅圖；圖27是方框圖，表示現(xiàn)有技術(shù)的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的實(shí)例，該系統(tǒng)具有通過(guò)信號(hào)處理來(lái)校正光學(xué)失真的功能；和圖28是表示在執(zhí)行變焦操作期間透鏡位置和失真量之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下面對(duì)于每個(gè)實(shí)施例的描述中，包括用于成像并記錄圖像的成像裝置的成像系統(tǒng)將通過(guò)實(shí)施例加以描述，其中，本發(fā)明將應(yīng)用于所述成像系統(tǒng)。另外，假設(shè)將數(shù)字?jǐn)z像機(jī)作為成像裝置。
第一實(shí)施例圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的構(gòu)造的實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。
圖1中所示的成像系統(tǒng)用于拍攝圖像并在記錄介質(zhì)上以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄該圖像，而且具有成像裝置1和預(yù)處理器2。
成像裝置1具有光學(xué)部件101，成像元件102，圖像預(yù)處理器103，圖像信號(hào)處理器104，圖像存儲(chǔ)器105，顯示處理器106，監(jiān)控器107，壓縮/解壓縮處理器108，記錄/再現(xiàn)部件109，記錄介質(zhì)110，控制微機(jī)(下面有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為微機(jī))111，校正參數(shù)解碼器112，失真校正存儲(chǔ)器113，和變焦距插值處理器114。另外，預(yù)處理器2具有校正參數(shù)導(dǎo)出部件201和校正參數(shù)編碼器202。
在成像裝置1中，光學(xué)部件101包括用于會(huì)聚從待成像的物體上反射的反射光線(xiàn)的會(huì)聚透鏡組，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和類(lèi)似部件。成像裝置1將入射光會(huì)聚到成像元件102上。此外，在本實(shí)施例中，光學(xué)部件101具有光學(xué)變焦功能。在光學(xué)變焦操作期間，透鏡的驅(qū)動(dòng)是依照從控制微機(jī)111發(fā)送的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的。
成像元件102可以包括CCD或者CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器或者類(lèi)似部件，和將由光學(xué)部件101會(huì)聚的入射光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。成像元件102將該電信號(hào)提供給圖像預(yù)處理器103。
圖像預(yù)處理器103對(duì)從成像元件102輸出的圖像信號(hào)執(zhí)行CDS處理、AGC處理、和A/D轉(zhuǎn)換處理。然后，圖像預(yù)處理器103將數(shù)字圖像信號(hào)提供給圖像信號(hào)處理器104。
圖像信號(hào)處理器104將由圖像預(yù)處理器103提供的該數(shù)字圖像信號(hào)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器105中。另外，根據(jù)從校正參數(shù)解碼器112接收到的校正量參數(shù)，處理器104執(zhí)行圖像質(zhì)量校正處理，如失真校正處理。圖像存儲(chǔ)器105可由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成，如DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。
顯示處理器106根據(jù)從圖像信號(hào)處理器104或壓縮/解壓縮處理器108接收到的圖像信號(hào)產(chǎn)生圖像信號(hào)，該圖像信號(hào)用于在監(jiān)視器107上顯示圖像。然后，顯示處理器106將產(chǎn)生的圖像信號(hào)輸出到監(jiān)視器107。監(jiān)視器107例如可由LCD組成。
壓縮/解壓縮處理器108以預(yù)定的圖像格式對(duì)從圖像信號(hào)處理器104發(fā)送的圖像信號(hào)執(zhí)行壓縮/解壓縮處理，并將該處理過(guò)的圖像信號(hào)提供給記錄/再現(xiàn)部件109。另外，處理器108對(duì)從記錄/再現(xiàn)部件109發(fā)送的圖像信號(hào)執(zhí)行解壓縮-解碼處理，并將該被解壓縮的信號(hào)提供給顯示處理器106。
記錄/再現(xiàn)部件109將被壓縮/解壓縮處理器108壓縮-編碼的圖像信號(hào)寫(xiě)入到記錄介質(zhì)110上。而且，記錄/再現(xiàn)部件109將從記錄介質(zhì)110讀取的圖像數(shù)據(jù)提供給壓縮/解壓縮處理器108。記錄介質(zhì)例如可由便攜式半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、光盤(pán)、或硬盤(pán)等組成。
響應(yīng)于從用戶(hù)接口(I/F)(未示出)接收到的控制信號(hào)，控制微機(jī)109輸出用于指示圖像信號(hào)處理器104執(zhí)行操作的命令到圖像信號(hào)處理器104。此外，控制微機(jī)109將關(guān)于透鏡在光學(xué)部件101中的位置的信息提供給校正參數(shù)解碼器112。而且，控制微機(jī)109將用于從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫(xiě)到存儲(chǔ)器上的時(shí)鐘信號(hào)提供給失真校正存儲(chǔ)113。
根據(jù)從控制微機(jī)111提供的信息，校正參數(shù)解碼器112在X方向和Y方向?qū)氖д娲鎯?chǔ)器113讀取、并通過(guò)插值計(jì)算在變焦距插值處理器114中在變焦方向經(jīng)受過(guò)解壓縮(解碼)的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼，作為與每個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的校正量參數(shù)。然后校正參數(shù)解碼器112將這些校正量參數(shù)提供給圖像信號(hào)處理器104。
失真校正存儲(chǔ)器113接收從預(yù)處理器2的校正參數(shù)編碼器202輸入并通過(guò)壓縮失真校正坐標(biāo)在校正參數(shù)編碼器202中產(chǎn)生的失真校正參數(shù)，并保存這些失真校正參數(shù)。而且，響應(yīng)于校正參數(shù)解碼器112，失真校正存儲(chǔ)器113將保存在其中的失真校正參數(shù)輸出到變焦距插值處理器114中。
通過(guò)利用從失真校正存儲(chǔ)器113讀取的失真校正參數(shù)，變焦距插值處理器114在變焦方向執(zhí)行插值計(jì)算。然后，處理器114將處理過(guò)的失真校正參數(shù)提供給校正參數(shù)解碼器112。
而且，在預(yù)處理器2中，根據(jù)安裝在光學(xué)塊101中的透鏡的透鏡數(shù)據(jù)，校正參數(shù)導(dǎo)出部件201建立與拍攝的圖像的所有像素相關(guān)聯(lián)的失真校正坐標(biāo)。然后，預(yù)處理器2將建立的失真校正坐標(biāo)輸出到校正參數(shù)編碼器202。
通過(guò)在從校正參數(shù)導(dǎo)出部件201輸出的失真校正坐標(biāo)上的X方向、Y方向和Z方向進(jìn)行壓縮(編碼)，校正參數(shù)編碼器202產(chǎn)生失真校正參數(shù)，并將產(chǎn)生的失真校正參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。而且，校正參數(shù)編碼器202將在編碼期間使用的網(wǎng)格信息提供給校正參數(shù)解碼器112。
預(yù)處理器2也可以由外部信息處理裝置，如提供在成像裝置1外部的個(gè)人計(jì)算機(jī)組成。例如，校正參數(shù)導(dǎo)出部件201和校正參數(shù)編碼器202中的計(jì)算是大負(fù)荷的操作。通過(guò)在外部信息處理裝置中執(zhí)行這些計(jì)算，可以消除這些計(jì)算給成像裝置1中的成像操作的實(shí)時(shí)失真校正帶來(lái)的影響。而且，在初始操作，如通電操作中，只要提供要從校正參數(shù)解碼器202提供給失真校正存儲(chǔ)器113和校正參數(shù)解碼器12的信息就足夠了。
下文中，首先描述成像裝置1的基本操作。
來(lái)自待成像的物體的反射光被會(huì)聚到成像元件102上。然后，模擬圖像信號(hào)從成像元件102輸出到圖像預(yù)處理器103中。在圖像預(yù)處理器103中，對(duì)由成像元件102提供的模擬圖像信號(hào)執(zhí)行CDS處理、和AGC處理以及類(lèi)似處理。然后，被A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字化的圖像信號(hào)被提供給圖像信號(hào)處理器104。
在圖像信號(hào)處理器104中，輸入的數(shù)字圖像信號(hào)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器105中。而且，根據(jù)從校正參數(shù)解碼器112接收到的校正量參數(shù)，對(duì)該數(shù)字圖像信號(hào)執(zhí)行圖像質(zhì)量校正處理，如失真校正處理。將處理過(guò)的圖像信號(hào)提供給顯示處理器106。接下來(lái)，在監(jiān)視器107上顯示進(jìn)行過(guò)失真校正的所拍攝的圖像。
而且，在壓縮/解壓縮處理器108中，以預(yù)定的圖像格式對(duì)在圖像信號(hào)處理器104中經(jīng)受過(guò)圖像質(zhì)量校正處理的圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮-編碼。進(jìn)行過(guò)壓縮-編碼的圖像信號(hào)被記錄/再現(xiàn)部件109寫(xiě)入到記錄介質(zhì)110中。接下來(lái)，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行記錄。順便提及的是，除此之外，壓縮-編碼圖像數(shù)據(jù)可能通過(guò)例如通信I/F被發(fā)送到外部裝置。
另一方面，在記錄在記錄介質(zhì)110上的圖像數(shù)據(jù)被再現(xiàn)的情況下，該圖像數(shù)據(jù)由記錄/再現(xiàn)部件109讀取，并且接下來(lái)在壓縮/解壓縮處理器108中被解壓縮-解碼。處理過(guò)的圖像信號(hào)被提供給顯示處理器106。因此，再現(xiàn)圖像顯示在監(jiān)視器107上。
同時(shí)，當(dāng)表示所拍攝的圖像的信號(hào)被顯示和記錄時(shí)，對(duì)在圖像信號(hào)處理器104中的原始圖像中引起的光學(xué)失真進(jìn)行數(shù)字校正處理。該光學(xué)失真由光學(xué)部件101中的透鏡的光學(xué)特性引起。要校正上述光學(xué)失真，就要依照透鏡的特性、利用設(shè)置在該圖像的每個(gè)像素的失真校正坐標(biāo)對(duì)拍攝的圖像執(zhí)行數(shù)字處理。因此，拍攝的圖像通過(guò)執(zhí)行數(shù)字處理而被校正。
有必要為該圖像的所有像素中的每個(gè)設(shè)置失真校正坐標(biāo)。這導(dǎo)致了龐大的數(shù)據(jù)量。因此，這些失真坐標(biāo)通過(guò)在該圖像的X方向和Y方向被壓縮而被利用。通過(guò)以網(wǎng)格形式將失真-校正圖像分割成多個(gè)區(qū)域，并利用其網(wǎng)格位置，來(lái)執(zhí)行這一數(shù)據(jù)壓縮。
此外，在光學(xué)變焦操作中，光學(xué)失真特性隨著透鏡位置狀態(tài)而變化。因此，需要利用根據(jù)透鏡位置狀態(tài)設(shè)置的校正數(shù)據(jù)。然而，根據(jù)透鏡位置狀態(tài)設(shè)置的校正數(shù)據(jù)是非線(xiàn)性的。此外，其變化量隨著圖像中的點(diǎn)而變化。因此，需要執(zhí)行高精確度的失真校正，以準(zhǔn)備分別與所有的透鏡位置相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。然而，數(shù)據(jù)量變得很大。
因此，除X-方向和Y方向外，失真校正坐標(biāo)在變焦方向(Z方向)被壓縮。為了這一目的，透鏡位置狀態(tài)在廣角端(wide end)和攝遠(yuǎn)端(tele end)之間的范圍內(nèi)被分割成許多級(jí)別。然后，利用這一分割，失真校正坐標(biāo)在Z方向被壓縮。在接下來(lái)的描述中，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)被稱(chēng)為變焦位置。而且，在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的透鏡位置狀態(tài)被分割的這些分割點(diǎn)被稱(chēng)為變焦點(diǎn)。
在本實(shí)施例中，所有像素的失真校正坐標(biāo)在Z方向、Y方向和X方向都被編碼。被編碼的失真校正坐標(biāo)被存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器11中。而且，已經(jīng)從控制微機(jī)111接收所拍攝的圖像中的坐標(biāo)的校正參數(shù)解碼器112通過(guò)變焦距插值處理器114從失真校正存儲(chǔ)器113獲取相關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)，并且對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，從而還原該失真校正坐標(biāo)，并將被還原的坐標(biāo)輸出到圖像信號(hào)處理器104。這使得圖像信號(hào)處理器104能夠通過(guò)利用接收到的失真校正坐標(biāo)來(lái)執(zhí)行失真校正處理。
另外，光學(xué)失真特性隨光學(xué)變焦操作中透鏡的位置而變化。因此，嚴(yán)格地說(shuō)，最好利用根據(jù)透鏡位置設(shè)置的校正數(shù)據(jù)。
圖2是表示在變焦操作期間，透鏡位置和失真量之間的關(guān)系，而且還表示分割透鏡位置的分割點(diǎn)的曲線(xiàn)圖。
如圖2中的圖表所示，與每個(gè)透鏡位置相對(duì)應(yīng)的失真量的特性是非線(xiàn)性的。此外，變化量隨圖像中的點(diǎn)而變化。因此，要執(zhí)行高精確度的失真校正，校正參數(shù)解碼器112需要有選擇性地對(duì)與透鏡位置相關(guān)的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼，并將被解碼的參數(shù)提供到圖像信號(hào)處理器104中。然而，當(dāng)準(zhǔn)備分別與所有的透鏡位置相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)時(shí)，數(shù)據(jù)的數(shù)量是非常大的。
為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例具有下述特性，如在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的范圍內(nèi)的變焦位置被分割為多個(gè)區(qū)域，然后，通過(guò)利用這一分割，失真校正參數(shù)在變焦方向被編碼。此外，本發(fā)明的該實(shí)施例具有下述特性，使得如果執(zhí)行失真校正，則通過(guò)利用與實(shí)際透鏡位置相對(duì)應(yīng)的必要的失真校正參數(shù)，執(zhí)行插值處理，然后與這一透鏡位置相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被解碼。接下來(lái)，本實(shí)施例設(shè)法減少所需數(shù)據(jù)的數(shù)量，同時(shí)提高失真校正的精確度。在本實(shí)施例的情況中，在變焦距插值處理器114中在變焦方向執(zhí)行這樣的插值處理。在校正參數(shù)解碼器112中，插入的失真校正參數(shù)在X方向和Y方向進(jìn)一步被解碼。將被解碼的參數(shù)應(yīng)用于圖像信號(hào)處理器104中。
在接下來(lái)的描述中，由控制微機(jī)111控制的光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)被稱(chēng)作變焦位置。而且，在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間(包括兩端)的透鏡位置狀態(tài)被分割的分割點(diǎn)被稱(chēng)為變焦點(diǎn)。
在圖2所示的例子中，假設(shè)在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間為光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡取變焦位置P0到P16。而且，提供變焦點(diǎn)Z0到Z7作為用于在變焦方向?qū)κд嫘Ｕ齾?shù)進(jìn)行編碼的變焦點(diǎn)。在由移動(dòng)變焦位置引起的失真量的變化小的區(qū)域中，變焦點(diǎn)之間的間隔設(shè)置得比較寬。在由移動(dòng)變焦位置引起的失真量的變化大的區(qū)域中，變焦點(diǎn)之間的間隔設(shè)置得比較窄。因此，能夠提高失真校正精確度。
在本實(shí)施例的描述中，描述了在變焦方向的插值計(jì)算中利用線(xiàn)性插值的情況。具體地說(shuō)，假定通過(guò)利用分別與位于變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的失真校正參數(shù)，在變焦方向執(zhí)行插值計(jì)算。例如，如圖2所示，在成像操作中，如果光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的變焦位置是P9，則通過(guò)利用分別與靠近位置P9的變焦點(diǎn)Z4和Z5相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)來(lái)執(zhí)行插值計(jì)算。因此，與位置P9相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被計(jì)算出來(lái)，從而能夠執(zhí)行失真校正處理。而且，在插值計(jì)算中，利用了與在所選擇的變焦點(diǎn)之間的變焦位置相關(guān)聯(lián)的相位。
除線(xiàn)性插值之外，例如，一種用次數(shù)為n(順便說(shuō)一句，n為自然數(shù))的多項(xiàng)式接近變焦點(diǎn)之間的變焦位置的方法可用于變焦方向的插值計(jì)算。在這種情況下，根據(jù)變焦位置來(lái)選擇用于獲取分別與多個(gè)變焦點(diǎn)的間隔相對(duì)應(yīng)的失真校正數(shù)據(jù)的n次分段多項(xiàng)式。
光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的放大倍率的指定通過(guò)用戶(hù)I/F輸入到控制微機(jī)111中?？刂莆C(jī)111控制光學(xué)塊101的變焦位置，并且將變焦位置信息輸出到參數(shù)解碼器112中。此時(shí)，控制微機(jī)111識(shí)別位于變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)。通過(guò)給在兩個(gè)變焦點(diǎn)之間的變焦位置處的相位系數(shù)增加識(shí)別廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)的數(shù)值而獲得的值被設(shè)置為變焦位置信息。順便說(shuō)一句，相位系數(shù)代表從變焦點(diǎn)之間的參考點(diǎn)到變焦點(diǎn)之間的距離假定為1的情況下的變焦位置的距離。在本實(shí)施例中，參考點(diǎn)假定為位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)。在這種情況下，變焦位置信息的整數(shù)部分表示所選擇的變焦點(diǎn)中位于廣角端這一邊的變焦點(diǎn)，變焦位置信息的小數(shù)部分表示通過(guò)使用這一變焦點(diǎn)作為參考所表示的相位系數(shù)。
接下來(lái)描述計(jì)算用于計(jì)算失真校正的參數(shù)的處理。圖3是表示預(yù)處理器2中的校正參數(shù)編碼器202的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。
如圖3所示，校正參數(shù)編碼器202具有網(wǎng)格分割部件211和壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212。
網(wǎng)格分割部件211確定網(wǎng)格分割方法，根據(jù)代表網(wǎng)格分割方法的網(wǎng)格信息、代表變焦點(diǎn)的變焦點(diǎn)信息、關(guān)于屏幕尺寸的信息和類(lèi)似信息在整個(gè)屏幕上實(shí)施該方法，這些信息通過(guò)用戶(hù)I/F或者從成像裝置1被輸入。然后，網(wǎng)格分割部件211將表示所確定的方法的信息作為網(wǎng)格信息輸出到壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212和校正參數(shù)解碼器112。而且，網(wǎng)格分割部件211確定分割變焦點(diǎn)的變焦點(diǎn)分割方法，并把將表示所確定的變焦點(diǎn)分割方法的信息作為變焦點(diǎn)信息輸出到壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212和失真校正存儲(chǔ)器113。
失真數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212接收輸入的分別與所有的像素和變焦位置相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)。然后，失真數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212根據(jù)來(lái)自于網(wǎng)格分割部件211的網(wǎng)格信息和變焦點(diǎn)信息，在X方向、Y方向和變焦方向(Z方向)中的每個(gè)方向壓縮失真校正坐標(biāo)，從而計(jì)算失真校正參數(shù)。順便說(shuō)一句，分別與X方向、Y方向和變焦方向(Z方向)相對(duì)應(yīng)的插值計(jì)算方法沒(méi)必要是相同的方法。在本實(shí)施例中，通過(guò)利用次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式的近似法的插值用作與X方向和Y方向相對(duì)應(yīng)的插值方法。線(xiàn)性插值用作與變焦方向(Z方向)相對(duì)應(yīng)的插值方法。
在網(wǎng)格分割部件211中，網(wǎng)格被分成網(wǎng)格片段，壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212根據(jù)所有網(wǎng)格片段的失真校正坐標(biāo)和網(wǎng)格片段的位置產(chǎn)生離散函數(shù)。然后，部件212用待獲取的次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式來(lái)逼進(jìn)該函數(shù)。而且，部件212將關(guān)于次數(shù)為n的該分段多項(xiàng)式的系數(shù)的信息輸出到失真校正存儲(chǔ)器113來(lái)作為待解碼的失真校正參數(shù)。順便提及的是，術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)格片段”代表被其兩端的網(wǎng)格線(xiàn)截得的片段(畫(huà)在兩個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)之間片段)。
次數(shù)為n的多項(xiàng)式表達(dá)式如下F(x)＝a(n)*xn+a(n-1)*x(n-1)+a(n-2)*x(n-2)+…+a(0)……(1)僅僅在某有效范圍內(nèi)分割的間隔中，次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式是由次數(shù)為n的多項(xiàng)式表示的函數(shù)，如表達(dá)式(1)所示，其中“n”為自然數(shù)。
順便說(shuō)一句，在以網(wǎng)格形式劃分屏幕中，例如，使用將整個(gè)屏幕作為待劃分的對(duì)象的方法，或者使用屏幕的1/4作為待劃分的對(duì)象的方法。這些方法根據(jù)失真的特性來(lái)加以選擇。此外，作為網(wǎng)格劃分方法，例如已經(jīng)提出了以均一的間隔來(lái)劃分屏幕的方法，以?xún)鐬?來(lái)劃分從屏幕的中心到端部的距離的方法，利用屏幕的頂端、底端和側(cè)端的失真校正坐標(biāo)的方法，其中在每個(gè)端部都產(chǎn)生大的失真，建立失真校正坐標(biāo)和位置的函數(shù)，并且搜索劃分位置，在這些劃分位置，通過(guò)使用次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式，函數(shù)和次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式之間的誤差減到最小。
而且，對(duì)次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算，例如，以下面的方式進(jìn)行計(jì)算。后面以二次多項(xiàng)式作為例子。首先，選擇一個(gè)網(wǎng)格片段。如，讓x1＝x0+1。假定對(duì)經(jīng)過(guò)三個(gè)點(diǎn)(x0，h(x0))，(x1，h(x1))，(x2，h(x2))的次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)以增量1從x0到x2來(lái)增加x1的值、直到該值到達(dá)(x2-1)，在所選網(wǎng)格片段的X方向、在兩端x0和x2之間進(jìn)行該計(jì)算。因此，在所有分割的二次分段多項(xiàng)式中，獲得使原始函數(shù)和多項(xiàng)式之間的誤差減到最小的次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式。一旦完成關(guān)于所有的二次分段多項(xiàng)式的這種計(jì)算處理，就完成了關(guān)于所有的變焦點(diǎn)的計(jì)算。
圖4是表示在校正參數(shù)編碼器202中執(zhí)行的處理的流程的流程圖。
在步驟S401，校正參數(shù)編碼器202從校正參數(shù)導(dǎo)出部件201讀出目標(biāo)屏幕上的所有像素的失真校正坐標(biāo)。此時(shí)，該編碼器202讀取與每個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的所有失真校正坐標(biāo)。
在步驟S402，網(wǎng)格劃分部件211根據(jù)關(guān)于通過(guò)用戶(hù)I/F指定的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)目、劃分方法、屏幕尺寸和類(lèi)似指令的信息以網(wǎng)格形式對(duì)屏幕進(jìn)行劃分。
在步驟S403中，表示以網(wǎng)格形式進(jìn)行劃分的屏幕上的坐標(biāo)的網(wǎng)格信息被傳送給壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212和校正參數(shù)解碼器112。此外，表示分割變焦點(diǎn)的方法的變焦點(diǎn)信息被傳送給壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212和失真校正存儲(chǔ)器113。
利用與一個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)執(zhí)行步驟S404到S407的處理。在步驟S404，壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212選擇被網(wǎng)格點(diǎn)包圍的網(wǎng)格片段中的一個(gè)。
在步驟S405，壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212建立離散函數(shù)，其中y軸表示包括在所選擇的網(wǎng)格片段中的所有點(diǎn)的失真校正坐標(biāo)，x軸表示網(wǎng)格線(xiàn)上的距離。用次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式近似該離散函數(shù)。因此，導(dǎo)出了用作近似式的次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式。
在步驟S406，所導(dǎo)出的次數(shù)為n的分段多項(xiàng)式的系數(shù)被傳送到失真校正存儲(chǔ)器113來(lái)作為失真校正參數(shù)。因此，與一個(gè)變焦點(diǎn)和一個(gè)網(wǎng)格片段相對(duì)應(yīng)的壓縮數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中的預(yù)定區(qū)域中。
在步驟S407，判斷是否參數(shù)導(dǎo)出處理在屏幕上的所有網(wǎng)格片段上都已經(jīng)完成。如果是，則處理進(jìn)入到步驟S408。相反，如果不是，處理就回到步驟S404。其后，在所有網(wǎng)格片段上重復(fù)執(zhí)行步驟S404到S406的處理。
如果在步驟S408沒(méi)有完成對(duì)所有的變焦點(diǎn)的壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出處理，則處理回到步驟S404。通過(guò)利用與所有變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)，重復(fù)執(zhí)行步驟S404到S407的處理。
通過(guò)執(zhí)行上述處理，與所有變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的所有像素的失真校正坐標(biāo)被壓縮。然后，被壓縮的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。所以，失真校正所需的數(shù)據(jù)量減少。因此，可以減小失真校正存儲(chǔ)器113的容量。而且，可以減小組件的成本和電路的規(guī)模。
接下來(lái)，描述在變焦方向插值失真校正參數(shù)的插值處理。首先，圖5是失真校正存儲(chǔ)器113的內(nèi)部構(gòu)造的實(shí)例的方框圖。
失真校正存儲(chǔ)器113具有參數(shù)存儲(chǔ)器131和地址發(fā)生器132。
參數(shù)存儲(chǔ)器131存儲(chǔ)由校正參數(shù)編碼器202傳輸?shù)拇鎯?chǔ)校正參數(shù)。而且，存儲(chǔ)器131根據(jù)地址發(fā)生器132的地址分配，將存儲(chǔ)于其中的失真校正參數(shù)傳送到變焦距插值處理器114。
地址發(fā)生器132從校正參數(shù)解碼器112接收變焦位置信息和被指定作為校正對(duì)象的像素的坐標(biāo)的指定。然后，地址發(fā)生器132將接收到的信息和指定轉(zhuǎn)化為存儲(chǔ)器地址，在該存儲(chǔ)器地址中，存儲(chǔ)有計(jì)算所需的校正參數(shù)，并將被指定作為讀出地址的存儲(chǔ)器地址通知給參數(shù)存儲(chǔ)器131。而且，以后將描述到，地址發(fā)生器132也將與變焦位置相對(duì)應(yīng)的變焦點(diǎn)之間的間隔的相位系數(shù)通知變焦距插值處理器114，該相位系數(shù)由變焦位置信息的小數(shù)部分指示。順便說(shuō)一句，地址發(fā)生器132保存從校正參數(shù)編碼器202傳送的變焦點(diǎn)信息。
根據(jù)被從校正參數(shù)解碼器12接收到的變焦位置信息指定的變焦位置(即，在成像操作期間的當(dāng)前變焦位置)，地址發(fā)生器132將與變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)指定為將受到插值的值，其中所述變焦點(diǎn)靠近該變焦位置。例如地址發(fā)生器132指定分別與位于當(dāng)前變焦位置兩邊的多個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。然后，地址發(fā)生器132將存儲(chǔ)器地址通知參數(shù)存儲(chǔ)器131，在該存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有以這一方式指定的失真校正參數(shù)，并使參數(shù)存儲(chǔ)器131將失真校正參數(shù)輸出到變焦距插值處理器114中。根據(jù)將要在變焦插值存儲(chǔ)器114中執(zhí)行的插值處理來(lái)確定用于插值的指定值的數(shù)目和其指定的方法。
在本實(shí)施例中，假定在變焦方向執(zhí)行插值的參數(shù)插值處理是通過(guò)利用分別與兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)來(lái)執(zhí)行的。地址發(fā)生器132指定與由變焦位置信息的整數(shù)部分指定的變焦點(diǎn)和從該點(diǎn)朝向攝遠(yuǎn)端的第1變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)來(lái)作為在插值中使用的值，并將這些參數(shù)和相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址通知參數(shù)存儲(chǔ)器131。例如，如圖2所示，在變焦點(diǎn)被設(shè)置的情況下，當(dāng)當(dāng)前變焦位置是P9時(shí)，與變焦點(diǎn)Z4和Z5中的每個(gè)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被用作用于插值的值。
此外，地址發(fā)生器132將位于兩個(gè)可變焦點(diǎn)(假設(shè)為Zoom(變焦)0，Zoom(變焦)1)之間、由變焦位置信息的小數(shù)部分指定的當(dāng)前變焦位置的相位系數(shù)傳送給變焦距插值處理器114。這一信息被用在變焦方向的插值處理中。
圖6是解釋在變焦距插值處理器114中執(zhí)行的插值處理的圖表。
參數(shù)存儲(chǔ)器131將分別與兩個(gè)變焦點(diǎn)Zoom0和Zoom1相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)輸入到變焦距插值處理器114中。變焦距插值處理器114利用分別與變焦點(diǎn)Zoom0和變焦點(diǎn)Zoom1相對(duì)應(yīng)的值來(lái)對(duì)四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正參數(shù)進(jìn)行插值計(jì)算，所述網(wǎng)格點(diǎn)位于目標(biāo)像素的附近，從而減少失真校正參數(shù)的維數(shù)和將失真校正參數(shù)變?yōu)槎S的值。
假設(shè)如圖6所示，與變焦點(diǎn)Zoom0相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)像素附近的四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正參數(shù)為Dist_x0_y0_z0，Dist_x0_y1_z0，Dist_x1_y0_z0，和Dist_x1_y1_z0，與變焦點(diǎn)Zoom1相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)像素附近的四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正參數(shù)為Dist_x0_y0_z1，Dist_x0_y1_z1，Dist_x1_y0_z1，和Dist_x1_y1_z1。而且，假定由地址發(fā)生器132提供的變焦位置的相位系數(shù)以“coef”(0≤coef＜1)表示。在變焦距插值處理器114中利用線(xiàn)性插值執(zhí)行插值處理后獲得的網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正參數(shù)Dist_x0_y0，Dist_x0_y1，Dist_x1_y0，和Dist_x1_y1根據(jù)下面的等式(2)到(5)來(lái)計(jì)算Dist_x0_y0＝Dist_x0_y0_z0*(1-coef)+Dist_x0_y0_z1*coef……(2)Dist_x0_y1＝Dist_x0_y1_z1*(1-coef)+Dist_x0_y1_z1*coef……(3)Dist_x1_y0＝Dist_x1_y0_z0*(1-coef)+Dist_x1_y0_z1*coef……(4)Dist_x1_y1＝Dist_x1_y1_z0*(1-coef)+Dist_x1_y1_z1*coef……(5)圖7是表示在失真校正存儲(chǔ)器113和變焦距插值處理器114中執(zhí)行的處理流程的流程圖。
在步驟S701，校正參數(shù)解碼器112將表示根據(jù)光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的當(dāng)前變焦位置選擇的變焦點(diǎn)和表示其相位系數(shù)的變焦位置信息輸入到失真校正存儲(chǔ)器113。
在步驟S702，失真校正存儲(chǔ)器113中的地址發(fā)生器132根據(jù)輸入的變焦位置信息的整數(shù)部分設(shè)置被利用的兩個(gè)變焦點(diǎn)。而且，地址發(fā)生器132根據(jù)變焦位置信息的小數(shù)部分將與變焦點(diǎn)之間的變焦位置相對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)的值傳送到變焦距插值處理器114。
在步驟S703，校正參數(shù)解碼器112將用于校正的目標(biāo)像素的坐標(biāo)輸入到失真校正存儲(chǔ)器113。
在步驟S704，地址發(fā)生器132根據(jù)輸入的坐標(biāo)值和在步驟S702設(shè)置的變焦點(diǎn)產(chǎn)生讀出地址，并且將該讀出地址作為指定地址通知參數(shù)存儲(chǔ)器131。從而，與變焦點(diǎn)和坐標(biāo)值相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被傳送到變焦距插值處理器114。
在步驟S705，變焦距插值處理器114利用從參數(shù)存儲(chǔ)器131輸入的失真校正參數(shù)和從地址發(fā)生器132輸入的相位系數(shù)在變焦方向執(zhí)行插值計(jì)算。然后，變焦距插值處理器114將失真校正參數(shù)傳輸?shù)叫Ｕ齾?shù)解碼器112，所述失真校正參數(shù)作為與二維坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)而被計(jì)算。
在步驟S706，在對(duì)與所有像素相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)執(zhí)行的插值計(jì)算還沒(méi)完成的情況下，處理回到步驟S703，于是失真校正存儲(chǔ)器113從校正參數(shù)解碼器112接收新的坐標(biāo)值。此后，執(zhí)行同樣的插值計(jì)算。從而，對(duì)與所有像素相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。
在這一流程圖中描述的處理在所拍攝的圖像的每個(gè)半幀上或其每個(gè)一幀上執(zhí)行。通過(guò)隔行掃描的方法對(duì)移動(dòng)畫(huà)面進(jìn)行成像的情況下，最好通過(guò)在步驟S701接收每個(gè)半幀的變焦位置信息來(lái)執(zhí)行流程圖中描述的處理。
而且，在由校正參數(shù)解碼器112指定的坐標(biāo)值位于相同網(wǎng)格點(diǎn)中的情況下，沒(méi)有必要新執(zhí)行插值計(jì)算。反之，只要將前面計(jì)算得到的失真校正參數(shù)再次傳送到校正參數(shù)解碼器112就夠了?？蛇x擇的是，可對(duì)處理進(jìn)行修改，從而使包括目標(biāo)像素的坐標(biāo)值的網(wǎng)格數(shù)據(jù)在校正參數(shù)解碼器112中被計(jì)算，而且將計(jì)算所得的網(wǎng)格位置通知給地址發(fā)生器132。
通過(guò)執(zhí)行上面提到的處理，根據(jù)實(shí)際的變焦位置對(duì)失真校正參數(shù)執(zhí)行插值處理。與劃分變焦位置的每個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)在校正參數(shù)編碼器202中產(chǎn)生，并存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。因此，上述數(shù)據(jù)的量能夠減少相當(dāng)一部分。因此，能夠減小失真校正存儲(chǔ)器113的容量。從而生產(chǎn)成本和電路規(guī)模也能夠減小。此外，也可以減少在校正參數(shù)編碼器202中執(zhí)行的計(jì)算量。盡管獲得了上述優(yōu)點(diǎn)，但適合于實(shí)際變焦位置的失真校正參數(shù)也可以通過(guò)在變焦方向?qū)嵭胁逯涤?jì)算而被計(jì)算出來(lái)。所以，執(zhí)行的失真校正能夠獲得不錯(cuò)的精確度。
接下來(lái)，圖8是表示校正參數(shù)解碼器112和圖像信號(hào)處理器104的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的例子的方塊圖。
如圖8所示，校正參數(shù)解碼器112具有網(wǎng)格信息緩沖器121，網(wǎng)格確定部件122，規(guī)范器123，函數(shù)轉(zhuǎn)換器125，和平面插值部件126。此外，圖像信號(hào)處理器104具有水平一維插值器104a和垂直一維插值器104b。
在校正參數(shù)解碼器112中，網(wǎng)格信息緩沖器121保存從校正參數(shù)編碼器202中輸出的網(wǎng)格信息。
網(wǎng)格確定部件122將由圖像信號(hào)處理器104指定作為校正對(duì)象的像素的坐標(biāo)和來(lái)自于控制微機(jī)111的變焦位置信息通知給失真校正存儲(chǔ)器113，從而作出讀出相關(guān)失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。而且，通過(guò)與網(wǎng)格信息緩沖器121中保存的網(wǎng)格位置信息比較，部件102計(jì)算表示網(wǎng)格的信息，該信息包括指定的坐標(biāo)。可選擇的是，可將指定計(jì)算出的網(wǎng)格位置的信息通知失真校正存儲(chǔ)器113。
規(guī)范器123根據(jù)網(wǎng)格確定部件112計(jì)算得到的網(wǎng)格位置和存儲(chǔ)在網(wǎng)格信息緩沖器121中的網(wǎng)格信息計(jì)算用于目標(biāo)像素周?chē)乃膫€(gè)網(wǎng)格片段的相對(duì)坐標(biāo)。
函數(shù)轉(zhuǎn)換器125接收來(lái)自于變焦距插值處理器114中的失真校正參數(shù)，并將其中描述的函數(shù)的系數(shù)以平面插值中利用的函數(shù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
平面插值部件126通過(guò)利用由函數(shù)轉(zhuǎn)換器125獲得的平面函數(shù)的系數(shù)建立平面函數(shù)，并從規(guī)范器123獲取代替了這一函數(shù)的坐標(biāo)，從而計(jì)算失真校正坐標(biāo)。然后，部件126將計(jì)算出的失真校正坐標(biāo)和由規(guī)范器123計(jì)算出的相對(duì)坐標(biāo)作為校正量參數(shù)傳送給圖像信號(hào)處理器104。
圖9是表示在校正參數(shù)解碼器112中執(zhí)行的處理的流程的流程圖。
在步驟S901，解碼器112從校正參數(shù)編碼器202讀出網(wǎng)格信息作為初值。讀出的該網(wǎng)格信息被存儲(chǔ)在網(wǎng)格信息緩沖器121中。
在步驟S902，圖像信號(hào)處理器104輸入作為校正對(duì)象的像素的坐標(biāo)，并請(qǐng)求對(duì)失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼。而且，控制微機(jī)111輸入與光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中該時(shí)刻的變焦位置相關(guān)聯(lián)的變焦位置信息。
在步驟S903，網(wǎng)格確定部件122根據(jù)輸入的坐標(biāo)確定包括指定像素的網(wǎng)格。而且，部件122將輸入的坐標(biāo)和變焦位置信息傳送到失真校正存儲(chǔ)器113，并請(qǐng)求從其中讀出需要的失真校正參數(shù)。從而，如上所述，失真校正存儲(chǔ)器113將分別與位于變焦位置附近的兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)輸出到變焦距插值處理器114。然后，在變焦方向執(zhí)行插值處理。將被插值的失真校正參數(shù)提供給校正參數(shù)解碼器112。
在步驟S904，規(guī)范器123計(jì)算在被包括目標(biāo)像素的網(wǎng)格片段包圍的區(qū)域中利用的相對(duì)坐標(biāo)。
在步驟S905，函數(shù)轉(zhuǎn)換器125選擇包圍被分割區(qū)域的四個(gè)網(wǎng)格片段中的一個(gè)，并從來(lái)自于變焦距插值處理器114的失真校正參數(shù)中選擇系數(shù)。因此，函數(shù)轉(zhuǎn)換器125還原該n次分段多項(xiàng)式。
在步驟S906，判斷是否步驟S905中的處理在四個(gè)網(wǎng)格片段上都已經(jīng)執(zhí)行完畢。如果不是，處理就回到步驟S905。如果是，處理就進(jìn)入到到步驟S907。
在步驟S907，平面插值部件126從產(chǎn)生的四個(gè)n次分段多項(xiàng)式導(dǎo)出平面函數(shù)。
在步驟S908，通過(guò)用在規(guī)范器123中計(jì)算得到的相對(duì)坐標(biāo)取代導(dǎo)出的平面函數(shù)，導(dǎo)出目標(biāo)像素的失真校正坐標(biāo)。然后將導(dǎo)出的失真校正坐標(biāo)作為校正量參數(shù)與相對(duì)坐標(biāo)一起輸出到圖像信號(hào)處理器104。例如，失真坐標(biāo)設(shè)置在校正量參數(shù)的整數(shù)部分中，而相對(duì)坐標(biāo)設(shè)置在校正量參數(shù)的小數(shù)部分中。
作為用于校正的目標(biāo)像素的一個(gè)像素的失真校正坐標(biāo)通過(guò)執(zhí)行上面的處理而被解碼。然后，失真校正所需要的校正量參數(shù)被輸出到圖像信號(hào)處理器104。然后，在步驟S909，如果作出了結(jié)束處理的請(qǐng)求，處理就回到步驟S902。此后，系統(tǒng)等待輸入下一個(gè)像素的坐標(biāo)。
回到圖8，進(jìn)一步描述該實(shí)施例。在圖像信號(hào)處理器104中，根據(jù)從校正參數(shù)解碼器112的平面插值部件126發(fā)送的校正量參數(shù)，水平一維插值部件104a和垂直一維插值部件104b對(duì)輸入的圖像信號(hào)分別在x方向(水平方向)執(zhí)行一維插值處理和在y方向(垂直方向)執(zhí)行一維插值處理，從而在每個(gè)方向?qū)κд孢M(jìn)行校正。在圖像信號(hào)處理器104中，從圖像預(yù)處理器103輸出的數(shù)字圖像信號(hào)只是一次被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器105中。然后，水平一維插值器104a首先對(duì)該圖像的每個(gè)像素信號(hào)在x方向執(zhí)行插值處理。接下來(lái)，垂直一維插值器104b對(duì)處理過(guò)的信號(hào)在y方向執(zhí)行插值處理。
因此，獨(dú)立地在x方向執(zhí)行插值處理和在y方向執(zhí)行插值處理，從而通過(guò)執(zhí)行一維插值計(jì)算完成每個(gè)插值處理，其中所述插值處理的處理負(fù)載很小。此外，將這些插值處理設(shè)置為一維插值處理。這使得能夠使用用于立方插值的四抽頭濾波器，或者具有較多抽頭的濾波器。所以，能夠獲得高質(zhì)量的圖像。
在上面提到的實(shí)施例中，與分割變焦位置的每個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被產(chǎn)生并存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。因此，這些數(shù)據(jù)的數(shù)量得到了相當(dāng)大的縮減。失真存儲(chǔ)器113的容量被減小，從而減小了其生產(chǎn)成本和其電路規(guī)模。此外，在變焦距插值處理器114中執(zhí)行變焦方向的插值計(jì)算，從而計(jì)算與實(shí)際的變焦位置相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。從而，能夠進(jìn)行高精確度的失真校正。
通過(guò)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理能夠進(jìn)行低成本和高精確度的失真校正。因此，能夠提高設(shè)計(jì)透鏡時(shí)的靈活性。同時(shí)可以很容易地實(shí)現(xiàn)透鏡的微型化，并使透鏡的成本降低。
在上面提到的實(shí)施例中，將在預(yù)處理器2中被編碼的失真校正參數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。然而，可對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行修改，以致響應(yīng)于校正參數(shù)解碼器112的每個(gè)要求，預(yù)處理器2對(duì)失真校正參數(shù)進(jìn)行編碼，并將編碼后的參數(shù)提供給變焦距插值處理器114，而不提供失真校正存儲(chǔ)器113。在這一情況下，抑制了需要的失真校正參數(shù)的數(shù)量。因此，可以相當(dāng)大地減少預(yù)處理器2上的處理負(fù)荷。而且，失真校正參數(shù)能夠與失真校正處理被同步地實(shí)時(shí)讀取。其中實(shí)時(shí)性的增強(qiáng)使得不僅靜止圖像而且移動(dòng)畫(huà)面的低成本和高精確度的失真校正成為可能，從而提供了很多優(yōu)點(diǎn)。
另外，該系統(tǒng)可配置為使得被編碼的失真校正參數(shù)能夠通過(guò)通信I/F從外部裝置實(shí)時(shí)地被接收到，并且用于失真校正。同樣，在這種情況下，減少了被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)量。因此，減小了通信線(xiàn)的負(fù)荷。
配置上述實(shí)施例，使得在獲得在x方向和y方向被編碼的失真校正參數(shù)并在校正參數(shù)解碼器112中對(duì)其進(jìn)行解碼后，通過(guò)將被解碼的參數(shù)提供給圖像信號(hào)處理器104而完成失真校正?？蛇x擇的是，本發(fā)明可適用于下述結(jié)構(gòu)，在這一結(jié)構(gòu)中，從外部裝置接收在x方向和y方向被解碼的失真校正數(shù)據(jù)或?qū)⑵浔４嬖诖鎯?chǔ)器中。與上述實(shí)施例相比，在上述可選擇的實(shí)例中，要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)的數(shù)量和計(jì)算量可能更大，從而需要更高的存儲(chǔ)器容量和更強(qiáng)的計(jì)算能力。
第二實(shí)施例下文中，參考相應(yīng)的附圖，對(duì)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，如果表示被拍攝的圖像圖像信號(hào)被顯示并被記錄，則在圖像信號(hào)處理器104中對(duì)在原始圖像上引起的光學(xué)失真執(zhí)行數(shù)字校正處理。這一光學(xué)失真源于光學(xué)部件101中透鏡的光學(xué)特性。要校正上述光學(xué)失真，就要根據(jù)所述透鏡的特性，利用圖像的每個(gè)像素的失真校正坐標(biāo)對(duì)所拍攝的圖像執(zhí)行數(shù)字處理。因此，通過(guò)執(zhí)行該數(shù)字處理來(lái)校正所拍攝的圖像。
需要設(shè)置與該圖像中的每個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)。這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)在圖像的x方向和y方向壓縮這些失真校正坐標(biāo)，從而對(duì)其進(jìn)行利用。通過(guò)以網(wǎng)格形式將該被失真校正的圖像分割為多個(gè)區(qū)域，和通過(guò)應(yīng)用其中的網(wǎng)格位置，來(lái)執(zhí)行該數(shù)據(jù)壓縮。
而且，在光學(xué)變焦操作中，光學(xué)失真特性隨透鏡位置狀態(tài)而變化。因此，需要利用根據(jù)透鏡位置狀態(tài)而提供的校正數(shù)據(jù)。然而，根據(jù)透鏡位置狀態(tài)提供的校正數(shù)據(jù)是非線(xiàn)性的。此外，其變化量隨圖像中點(diǎn)而變化。因此，需要執(zhí)行高精確度的失真校正，以準(zhǔn)備分別與所有透鏡位置相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。然而，這樣會(huì)使數(shù)據(jù)量變得很大。
所以，除了在x方向和y方向外，失真校正坐標(biāo)在變焦方向(z方向)也要被壓縮。為了這一目的，在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間，透鏡位置狀態(tài)被分割為多個(gè)級(jí)別。隨后，利用這一分割，在z方向?qū)κд嫘Ｕ鴺?biāo)進(jìn)行壓縮。順便提及的是，在下文中將光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)稱(chēng)作變焦位置。此外，在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的分割點(diǎn)被稱(chēng)為變焦點(diǎn)，在這些分割點(diǎn)對(duì)透鏡位置狀態(tài)進(jìn)行分割。
在圖1所示的成像系統(tǒng)中，預(yù)處理器2在z方向、y方向和x方向?qū)λ邢袼氐氖д嫘Ｕ鴺?biāo)進(jìn)行編碼。將被編碼的坐標(biāo)作為失真校正參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。然后，已經(jīng)從控制微機(jī)111接收到被拍攝的圖像中的所述坐標(biāo)的校正參數(shù)解碼器112從失真校正存儲(chǔ)器113讀取需要的失真校正參數(shù)。隨后，校正參數(shù)解碼器112根據(jù)該時(shí)刻的變焦位置和作為校正目標(biāo)的像素的坐標(biāo)執(zhí)行插值計(jì)算。因此，解碼器112對(duì)這一像素處設(shè)置的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行解碼，并將被解碼的坐標(biāo)輸出到圖像信號(hào)處理器104。接下來(lái)，利用接收到的失真校正坐標(biāo)等使圖像信號(hào)處理器104能夠執(zhí)行失真校正處理。
光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的變焦位置是由控制微機(jī)111根據(jù)通過(guò)用戶(hù)I/F輸入的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的。響應(yīng)于這一控制信號(hào)，控制微機(jī)111將控制變焦位置的控制信號(hào)輸出到控制部件101，并將變焦位置信息輸出到校正參數(shù)解碼器112。同時(shí)，控制微機(jī)111識(shí)別位于指定變焦位置的廣角端這一邊的變焦點(diǎn)。通過(guò)將識(shí)別位于廣角端這一側(cè)的變焦點(diǎn)的數(shù)值加到相位系數(shù)上所獲得的值被設(shè)定為變焦位置信息，所述相位系數(shù)位于待識(shí)別的變焦點(diǎn)的攝遠(yuǎn)端這一側(cè)的相鄰兩個(gè)變焦點(diǎn)之間的間隔中的變焦位置上。該相位系數(shù)表示從各變焦點(diǎn)之間的參考點(diǎn)到變焦位置的距離，其中在處于所述變焦位置時(shí)，變焦點(diǎn)之間的距離假定為1。在本實(shí)施例中，參考點(diǎn)假定為廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)。在這種情況下，變焦位置信息的整數(shù)部分代表被選擇的變焦點(diǎn)中的廣角端這一側(cè)的一個(gè)，而變焦位置信息的小數(shù)部分代表相位系數(shù)，通過(guò)將這一變焦點(diǎn)用作參考來(lái)表示該相位系數(shù)。
應(yīng)用線(xiàn)性插值的例子下面，通過(guò)將在失真校正數(shù)據(jù)的x方向、y方向和z方向進(jìn)行的插值計(jì)算中應(yīng)用線(xiàn)性插值的實(shí)例作為例子，來(lái)詳細(xì)描述該成像系統(tǒng)。首先，描述計(jì)算失真校正參數(shù)的處理。
圖3示出的是預(yù)處理器2中的校正參數(shù)編碼器202的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例的方框圖。
如圖3所示，校正參數(shù)編碼器202具有網(wǎng)格分割部件211和壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212。
網(wǎng)格分割部件211確定一種網(wǎng)格分割方法，該方法根據(jù)表示網(wǎng)格分割方法的網(wǎng)格信息、表示變焦點(diǎn)的變焦點(diǎn)信息、關(guān)于屏幕尺寸的信息和類(lèi)似信息在整個(gè)屏幕上執(zhí)行，這些信息通過(guò)用戶(hù)I/F或者從成像裝置1被輸入。然后，網(wǎng)格分割部件211將把所確定的方法表示為網(wǎng)格信息的信輸出到壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212和校正參數(shù)解碼器112。而且，網(wǎng)格分割部件211確定一種分割變焦點(diǎn)的變焦點(diǎn)分割方法，并把將所確定的變焦點(diǎn)分割方法表示為變焦點(diǎn)信息的信息輸出到壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212和失真校正存儲(chǔ)器113。
失真數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212接收分別與所有像素和變焦位置相對(duì)應(yīng)的輸入的失真校正坐標(biāo)。然后，失真數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212根據(jù)從網(wǎng)格分割部件211發(fā)送的網(wǎng)格信息和變焦點(diǎn)信息，在X方向、Y方向和變焦方向(Z方向)中的每個(gè)方向壓縮失真校正坐標(biāo)，從而計(jì)算失真校正參數(shù)。順便說(shuō)一句，在這種情況下，在X方向、Y方向和Z方向進(jìn)行的解碼操作中應(yīng)用的插值計(jì)算方法是相同的方法。
圖10是解釋?xiě)?yīng)用線(xiàn)性插值的插值計(jì)算的圖，所述插值計(jì)算分別與x方向、y方向和z方向相對(duì)應(yīng)，并對(duì)所述失真校正數(shù)據(jù)執(zhí)行插值計(jì)算。
如上所述，根據(jù)關(guān)于在x方向和y方向被分割的網(wǎng)格的信息和在z方向被分割的變焦點(diǎn)的信息，壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212對(duì)與所有像素和所有變焦位置相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行編碼。在應(yīng)用線(xiàn)性插值的例子中，如圖10(A)所示，分別與單個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)被設(shè)置為被編碼的失真校正參數(shù)。而且，相鄰的網(wǎng)格區(qū)域共享相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格點(diǎn)。因此，一個(gè)屏幕需要與網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目相同的失真校正坐標(biāo)。此外，失真校正坐標(biāo)也在z方向被編碼。所以，需要與變焦點(diǎn)的數(shù)目相同的失真校正坐標(biāo)。
在該成像系統(tǒng)中，例如，在壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)出部件212中，預(yù)先產(chǎn)生與所有像素和所有變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)被編碼的失真校正參數(shù)。在初始操作，如通電操作中，這些失真校正參數(shù)被存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。同時(shí)，將網(wǎng)格信息和變焦點(diǎn)信息通知給校正參數(shù)解碼器112。然后，校正參數(shù)解碼器112從失真校正存儲(chǔ)器113讀取需要的失真校正參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行解碼。
在使用線(xiàn)性插值的例子中，如圖10(A)所示，為在圖像的一個(gè)半幀(或一幀)上執(zhí)行失真校正處理，校正參數(shù)解碼器112需要獲取的失真校正參數(shù)是從位于指定的變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)提取的失真校正坐標(biāo)。通過(guò)編碼減少了失真校正坐標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)量。因此，失真校正存儲(chǔ)器113的容量減小了。各元件的成本和電路規(guī)模也降低了。
此外，例如，可對(duì)所述系統(tǒng)作出如下修改。在解碼操作期間，校正參數(shù)解碼器112請(qǐng)求校正參數(shù)編碼器202傳送數(shù)據(jù)。響應(yīng)于這一請(qǐng)求，校正參數(shù)編碼器202產(chǎn)生需要的失真校正參數(shù)。將產(chǎn)生的參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。在這一例子中，分別與位于指定的變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被轉(zhuǎn)換為失真校正參數(shù)。因此，對(duì)于失真校正存儲(chǔ)器113來(lái)說(shuō)，只要具有分別與所述變焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域就足夠了。
接下來(lái)描述校正參數(shù)解碼器112的解碼處理。
當(dāng)開(kāi)始對(duì)一個(gè)半幀的圖像執(zhí)行失真校正處理時(shí)，根據(jù)變焦位置信息，校正參數(shù)解碼器112識(shí)別變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦位置，所述變焦位置基于從控制微機(jī)111接收到的變焦位置信息。然后，校正參數(shù)解碼器112從失真校正存儲(chǔ)器113讀取相關(guān)的失真校正參數(shù)。接下來(lái)，如圖10(A)所示，校正參數(shù)解碼器112接收分別與和屏幕上的網(wǎng)格區(qū)域之一相關(guān)聯(lián)的四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)，所述網(wǎng)格區(qū)域與變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
此外，通過(guò)在變焦點(diǎn)之間執(zhí)行插值計(jì)算，校正參數(shù)解碼器112在z方向?qū)Ψ謩e與網(wǎng)格中的網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行解碼。同時(shí)，根據(jù)變焦位置信息，校正參數(shù)解碼器112將與指定的變焦位置兩邊的變焦點(diǎn)之間的間隔相對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)coef_z用于插值計(jì)算。接下來(lái)，如圖10(B)所示，計(jì)算出與指定的變焦位置相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格區(qū)域的網(wǎng)格點(diǎn)處的失真校正坐標(biāo)。
而且，利用與間隔相對(duì)應(yīng)的相對(duì)坐標(biāo)(即，相位系數(shù)coef_y)，校正參數(shù)解碼器112對(duì)設(shè)置在作為校正目標(biāo)像素的像素的y方向排列的網(wǎng)格線(xiàn)上的失真校正坐標(biāo)執(zhí)行插值計(jì)算，其中，根據(jù)該像素的y坐標(biāo)和網(wǎng)格信息，所述間隔被包括該像素的網(wǎng)格區(qū)域的任何一側(cè)的y方向上排列的網(wǎng)格線(xiàn)分割。因此，校正參數(shù)解碼器112在y方向?qū)κд嫘Ｕ鴺?biāo)進(jìn)行解碼。接下來(lái)，計(jì)算與指定的y坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格線(xiàn)上的網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正坐標(biāo)。
另外，利用與間隔相對(duì)應(yīng)的相對(duì)坐標(biāo)(即，相位系數(shù)coef_x)，校正參數(shù)解碼器112對(duì)設(shè)置在作為校正目標(biāo)像素的像素的x方向排列的網(wǎng)格線(xiàn)上的失真校正坐標(biāo)執(zhí)行類(lèi)似的插值計(jì)算，其中，根據(jù)該像素的x坐標(biāo)和網(wǎng)格信息，所述間隔被包括該像素的網(wǎng)格區(qū)域的任何一側(cè)的x方向上排列的網(wǎng)格線(xiàn)分割。因此，校正參數(shù)解碼器112在x方向?qū)κд嫘Ｕ鴺?biāo)進(jìn)行解碼。接下來(lái)，計(jì)算與一個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)并將其提供給圖像信號(hào)處理器104。
所以，需要對(duì)與一個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行解碼，以連續(xù)執(zhí)行分別與z方向、y方向和x方向相對(duì)應(yīng)的插值計(jì)算處理。同時(shí)，通過(guò)在水平方向?qū)D像中的像素進(jìn)行連續(xù)掃描，圖像信號(hào)處理器104對(duì)每個(gè)像素執(zhí)行失真校正處理。
圖11的圖示意性地解釋了在失真校正處理執(zhí)行期間對(duì)像素的掃描。
如圖11所示，通過(guò)從左側(cè)頂部位置開(kāi)始連續(xù)選擇一個(gè)水平行上的像素，然后順序地和垂直地選取行，來(lái)執(zhí)行失真校正處理，這可從圖中看出。從而執(zhí)行掃描，按順序?qū)⒆鴺?biāo)指定給校正參數(shù)解碼器112。與指定像素相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)被解碼。
在執(zhí)行了一行失真校正處理的情況下，指定給校正參數(shù)解碼器112的y坐標(biāo)是常量。因此，在對(duì)一行進(jìn)行解碼期間，通過(guò)在z方向和y方向解碼獲得的失真校正參數(shù)能夠被共用。所以，僅僅在行處理開(kāi)始之前的水平回掃周期的應(yīng)用使成像裝置1能夠預(yù)先計(jì)算為該行所共享的失真校正參數(shù)，并在圖像有效期間僅在x方向進(jìn)行解碼。從而，能夠獲得在解碼處理期間的負(fù)荷的多樣化。
圖12是表示解碼定時(shí)的圖表，依據(jù)該圖表，對(duì)一行的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼。
圖12顯示了x方向網(wǎng)格分割數(shù)目為3時(shí)的解碼定時(shí)。在圖12中，“H-ACTIVE”表示一行中的圖像有效周期，其根據(jù)水平同步信號(hào)(H-SYNC)和垂直同步信號(hào)在成像裝置1中產(chǎn)生。而且，“Z-Y0 PROCESS”表示在z方向?qū)κд嫘Ｕ齾?shù)解碼的處理，其與包括目標(biāo)線(xiàn)的網(wǎng)格區(qū)域的上部網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。此外，“Z-Y1 PROCESS”表示在z方向?qū)κд嫘Ｕ齾?shù)解碼的處理，其與包括目標(biāo)線(xiàn)的網(wǎng)格區(qū)域的下部網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。此外，“X-PROCESS”表示通過(guò)利用在z方向和y方向被解碼的失真校正參數(shù)，對(duì)與在x方向被掃描的每個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼的處理。
在使用線(xiàn)性插值的例子中，結(jié)合“Z-Y0 PROCESS”和“Z-Y1 PROCESS”，對(duì)y方向排列的一個(gè)網(wǎng)格線(xiàn)上的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼。因此，對(duì)在x方向交叉的四個(gè)網(wǎng)格片段(即，四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn))中的每個(gè)執(zhí)行這些處理，從而產(chǎn)生在z方向和y方向被解碼的失真校正坐標(biāo)(即在x方向被解碼的坐標(biāo))?？刂圃撗b置從而在圖像無(wú)效期內(nèi)執(zhí)行上述處理，并且僅僅“X-PROCESS”在有效期內(nèi)執(zhí)行。
通過(guò)上述控制操作可以達(dá)到解碼處理的負(fù)荷的多樣化。因此，即使當(dāng)使用具有較低處理能力的解碼電路時(shí)，對(duì)失真校正參數(shù)的解碼也能夠很容易和與每個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的失真校正處理同步。
此外，以時(shí)間共享模式執(zhí)行在每個(gè)方向的解碼處理。因此，在解碼處理中，在各個(gè)方向使用相同的插值計(jì)算方法的情況下，能夠共用插值計(jì)算處理電路。下文中，描述電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例，在該電路中，共享插值計(jì)算處理電路。
圖13是表示校正參數(shù)解碼器112和失真校正存儲(chǔ)器113的每一個(gè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖13中的校正參數(shù)解碼器112具有數(shù)據(jù)選擇器121，插值計(jì)算單元122，Y-X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件123，和X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件124，以及控制器125。失真校正存儲(chǔ)器113具有參數(shù)存儲(chǔ)器131和地址發(fā)生器132。
數(shù)據(jù)選擇器121有選擇地將從失真校正存儲(chǔ)器113中的參數(shù)存儲(chǔ)器131、Y-X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件123，和X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件124讀出的失真校正參數(shù)輸出到插值計(jì)算單元122。
插值計(jì)算單元122是由分別與x方向、y方向和z方向相對(duì)應(yīng)的解碼處理共享的計(jì)算電路。通過(guò)使用由數(shù)據(jù)選擇器121提供的失真校正參數(shù)和由控制器125提供的、與相關(guān)方向相對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)，單元122執(zhí)行插值計(jì)算。而且，單元122將計(jì)算結(jié)果輸出至Y-X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件123、X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件124和圖像信號(hào)處理器104中的一個(gè)。
Y-X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件123暫時(shí)保存在z方向被插值計(jì)算單元122解碼(即在y方向和x方向被編碼)的失真校正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)選擇器121。
X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件124暫時(shí)保存在z方向和y方向被插值計(jì)算單元122解碼(即在x方向被編碼)的失真校正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)選擇器121。
根據(jù)來(lái)自于圖像信號(hào)處理器104、作為失真校正目標(biāo)的像素的坐標(biāo)和來(lái)自于控制微機(jī)111的變焦位置信息，控制器125輸出選擇信號(hào)至數(shù)據(jù)選擇器121。因此，控制器125控制數(shù)據(jù)選擇器121的選擇處理。而且，根據(jù)這些坐標(biāo)、變焦位置信息和來(lái)自于校正參數(shù)編碼器202的網(wǎng)格信息和變焦點(diǎn)信息，控制器125計(jì)算與相關(guān)方向相對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)。然后，控制器125將計(jì)算出的相位系數(shù)提供給插值計(jì)算單元122。而且，控制器125將相關(guān)聯(lián)的變焦點(diǎn)和其坐標(biāo)通知地址發(fā)生器132，從而請(qǐng)求參數(shù)存儲(chǔ)器131讀取失真校正參數(shù)。
另一方面，從校正參數(shù)編碼器202傳送的失真校正參數(shù)被存儲(chǔ)在參數(shù)存儲(chǔ)器131中。而且，響應(yīng)于地址發(fā)生器132的地址分配，控制器125將該存儲(chǔ)的失真校正參數(shù)傳送給數(shù)據(jù)選擇器121。
地址發(fā)生器132從校正參數(shù)解碼器112的控制器125接收像素和變焦點(diǎn)的坐標(biāo)的指定，并將接收到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為存儲(chǔ)器地址，在該地址存儲(chǔ)有計(jì)算所需的失真校正參數(shù)，并將該存儲(chǔ)器地址指定為參數(shù)存儲(chǔ)器131的讀出地址。
根據(jù)被從校正參數(shù)解碼器112接收到的變焦位置信息指定的變焦位置(即，成像期間的當(dāng)前變焦位置)，地址發(fā)生器132指定位于該變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)之間被編碼的失真校正參數(shù)作為用于插值的值。在應(yīng)用線(xiàn)性插值的情況下，為了在z方向進(jìn)行解碼，利用分別與作為其對(duì)象的所述兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)。因此，當(dāng)在接收指定的變焦位置后從控制器125連續(xù)接收指定的坐標(biāo)時(shí)，地址發(fā)生器132交替地(或同時(shí))讀取分別與變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)，并將讀取的參數(shù)提供給數(shù)據(jù)選擇器121。
圖14是表示校正參數(shù)解碼器112的更詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)的例子的圖，在本例中，x方向的網(wǎng)格分割數(shù)目為3。
數(shù)據(jù)選擇器121具有用于選擇待輸入到插值計(jì)算單元122中的兩個(gè)失真校正參數(shù)的選擇器SEL1和SEL2，還具有用于有選擇性地將存儲(chǔ)區(qū)域的輸出結(jié)果輸入到選擇器SEL1和SEL2中的選擇器SEL3和SEL4。
Y-X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件123具有與兩個(gè)變焦位置之間的失真校正參數(shù)的數(shù)目相等的存儲(chǔ)區(qū)域，其對(duì)與y方向相對(duì)應(yīng)的一個(gè)失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼是需要的。在使用線(xiàn)性插值的情況下，分別與變焦位置相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)需要用于對(duì)與在y方向的一個(gè)網(wǎng)格片段相對(duì)應(yīng)的參數(shù)解碼。因此，如圖7所示，其中提供了存儲(chǔ)這些坐標(biāo)的兩個(gè)寄存器RY0和RY1。寄存器RY1的輸出被連接到寄存器RY0和選擇器SEL2的輸入端，同時(shí)寄存器RY1的輸出被連接到選擇器SEL1的輸入端。
而且，X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件124具有與在z方向和y方向被解碼的失真校正參數(shù)的數(shù)目相等的存儲(chǔ)區(qū)域，其對(duì)在x方向的一行的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼是需要的。當(dāng)網(wǎng)格分割數(shù)目為3時(shí)，在執(zhí)行線(xiàn)性插值的情況下，需要分別與位于x方向的四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)。因此，如圖14所示，其中提供了四個(gè)寄存器RX0，RX1，RX2，和RX3。
寄存器RX3的輸出被連接到寄存器RX2和選擇器SEL3和SEL4的輸入端。同樣，寄存器RX2的輸出被連接到寄存器RX1和選擇器SEL3和SEL4的輸入端，寄存器RX1的輸出被連接到寄存器RX0和選擇器SEL3和SEL4的輸入端，寄存器RX0的輸出被連接到選擇器SEL3和SEL4的輸入端。
而且，選擇器SEL3和SEL4的輸出被分別連接到選擇器SEL1和SEL2的輸入端。選擇器SEL1有選擇性地將與變焦點(diǎn)之一對(duì)應(yīng)并從參數(shù)存儲(chǔ)器131接收的失真校正參數(shù)、從寄存器RX1接收的失真校正參數(shù)和從選擇器SEL3接收的失真校正參數(shù)輸入到插值計(jì)算單元122的輸入端中的一個(gè)。同樣，選擇器SEL2有選擇性地將與另一個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)并從參數(shù)存儲(chǔ)器131接收到的失真校正參數(shù)、從寄存器RY0接收的失真校正參數(shù)和從選擇器SEL4接收的失真校正參數(shù)輸入到插值計(jì)算單元122的另一個(gè)輸入端。
圖15是顯示校正參數(shù)解碼器112的控制次序的圖。
校正參數(shù)解碼器112由控制器125控制，使得其狀態(tài)的改變?nèi)鐖D15所示。首先，垂直同步信號(hào)V_SYNC的電平變?yōu)镠(高)電平，從而開(kāi)始一個(gè)半幀的周期。然后，解碼器112進(jìn)入狀態(tài)ST1。在狀態(tài)ST1，控制器125將由從控制微機(jī)111接收到的變焦位置信息的整數(shù)部分指定的變焦位置通知給失真校正存儲(chǔ)器113的地址發(fā)生器132。因此，此后當(dāng)坐標(biāo)由控制器125指定時(shí)，地址發(fā)生器132指定對(duì)應(yīng)于與其相關(guān)的兩個(gè)變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的讀出地址，然后從參數(shù)存儲(chǔ)器131讀取每個(gè)參數(shù)，并將讀取的參數(shù)輸出至數(shù)據(jù)選擇器121。
在從失真校正參數(shù)編碼器202接收需要的失真校正參數(shù)并將所述參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中的情況下，在狀態(tài)ST1，將位于指定的變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)通知給校正參數(shù)編碼器202。因此，僅僅分別與所述兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被從校正參數(shù)編碼器202存儲(chǔ)到失真校正存儲(chǔ)器113中。
在圖像無(wú)效期間(H_ACTIVE＝H)，一完成狀態(tài)ST1中的處理，狀態(tài)就轉(zhuǎn)換到狀態(tài)ST2。響應(yīng)于水平同步信號(hào)H_SYNC的輸入，狀態(tài)ST1可以轉(zhuǎn)換到狀態(tài)ST2。在狀態(tài)ST2，分別與位于指定的變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)通過(guò)選擇器SEL1和SEL2從參數(shù)存儲(chǔ)器131提供給插值計(jì)算單元122。在單元122中，執(zhí)行在z方向的插值計(jì)算。狀態(tài)ST2中的處理執(zhí)行的次數(shù)是在位于y方向的一個(gè)網(wǎng)格線(xiàn)上的待解碼的失真校正參數(shù)的數(shù)目的倍數(shù)。在本實(shí)施例中，分別與變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被解碼。因此，處于狀態(tài)ST2的處理被重復(fù)執(zhí)行兩次。因此，在z方向被解碼的失真校正參數(shù)被分別存儲(chǔ)在Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持部件123中的寄存器RY0和RY1中。
在狀態(tài)ST3，選擇器SEL1和SEL2被切換，將存儲(chǔ)在Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持部件123中的失真校正參數(shù)提供給插值計(jì)算單元122。在其中執(zhí)行對(duì)應(yīng)于y方向的插值計(jì)算。計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在X壓縮數(shù)據(jù)保持部件125中的寄存器RX3中。從而，在Y方向?qū)σ粋€(gè)失真校正參數(shù)解碼。此后，系統(tǒng)的狀態(tài)經(jīng)過(guò)狀態(tài)ST4回到狀態(tài)ST2。
在狀態(tài)ST2(兩次)、ST3和ST4之間的轉(zhuǎn)換次數(shù)是與位于x方向排列的一行對(duì)應(yīng)的待解碼的失真校正參數(shù)的數(shù)目的倍數(shù)。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換執(zhí)行的次數(shù)是位于該行上的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目的倍數(shù)。從而，與所述網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)存儲(chǔ)在寄存器RX0到RX3中。
當(dāng)圖像有效期開(kāi)始時(shí)(H_ACTIVE＝H)，一完成上述轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)的狀態(tài)就轉(zhuǎn)換到狀態(tài)ST5。在狀態(tài)ST5，選擇器SEL3和SEL4的輸出被選擇作為選擇器SEL1和SEL2的輸入。然后，響應(yīng)于位于x方向的像素坐標(biāo)的指定，選擇器SEL3和SEL4對(duì)從寄存器RX0到RX3輸出的失真校正參數(shù)的組合進(jìn)行選擇。在x方向?qū)@些被選擇的參數(shù)進(jìn)行解碼。從而，一行的失真校正坐標(biāo)被順序地解碼并提供給信號(hào)處理器104。
當(dāng)完成了對(duì)一行的坐標(biāo)的處理，從而圖像有效期結(jié)束時(shí)(H_ACTIV＝L)時(shí)，在對(duì)所有行的處理還沒(méi)有結(jié)束的情況下，系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)ST2。因此，在上述狀態(tài)ST2-ST5中執(zhí)行的處理在所有行上重復(fù)執(zhí)行。然后，一完成對(duì)所有行的處理，當(dāng)輸入垂直同步信號(hào)V_SYNC時(shí)，系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)ST1，在該狀態(tài)執(zhí)行對(duì)下一個(gè)半幀的處理。
圖16是表示在校正參數(shù)解碼器112中執(zhí)行的處理流程的流程圖。下文中，具體描述控制器125對(duì)校正參數(shù)解碼器112和失真校正存儲(chǔ)器113的操作進(jìn)行控制的流程。
在步驟S1601，系統(tǒng)等待垂直同步信號(hào)V_SYNC的輸入。當(dāng)該信號(hào)被輸入時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S1602。
步驟S1602與狀態(tài)ST1相對(duì)應(yīng)。在步驟S1602，控制器125將變焦位置通知失真校正存儲(chǔ)器113的地址發(fā)生器132，該變焦位置由從控制微機(jī)111接收到的變焦位置信息的整數(shù)部分指定。
步驟S1603到S1605與狀態(tài)ST2相對(duì)應(yīng)。在步驟S1603，控制器125識(shí)別待處理的對(duì)象的行位置，并將該行位置通知地址發(fā)生器132。然后，控制器125請(qǐng)求讀取與該行相交的網(wǎng)格片段的失真校正參數(shù)。而且，控制器125使選擇器SEL1和SEL2選擇參數(shù)存儲(chǔ)器131的輸出來(lái)作為其輸入。從而，分別與位于指定變焦位置的兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被讀取并被提供給插值計(jì)算單元122。
在步驟S1604，計(jì)算變焦點(diǎn)之間的變焦位置的相位系數(shù)coef_z。將計(jì)算出的系數(shù)提供給插值計(jì)算單元122。然后，對(duì)與位于y方向的一個(gè)網(wǎng)格片段相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)執(zhí)行z方向的插值處理。
在步驟S1605，判斷是否所有對(duì)應(yīng)于和目標(biāo)行相交的、位于y方向的網(wǎng)格片段中的一個(gè)的失真校正參數(shù)已被解碼。如果不是，系統(tǒng)就回到步驟S1603。從而，重復(fù)狀態(tài)ST2，直到與該網(wǎng)格片段相對(duì)應(yīng)的所有失真校正參數(shù)都已被解碼。此后，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S1606。
更具體地說(shuō)，首先，選擇與x方向的第一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)相交的位于y方向的網(wǎng)格片段。從參數(shù)存儲(chǔ)器131讀取對(duì)應(yīng)于該網(wǎng)格片段的網(wǎng)格點(diǎn)之一的失真校正參數(shù)Dist_x0_y0_z0和Dist_x0_y0_z1(步驟S1603)。然后，插值計(jì)算單元122根據(jù)下面的表達(dá)式(6)在z方向執(zhí)行插值計(jì)算，從而對(duì)失真校正參數(shù)Dist_x0_y0解碼(步驟S1604)。同時(shí)，控制器125提取變焦方向的相位系數(shù)coef_z，并將該相位系數(shù)通知插值計(jì)算單元122。
Dist_x0_y0＝Dist_x0_y0_z0*(1-coef_z)+Dist_x0_y0_z1*coef_z……(6)在該計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在寄存器RY1中后，作為狀態(tài)ST2中的處理，再次讀取對(duì)應(yīng)于該網(wǎng)格片段的另一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正參數(shù)Dist_x0_y1_z0和Dist_x0_y1_z1(步驟S1603)。然后，根據(jù)下面的表達(dá)式(7)對(duì)與該網(wǎng)格片段的另一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)Dist_x0_y1解碼(步驟S1604)Dist_x0_y1＝Dist_x0_y1_z0*(1-coef_z)+Dist_x0_y1_z1*coef_z……(7)這里，控制器125將存儲(chǔ)在寄存器RY1中的數(shù)據(jù)保存在寄存器RY0中。此后，表達(dá)式(7)計(jì)算結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RY1中。一完成上述處理，系統(tǒng)就進(jìn)入到步驟S1606(狀態(tài)ST3)。
在步驟S1606，利用存儲(chǔ)在Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持部件123中的數(shù)據(jù)，對(duì)對(duì)應(yīng)于y方向的一個(gè)網(wǎng)格片段的數(shù)據(jù)執(zhí)行插值處理?？刂破?25選擇寄存器RX0和RX1的輸入來(lái)作為選擇器SEL1和SEL2的輸入，并計(jì)算與指定行的網(wǎng)格片段對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)coef_y(即，其中的y坐標(biāo))，和將計(jì)算出的系數(shù)提供給插值計(jì)算單元122。而且，控制器125使計(jì)算單元122根據(jù)下面的表達(dá)式(8)在y方向執(zhí)行插值計(jì)算，從而對(duì)失真校正參數(shù)Dist_x0解碼。
Dist_x0＝Dist_x0_y0*(1-coef_y)+Dist_x0_y1*coef_y……(8)表達(dá)式(8)的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在寄存器RX3中。此后，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)ST4，該狀態(tài)為控制空閑狀態(tài)。然后，在步驟S1607，判斷是否對(duì)應(yīng)于x方向的一行中的所有失真校正參數(shù)都已被解碼。如果不是，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S1603。即，系統(tǒng)的狀態(tài)又回到狀態(tài)ST2。然后，對(duì)對(duì)應(yīng)于y方向的下一個(gè)網(wǎng)格片段執(zhí)行插值計(jì)算。因此，重復(fù)執(zhí)行在步驟S1603到S1606中執(zhí)行的處理。即，在狀態(tài)ST2(兩次)、ST3和ST4之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換被重復(fù)的次數(shù)是位于x方向的網(wǎng)格片段上的失真校正參數(shù)(即，網(wǎng)格點(diǎn)的數(shù)目)的數(shù)目的倍數(shù)。從而，完成了在x方向和y方向?qū)?shù)的解碼處理。然后，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S1608。
下面，具體描述在步驟S1603到S1605中執(zhí)行的轉(zhuǎn)換處理。在第二次轉(zhuǎn)換(步驟S1603到S1605)中，選擇與x方向的第二網(wǎng)格點(diǎn)相交的y方向的網(wǎng)格片段。從參數(shù)存儲(chǔ)器131讀取需要的失真校正參數(shù)Dist_x1_y0_z0和Dist_x1_y0_z1。然后，插值計(jì)算單元122根據(jù)下面的表達(dá)式(9)在z方向執(zhí)行插值計(jì)算，從而對(duì)失真校正參數(shù)Dist_x1_y0解碼。
Dist_x1_y0＝Dist_x1_y0_z0*(1-coef_z)+Dist_x1_y0_z1*coef_z……(9)該計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在寄存器RY1中。而且，根據(jù)表達(dá)式(10)對(duì)與相同的網(wǎng)格片段相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)失真校正參數(shù)Dist_x1_y1執(zhí)行解碼處理。
Dist_x1_y1＝Dist_x1_y1_z0*(1-coef_z)+Dist_x1_y1_z1*coef_z……(10)同時(shí)，存儲(chǔ)在寄存器RY1中的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在寄存器RY0中。隨后，該計(jì)算的結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RY1中。然后，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)ST3。切換選擇器SEL1和SEL2。從而，根據(jù)下面的表達(dá)式(11)對(duì)與同樣的網(wǎng)格片段對(duì)應(yīng)的y方向的參數(shù)執(zhí)行解碼處理。因此，計(jì)算失真校正參數(shù)Dist_x1。
Dist_x1＝Dist_x1_y0*(1-coef_y)+Dist_x1_y1*coef_y ……(11)存儲(chǔ)在寄存器RX3中的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在寄存器RX2中。其后，該計(jì)算的結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RX3中。
隨后，系統(tǒng)通過(guò)狀態(tài)ST4回到狀態(tài)ST2。因此，系統(tǒng)進(jìn)入第三次轉(zhuǎn)換。在這次轉(zhuǎn)換中，同樣根據(jù)下面的表達(dá)式(12)和(13)，連續(xù)地對(duì)失真校正參數(shù)Dist_x2_y0和Dist_x2_y1執(zhí)行解碼處理。
Dist_x2_y0＝Dist_x2_y0_z0*(1-coef_z)+Dist_x2_y0_z1*coef_z……(12)Dist_x2_y1＝Dist_x2_y1_z0*(1-coef_z)+Dist_x2_y1_z1*coef_z……(13)與上述轉(zhuǎn)換相似，表達(dá)式(12)的計(jì)算結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RY1中。其后，存儲(chǔ)在寄存器RY1中的數(shù)據(jù)被保存在寄存器RY0中。表達(dá)式(13)的計(jì)算結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RY1中。然后，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)ST3。然后，根據(jù)下面的表達(dá)式(14)對(duì)y方向的參數(shù)執(zhí)行解碼處理。因此，計(jì)算出失真參數(shù)Dist_x2。
Dist_x2＝Dist_x2_y0*(1-coef_y)+Dist_x2_y1*coef_y ……(14)存儲(chǔ)在寄存器RX3和RX4中的數(shù)據(jù)被分別存儲(chǔ)在寄存器RX2和RX1中。接著，將該計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在寄存器RX3中。
然后，系統(tǒng)通過(guò)狀態(tài)ST4回到狀態(tài)ST2。此后系統(tǒng)進(jìn)入第四次轉(zhuǎn)換。在這次轉(zhuǎn)換中，同樣根據(jù)下面的表達(dá)式(15)和(16)，連續(xù)地對(duì)失真校正參數(shù)Dist_x3_y0和Dist_x3_y1執(zhí)行解碼處理。
Dist_x3_y0＝Dist_x3_y0_z0*(1-coef_z)+Dist_x3_y0_z1*coef_z……(15)Dist_x3_y1＝Dist_x3_y1_z0*(1-coef_z)+Dist_x3_y1_z1*coef_z……(16)與上述轉(zhuǎn)換相似，表達(dá)式(15)的計(jì)算結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RY1中。其后，存儲(chǔ)在寄存器RY1中的數(shù)據(jù)被保存在寄存器RY0中。接下來(lái)，表達(dá)式(16)的計(jì)算結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RY1中。然后，系統(tǒng)進(jìn)入狀態(tài)ST3。其后，利用下面的表達(dá)式(17)對(duì)y方向的參數(shù)執(zhí)行解碼處理。因此，失真校正參數(shù)Dist_x3被計(jì)算出來(lái)。
Dist_x3＝Dist_x3_y0*(1-coef_y)+Dist_x3_y1*coef_y……(17)存儲(chǔ)在寄存器RX3、RX2和RX1中的數(shù)據(jù)被分別保存在寄存器RX2、RX1和RX0中。其后，該計(jì)算的結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器RX3中。在圖像無(wú)效期間，上述處理對(duì)與x方向的網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼。被解碼的參數(shù)存儲(chǔ)在寄存器RX0、RX1、RX2和RX3中。因此，準(zhǔn)備了對(duì)一行的參數(shù)解碼所需的z方向和y方向的失真校正參數(shù)。
用zt_0和zt_1表示位于指定的變焦位置的兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)。而且，用yt_0和yt_1表示被目標(biāo)網(wǎng)格線(xiàn)插入的、排列在y方向的網(wǎng)格線(xiàn)的y坐標(biāo)。而且，用m表示在與x方向相交的y方向延伸的網(wǎng)格片段的數(shù)目(即，網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目)。因此，在對(duì)一行進(jìn)行處理期間，在狀態(tài)ST2中指定給參數(shù)存儲(chǔ)器131的讀出地址如下所示第一次Add(加)
[yt 0][zt 0]，add(加)
[yt 0][zt 1]第二次Add
[yt 1][zt 0]，add
[yt 1][zt 1]第三次Add[1][yt 0][zt 0]，add
[yt 0][zt 1]第四次Add[1][yt 1][zt 0]，add
[yt 1][zt 1]第五次Add[2][yt 0][zt 0]，add
[yt 0][zt 1]第六次Add[2][yt 1][zt 0]，add
[yt 1][zt 1]第(2m-1)次Add[m][yt 0][zt 0]，add
[yt 0][zt 1]第2m次Add[m][yt 1][zt 0]，add
[yt 1][zt 1]接下來(lái)，在步驟S1608，系統(tǒng)等待圖像有效期(H_ACTIVE＝H)的開(kāi)始。在圖像有效期開(kāi)始后，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S1609。步驟S1609與狀態(tài)ST5對(duì)應(yīng)。然后，利用存儲(chǔ)在X-壓縮數(shù)據(jù)保持部件124中的數(shù)據(jù)在x方向執(zhí)行插值計(jì)算。因此，一行的失真校正坐標(biāo)被解碼。將參考下一附圖17描述這一處理。
在步驟S1610，判斷是否完成了對(duì)一個(gè)半幀中的所有行的數(shù)據(jù)的解碼處理。如果不是，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S1603并再次進(jìn)入狀態(tài)ST2。然后，對(duì)下一行進(jìn)行處理。相反，如果已經(jīng)完成，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S1611，確定是否結(jié)束處理。如果不是，系統(tǒng)就回到步驟S1601。然后，對(duì)下一個(gè)半幀進(jìn)行處理。
圖17是表示已經(jīng)在步驟S1609描述過(guò)的、對(duì)應(yīng)于x方向的插值處理的流程的流程圖。
圖17中顯示的處理與狀態(tài)ST5對(duì)應(yīng)。在狀態(tài)ST5，利用存儲(chǔ)在X壓縮數(shù)據(jù)保持部件124中的失真校正參數(shù)對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。在這一狀態(tài)中，首先，選擇選擇器SEL3和SEL4的輸出來(lái)作為選擇器SEL1和SEL2的輸入。
在步驟S1701，選擇器SEL3和SEL4選擇與包括指定的x坐標(biāo)的網(wǎng)格區(qū)域的兩邊的網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)，并使選擇器SEL3和SEL4將所選擇的參數(shù)提供給插值計(jì)算單元122。
在步驟S1702，計(jì)算對(duì)應(yīng)于x坐標(biāo)的相位系數(shù)coef_x，并將計(jì)算出的系數(shù)提供給插值計(jì)算單元122。然后，單元122對(duì)x方向的一個(gè)網(wǎng)格線(xiàn)上的失真校正坐標(biāo)執(zhí)行插值計(jì)算。
例如，以第一網(wǎng)格線(xiàn)為例，選擇器SEL3和SEL4從寄存器RX0和RX2選擇輸入數(shù)據(jù)(步驟S1701)。然后，利用下面的表達(dá)式(18)，計(jì)算與指定坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)Dist_target(目標(biāo))(步驟S1702)Dist_target＝Dist_x0*(1-coef_x)+Dist_x1*coef_x……(18)然后，在步驟S1703，確定是否完成了對(duì)包括在指定的x坐標(biāo)和下一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)之間的范圍內(nèi)的所有像素的解碼處理。如果沒(méi)有，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S1704，在其中重新計(jì)算與下一個(gè)像素對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)coef_x，并對(duì)其執(zhí)行解碼處理。
而且，如果步驟S1703中的結(jié)果已經(jīng)確定該解碼的當(dāng)前目標(biāo)像素經(jīng)過(guò)下一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，那么在步驟S1704判斷是否對(duì)與x方向的所有網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的解碼已經(jīng)完成。如果沒(méi)有，系統(tǒng)就回到步驟S1701。
回到步驟S1701，選擇存儲(chǔ)在寄存器RX1和RX2中的數(shù)據(jù)，作為選擇器SEL3和SEL4的輸入。而且，利用下面的表達(dá)式(19)來(lái)執(zhí)行插值計(jì)算Dist_target＝Dist_x1*(1-coef_x)+Dist_x2*coef_x……(19)同樣，當(dāng)當(dāng)前目標(biāo)像素經(jīng)過(guò)下一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)時(shí)，分別選擇存儲(chǔ)在寄存器RX2和RX3中的數(shù)據(jù)，來(lái)作為選擇器SEL3和SEL4的輸入。然后，利用下面的表達(dá)式(20)來(lái)執(zhí)行插值計(jì)算Dist_target＝Dist_x2*(1-coef_x)+Dist_x3*coef_x……(20)通過(guò)狀態(tài)ST5中的處理，與一行的像素對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)被解碼。將被解碼的坐標(biāo)提供給信號(hào)處理器104。然后，與提供每個(gè)像素的失真校正坐標(biāo)同步，對(duì)相關(guān)像素的坐標(biāo)執(zhí)行失真校正處理。此后，根據(jù)在步驟S1704中作出的判斷，完成x方向的一行的插值。接下來(lái)，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S1610。
通過(guò)上面的處理，可以通過(guò)共享單個(gè)插值計(jì)算單元122來(lái)執(zhí)行在z方向、y方向和x方向的插值處理。作為比較，圖18示出了相關(guān)技術(shù)中的校正參數(shù)解碼器的電路結(jié)構(gòu)。
如圖18所示，校正參數(shù)解碼器312具有分別與z方向、y方向、x方向?qū)?yīng)的獨(dú)立計(jì)算單元(z方向計(jì)算單元126，y方向計(jì)算單元127，x方向計(jì)算單元128)。因此，需要安裝計(jì)算單元的區(qū)域不能減少到比較小的值。根據(jù)變焦位置信息和輸入的坐標(biāo)，控制器129分別將與x方向、y方向、z方向?qū)?yīng)的相位系數(shù)提供給相關(guān)的計(jì)算單元。
與這樣電路相比，本實(shí)施例中的校正參數(shù)解碼器112僅有單個(gè)的插值計(jì)算單元112。從而可以減小電路尺寸。而且，因?yàn)榻獯a器112可以通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以可以減小生產(chǎn)成本。另外，因?yàn)閮H僅提供一個(gè)插值計(jì)算單元，所以可以降低提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)量。還能夠降低能量消耗。因此，盡管減小了其中的電路尺寸、生產(chǎn)成本和能量消耗，但仍然能夠?qū)崿F(xiàn)利用與x方向、y方向和z方向每個(gè)方向?qū)?yīng)的插值處理進(jìn)行高精確度的失真校正處理。
利用第n次分段多項(xiàng)式的例子接下來(lái)，描述利用近似法的電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的操作，所述近似法是借助于第n次分段多項(xiàng)式而實(shí)現(xiàn)的。
圖19是解釋在插值計(jì)算中使用n次多項(xiàng)式的情況下的失真校正參數(shù)的圖，插值計(jì)算分別與x方向、y方向和z方向?qū)?yīng)。
在x方向和y方向的插值計(jì)算中使用第n次分段多項(xiàng)式的情況下，首先用第n次分段多項(xiàng)式對(duì)與分別在x方向和y方向伸展的網(wǎng)格片段上的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行近似。然后，每個(gè)網(wǎng)格片段被分為n個(gè)子片段。隨后，利用獲得的第n次多項(xiàng)式對(duì)與內(nèi)部分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。
所述第n次多項(xiàng)式如下面的表達(dá)式(21)所示，第n次分段多項(xiàng)式是如表達(dá)式(21)所示的第n次多項(xiàng)式，其僅僅在被分割為有效范圍的間隔內(nèi)逼進(jìn)函數(shù)，其中n為自然數(shù)F(x)＝a(n)*x(n)+a(n-1)*x(n-1)+a(n-2)*x(n-2)+…+a(0) ……(21)例如，以下面的方式對(duì)該第n次多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算。下面，以第二次多項(xiàng)式的計(jì)算為例進(jìn)行描述。首先，選擇一個(gè)網(wǎng)格片段。例如，假定x1＝x0+1，第n次分段多項(xiàng)式經(jīng)過(guò)下面三個(gè)點(diǎn)(x0，h(x0))，(x1，h(x1))，和(x2，h(x2))。其中在所選擇的從x0到(x2-1)的網(wǎng)格片段的x方向、通過(guò)從x0到x2使X1的值遞減1在兩個(gè)端點(diǎn)x0和x2之間進(jìn)行計(jì)算。因此，在所有的第2次分段多項(xiàng)式中，獲得與原函數(shù)相比具有最小誤差的多項(xiàng)式。
接下來(lái)，所選擇作為處理對(duì)象的網(wǎng)格片段分為n個(gè)子片段。從獲得的第n次分段多項(xiàng)式導(dǎo)出與內(nèi)部分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。在使用第2次分段多項(xiàng)式的情況下，將網(wǎng)格片段的中間點(diǎn)和其兩邊的網(wǎng)格點(diǎn)確定為分隔點(diǎn)。將與這三個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)設(shè)置為失真校正參數(shù)。因此，一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)所需的失真校正參數(shù)是四個(gè)網(wǎng)格片段的四個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)和四個(gè)中間點(diǎn)的失真校正坐標(biāo)，也就是說(shuō)總共有八個(gè)點(diǎn)。因此，能夠減少數(shù)據(jù)的數(shù)量。
此外，上述方法被延伸到在z方向的失真校正。在這種情況下，利用x方向和z方向的數(shù)據(jù)壓縮，為所有的網(wǎng)格點(diǎn)和內(nèi)部分割點(diǎn)進(jìn)一步執(zhí)行在z方向的類(lèi)似的數(shù)據(jù)壓縮，這些點(diǎn)是用于失真校正參數(shù)的抽出點(diǎn)。即，在從位于變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)之間抽出的所有網(wǎng)格點(diǎn)和內(nèi)部分割點(diǎn)中相鄰的點(diǎn)之間，校正參數(shù)編碼器202用第n次分段多項(xiàng)式逼近表示失真校正坐標(biāo)變化的函數(shù)。網(wǎng)格點(diǎn)之間的間隔和內(nèi)部分割點(diǎn)之間的間隔中的每個(gè)被分成n個(gè)子間隔。然后，與被分割的間隔中的內(nèi)部分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)被設(shè)置為失真校正參數(shù)。
圖19示出了針對(duì)失真校正坐標(biāo)的抽出點(diǎn)，其中用第n次分段多項(xiàng)式逼近函數(shù)。在被與位于變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格片段包圍的長(zhǎng)方體區(qū)域中，輸出與包括網(wǎng)格點(diǎn)和內(nèi)部分割點(diǎn)的24個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正坐標(biāo)，來(lái)作為失真校正參數(shù)。校正參數(shù)編碼器202將這些失真校正參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。因此，在對(duì)一個(gè)網(wǎng)格片段和一對(duì)變焦點(diǎn)之間的間隔執(zhí)行插值計(jì)算的情況下，校正參數(shù)解碼器112需要利用三個(gè)失真校正參數(shù)。
圖20是表示在利用第二次分段多項(xiàng)式時(shí)校正參數(shù)解碼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的例子。
通過(guò)來(lái)自地址發(fā)生器132的地址分配，從參數(shù)存儲(chǔ)器131讀取與位于指定的變焦位置兩邊的兩個(gè)變焦點(diǎn)和其間的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三個(gè)失真校正坐標(biāo)，并將其提供給數(shù)據(jù)選擇器121。然后，根據(jù)這三個(gè)失真校正坐標(biāo)，所述第二次分段多項(xiàng)式被恢復(fù)到插值計(jì)算單元122中。而且，通過(guò)向其中應(yīng)用相位系數(shù)coef_z，在z軸方向執(zhí)行插值計(jì)算。因此，為了選擇到插值計(jì)算單元122的輸入，提供了三個(gè)選擇器SEL11到SEL13。
而且，在y軸方向的一個(gè)網(wǎng)格片段上同樣具有三個(gè)失真校正參數(shù)。因此，在Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持部件123中，提供了存儲(chǔ)這些參數(shù)的三個(gè)寄存器RY10到RY12。即，插值計(jì)算單元122和寄存器RY12、RY11和RY10被按順序連接，而且寄存器RY12、RY11和RY10的輸出被連接到選擇器SEL11到SEL13的輸入端。然后，利用存儲(chǔ)在寄存器RY10到RY12中的失真校正坐標(biāo)，所述第二次分段多項(xiàng)式被恢復(fù)到插值計(jì)算單元122中。而且，通過(guò)向其應(yīng)用相位系數(shù)coef_y，在y軸方向執(zhí)行插值計(jì)算。
而且，在x軸方向的一個(gè)網(wǎng)格片段上同樣具有三個(gè)失真校正參數(shù)。因此，在網(wǎng)格分割數(shù)目為3的情況下，在X壓縮數(shù)據(jù)保持部件124中提供了七個(gè)寄存器RY10到RY16。即，插值計(jì)算單元122和寄存器RY16、RY15、RY14、RY13、RY12、RY11和RY10被按順序連接起來(lái)。而且，寄存器RY10、RY12、RY14和RY16的輸出被選擇器SEL14和SEL16有選擇性地連接到選擇器SEL11到SEL13的輸入端上，其中，一完成y軸方向的解碼，與網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)就被存儲(chǔ)在寄存器RY10、RY12、RY14和RY16中。而且，其中存儲(chǔ)與內(nèi)部分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)的寄存器RY11、RY13和RY15的輸出被選擇器SEL15有選擇性地連接到選擇器SEL12的輸入端上。
因此，在圖像有效期間，通過(guò)從寄存器RX10-RX16中的每個(gè)寄存器選擇三個(gè)失真校正坐標(biāo)，第二次分段多項(xiàng)式被恢復(fù)到插值計(jì)算單元122中。此外，通過(guò)將相位系數(shù)coef_x應(yīng)用到該處，來(lái)執(zhí)行y軸方向的插值計(jì)算。
當(dāng)使用第n次分段多項(xiàng)式時(shí)，與一個(gè)網(wǎng)格片段以及變焦點(diǎn)之間的間隔對(duì)應(yīng)的(n+1)個(gè)失真校正坐標(biāo)被用作失真校正參數(shù)。因此，只要提供用于選擇到插值計(jì)算單元122的輸入的(n+1)個(gè)選擇器和在Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持部件123中提供(n+1)個(gè)寄存器就足夠了。此外，當(dāng)假設(shè)x軸方向的網(wǎng)格分割數(shù)目為(m-1)時(shí)(即，假定x軸方向的網(wǎng)格分割點(diǎn)的數(shù)目為m)，則在X壓縮數(shù)據(jù)保持部件124中提供(n*(m-1)+1)個(gè)寄存器就足夠了。以這樣的結(jié)構(gòu)，如圖8所示，在圖像無(wú)效期間，對(duì)一行數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正處理所需的失真校正參數(shù)的z軸方向解碼和y軸方向解碼被連續(xù)地執(zhí)行。然后，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在X壓縮數(shù)據(jù)保持部件124的所有寄存器中。在圖像有效期開(kāi)始以后，用這些數(shù)據(jù)執(zhí)行x軸方向的解碼。因此，通過(guò)共享插值計(jì)算單元122，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)失真校正參數(shù)的解碼。
第三實(shí)施例在依照第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的成像系統(tǒng)中，準(zhǔn)備與光學(xué)變焦透鏡機(jī)構(gòu)的每個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)，并將其存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。因此，與已有技術(shù)的系統(tǒng)相比，待準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)的數(shù)量減少了許多，而且存儲(chǔ)器的容量也減小了。然而，最好保證一定量的存儲(chǔ)器的容量。而且，當(dāng)成像系統(tǒng)被構(gòu)造為從外部提供這些失真校正參數(shù)時(shí)，需要用于計(jì)算這些值的某些通信容量和計(jì)算能力。所以，存在進(jìn)一步減小需要的存儲(chǔ)器容量、通信容量、計(jì)算能力和其成本，以及保證實(shí)時(shí)處理的能力的需求。
同時(shí)，在第一實(shí)施例中，通過(guò)利用與靠近變焦位置的兩個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)來(lái)執(zhí)行插值處理，從而計(jì)算對(duì)應(yīng)于變焦位置的失真校正參數(shù)。因此，可以認(rèn)為僅僅用于插值計(jì)算所需的、與兩個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被存儲(chǔ)在校正存儲(chǔ)器113中，而且由通信裝置接收需要的失真校正參數(shù)，并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器113中的數(shù)據(jù)按被拍攝的圖像的每一個(gè)半幀或每1幀來(lái)更新，從而減小失真校正存儲(chǔ)器113的容量。
此后，描述了作為第三實(shí)施例的、通過(guò)使用這樣結(jié)構(gòu)而減少安裝在成像裝置中的存儲(chǔ)器的容量和接收的失真校正參數(shù)的數(shù)據(jù)數(shù)量的成像系統(tǒng)。在下面的描述中，與第一實(shí)施例相似，假設(shè)在z軸方向的插值中使用線(xiàn)性插值。然而，第三實(shí)施例也能用于使用其它插值方法的情況，如第n次分段多項(xiàng)式。此外，在下面的描述中，作為例子，失真校正處理對(duì)屏幕上的一個(gè)半幀中的每個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行。
圖21是表示根據(jù)第三實(shí)施例的成像系統(tǒng)中提供的失真校正存儲(chǔ)器113和變焦距插值處理器114中每個(gè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的方框圖。
根據(jù)本實(shí)施例的成像系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和圖1所示的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似。失真校正存儲(chǔ)器113和變焦距插值處理器114中每個(gè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖1中所述的結(jié)構(gòu)存在差別。而且，響應(yīng)于來(lái)自失真校正存儲(chǔ)器113的請(qǐng)求，校正參數(shù)編碼器202僅僅將需要的失真校正參數(shù)提供給失真校正存儲(chǔ)器113。
如圖21所示，失真校正存儲(chǔ)器113具有參數(shù)存儲(chǔ)器131，地址發(fā)生器132，選擇器133和134，和寄存器判斷部件135。而且，變焦距插值處理器114具有相位計(jì)算單元142。
在失真校正存儲(chǔ)器113中，參數(shù)存儲(chǔ)器131具有兩個(gè)寄存器Reg0和Reg1。在寄存器Reg0和Reg1中的每個(gè)中，存儲(chǔ)有分別與相關(guān)的和被選擇的變焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。每個(gè)寄存器Reg0和Reg1具有存儲(chǔ)(m+1)*(n+1)個(gè)數(shù)據(jù)的容量，其中，m和n分別代表對(duì)應(yīng)于要進(jìn)行失真校正的圖像的x方向和y方向的網(wǎng)格分割數(shù)目。
地址發(fā)生器132將由校正參數(shù)解碼器112提供的、用于校正的目標(biāo)像素的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為存儲(chǔ)器地址，在該存儲(chǔ)器地址中存儲(chǔ)有計(jì)算所需的失真校正參數(shù)，并為參數(shù)存儲(chǔ)器131指定讀出地址。
選擇器133和134從寄存器判斷部件135接收輸入的寄存器選擇信號(hào)和輸入的寫(xiě)入控制信號(hào)，并根據(jù)這些信號(hào)將寄存器Reg0和Reg1中的一個(gè)指定為從校正參數(shù)編碼器202傳送的失真校正參數(shù)的存儲(chǔ)位置。
寄存器判斷部件135從校正參數(shù)解碼器112接收輸入的變焦位置信息(z_pos)、用于指示設(shè)定值改變的輸入信號(hào)(SET)，和另表示數(shù)據(jù)有效期的輸入信號(hào)(ACT)。寄存器判斷部件135從校正參數(shù)編碼器202接收輸入的變焦點(diǎn)信息，并將該信息表示的變焦點(diǎn)同與在前的區(qū)域?qū)?yīng)的所選擇的變焦點(diǎn)比較，并選擇與當(dāng)前變焦位置相關(guān)聯(lián)的變焦點(diǎn)。然后，寄存器判斷部件135輸出讀取與該變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求給校正參數(shù)編碼器202。而且，根據(jù)選擇的變焦點(diǎn)和寄存器Reg0和Reg1的狀態(tài)，寄存器判斷部件135輸出寄存器選擇信號(hào)和寫(xiě)入控制信號(hào)。此外，寄存器判斷部件135從校正參數(shù)解碼器112接收要求讀取失真校正參數(shù)的信號(hào)(read_enable)，并且根據(jù)這一信號(hào)，要求地址發(fā)生器132進(jìn)行地址分配。而且，寄存器判斷部件135將指示所選擇的變焦點(diǎn)的信息(pre_u.pre_d)和指示寄存器Reg0和Reg1中哪一個(gè)存儲(chǔ)該參數(shù)的信息(u1x0)輸出至相位計(jì)算單元142。
以這樣的結(jié)構(gòu)，響應(yīng)于來(lái)自寄存器判斷部件135的讀出請(qǐng)求，校正參數(shù)編碼器202傳送與預(yù)定的變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真參數(shù)。而且，根據(jù)來(lái)自于寄存器判斷部件135的寄存器選擇信號(hào)和寫(xiě)入控制信號(hào)，來(lái)控制選擇器133和134的操作。將失真校正參數(shù)存儲(chǔ)在被選為寫(xiě)入位置的寄存器Reg0或Reg1中。
此外，響應(yīng)于來(lái)自于寄存器判斷部件135的地址分配請(qǐng)求，地址發(fā)生器132在每個(gè)寄存器Reg0和Reg1中為參數(shù)存儲(chǔ)器131指定對(duì)應(yīng)于該輸入坐標(biāo)的地址。從而，對(duì)應(yīng)于該坐標(biāo)的失真校正參數(shù)被連續(xù)地從寄存器Reg0和Reg1中讀取出來(lái)并提供給變焦距插值計(jì)算單元141。
在變焦距插值處理器114中，利用從寄存器Reg0和Reg1中讀取的失真校正參數(shù)和由相位計(jì)算單元142計(jì)算出的相位系數(shù)，變焦距插值計(jì)算單元141執(zhí)行插值處理并將被解碼為二維值的失真校正參數(shù)輸出至校正參數(shù)解碼器112。
根據(jù)從寄存器判斷部件135輸入的信息和從校正參數(shù)解碼器112接收的變焦位置信息，相位計(jì)算單元142計(jì)算代表選擇的變焦點(diǎn)之間的變焦位置的相位系數(shù)，并將計(jì)算出的系數(shù)輸出至變焦距插值計(jì)算單元141。
可以在用于發(fā)送失真校正參數(shù)的發(fā)送裝置(如，預(yù)處理器2)中提供寄存器判斷部件135的功能。此外，盡管在本實(shí)施例中是從校正參數(shù)編碼器202獲取失真校正參數(shù)，但也可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改，來(lái)預(yù)先產(chǎn)生與所有的變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)，并將其保存在外部存儲(chǔ)器中，成像裝置訪(fǎng)問(wèn)該存儲(chǔ)器從而獲取該失真校正參數(shù)。
在本實(shí)施例中，僅僅與兩個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被保存在失真校正存儲(chǔ)器113中。另外，即使在通過(guò)操作光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)來(lái)改變變焦位置的情況下，也可以通過(guò)盡可能避免重新讀取和重新寫(xiě)入被保存的失真校正參數(shù)，抑制從預(yù)處理器4傳送的數(shù)據(jù)的數(shù)量。具體來(lái)說(shuō)，在變焦位置被改變的情況下，僅僅寄存器Reg0或Reg1中的一個(gè)被重新寫(xiě)入。
通過(guò)上述操作，當(dāng)變焦位置被改變時(shí)，在所有時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)變焦點(diǎn)發(fā)生改變。因此，可以選擇不相鄰的變焦點(diǎn)?？刂莆C(jī)111通過(guò)校正參數(shù)解碼器112提供的變焦位置信息具有整數(shù)部分，其指定位于變焦位置的參考點(diǎn)這一側(cè)(本實(shí)施例中為廣角端這一側(cè))的變焦點(diǎn)，變焦位置信息還有小數(shù)部分，其表示相關(guān)的變焦點(diǎn)和相鄰的變焦點(diǎn)(在本實(shí)施例中指攝遠(yuǎn)端這一側(cè)的相鄰的變焦點(diǎn))之間的相位系數(shù)。因此，在實(shí)際上被寄存器判斷部件135選擇的變焦點(diǎn)互相之間不相鄰的情況下，需要使用位于實(shí)際選擇的變焦點(diǎn)之間的變焦點(diǎn)作為參考，來(lái)對(duì)由變焦位置信息指示的相位系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將被轉(zhuǎn)換的系數(shù)提供給變焦距插值計(jì)算單元141。上述轉(zhuǎn)換處理在相位計(jì)算單元142中進(jìn)行。
下文中，利用圖22來(lái)描述由于變焦位置的改變而執(zhí)行的重新寫(xiě)入失真校正參數(shù)的操作。圖22是解釋根據(jù)變焦位置的改變選擇變焦點(diǎn)的方法的圖像。
對(duì)應(yīng)于圖22(A)到22(C)所示的變焦位置改變的三種模式，分別采用根據(jù)變焦位置的改變來(lái)選擇變焦點(diǎn)的不同方法。在圖22中，從廣角端側(cè)到攝遠(yuǎn)端側(cè)排列的變焦點(diǎn)分別由“Zoom0”到“Zoom4”來(lái)表示。而且，失真校正存儲(chǔ)器313中存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域由“Reg0”和“Reg1”來(lái)表示。
圖22(A)示出了變焦位置從變焦點(diǎn)“Zoom1”和“Zoom2”之間的位置改變到變焦點(diǎn)“Zoom2”和“Zoom3”之間的位置的一種改變模式。即，改變發(fā)生之后變焦位置所處的指定變焦點(diǎn)的組合的間隔從改變發(fā)生之前變焦位置所處的指定變焦點(diǎn)的組合的間隔朝攝遠(yuǎn)端側(cè)移動(dòng)了一個(gè)間隔。
如果假設(shè)在變焦位置改變之前，與變焦點(diǎn)“Zoom1”和“Zoom2”對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被分別存儲(chǔ)在寄存器Reg0和Reg1中，則即使在變焦位置發(fā)生改變之后，存儲(chǔ)在寄存器Reg1中的失真校正參數(shù)也仍然能夠被使用，而無(wú)需對(duì)其作出改變。因此，僅用對(duì)應(yīng)于變焦點(diǎn)“Zoom3”的失真校正參數(shù)對(duì)存儲(chǔ)在寄存器Reg0中的失真校正參數(shù)進(jìn)行更新就足夠了。
然而，在變焦位置發(fā)生改變之后對(duì)應(yīng)于寄存器Reg0和Reg1的變焦點(diǎn)的排列(即，與變焦距插值計(jì)算單元141的失真校正參數(shù)對(duì)應(yīng)的變焦點(diǎn)的排列)與變焦位置發(fā)生改變之前與寄存器Reg0和Reg1對(duì)應(yīng)的變焦點(diǎn)的排列相反。因此，提供給變焦距插值計(jì)算單元114的相位系數(shù)應(yīng)該以這樣一種方式進(jìn)行計(jì)算，該計(jì)算方式使得采用點(diǎn)“Zoom3”作為參考點(diǎn)來(lái)表示朝向廣角端側(cè)的位置條件。
另外，圖22(B)示出了變焦位置從變焦點(diǎn)“Zoom1”和“Zoom2”之間的位置改變到變焦點(diǎn)“Zoom0”和“Zoom1”之間的位置的情況下的模式。即，改變發(fā)生之后變焦位置所處的指定的變焦點(diǎn)的組合的間隔從改變發(fā)生之前變焦位置所處的指定變焦點(diǎn)的組合的間隔朝廣角端側(cè)移動(dòng)了一個(gè)間隔。
假設(shè)在變焦位置改變之前，與變焦點(diǎn)“Zoom1”和“Zoom2”對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被分別存儲(chǔ)在寄存器Reg0和Reg1中，即使在變焦位置發(fā)生改變之后，存儲(chǔ)在寄存器Reg0中的失真校正參數(shù)仍然能夠被使用，而無(wú)需對(duì)其作出改變。因此，僅用對(duì)應(yīng)于變焦點(diǎn)“Zoom0”的失真校正參數(shù)對(duì)存儲(chǔ)在寄存器Reg1中的失真校正參數(shù)進(jìn)行更新就足夠了。即使在這種情況下，在變焦位置發(fā)生改變之后對(duì)應(yīng)于寄存器Reg0和Reg1的變焦點(diǎn)的排列與變焦位置發(fā)生改變之前與寄存器Reg0和Reg1對(duì)應(yīng)的變焦點(diǎn)的排列相反。因此，需要通過(guò)采用攝遠(yuǎn)端的點(diǎn)“Zoom1”作為參考點(diǎn)來(lái)對(duì)相位系數(shù)coef進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
在變焦位置改變之后的變焦點(diǎn)的組合以這些方式從變焦位置改變之前的變焦點(diǎn)的組合移動(dòng)了一個(gè)間隔的情況下，通過(guò)重新接收存儲(chǔ)在寄存器中的一個(gè)中的失真校正參數(shù)，系統(tǒng)能夠處理變焦點(diǎn)的排列的反轉(zhuǎn)。因此，能夠減少通信數(shù)據(jù)的數(shù)量。而且，通過(guò)變焦位置改變后在從未更新的存儲(chǔ)區(qū)域讀取數(shù)據(jù)期間在其它存儲(chǔ)區(qū)域?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行更新，就減少了將數(shù)據(jù)寫(xiě)入失真校正存儲(chǔ)器113和從失真校正存儲(chǔ)器113讀取數(shù)據(jù)的處理所需的時(shí)間。因此，很容易保持實(shí)時(shí)能力。
圖22(C)示出了變焦位置從變焦點(diǎn)“Zoom1”和“Zoom2”之間的位置改變到變焦點(diǎn)“Zoom3”和“Zoom4”之間的位置的情況下的模式。即，改變發(fā)生之后期間變焦位置所處于的指定變焦點(diǎn)的組合的間隔從改變發(fā)生之前變焦位置所處于的指定變焦點(diǎn)的組合的間隔朝廣角端側(cè)移動(dòng)了兩個(gè)或更多間隔。
與上述模式相似，通過(guò)僅對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域中的一個(gè)進(jìn)行更新，減小了通信數(shù)據(jù)的數(shù)量。為了這一目的，在變焦位置改變之前靠近該側(cè)(如圖22(C)所示的攝遠(yuǎn)端一側(cè))的變焦點(diǎn)(本例中為“Zoom2”)被沒(méi)有變化地用作變焦位置改變之后所使用的變焦點(diǎn)，其中變焦位置朝向上述的該側(cè)移動(dòng)。而且，僅僅存儲(chǔ)在寄存器中、與另一個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)被更新。在圖22(C)示出的例子中，不對(duì)存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于點(diǎn)“Zoom2”的失真校正參數(shù)的寄存器Reg1進(jìn)行更新。即使在變焦位置改變之后，這一數(shù)據(jù)仍然能夠被使用，沒(méi)有任何改變。用對(duì)應(yīng)于點(diǎn)“Zoom4”的失真校正參數(shù)對(duì)保存在寄存器Reg0中的失真校正參數(shù)進(jìn)行更新。
因此，在變焦位置改變之后，通過(guò)利用分別與點(diǎn)“Zoom2”和“Zoom4”對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)，變焦距插值處理器314執(zhí)行插值計(jì)算。同時(shí)，與變焦點(diǎn)排列的反轉(zhuǎn)一起，通過(guò)采用位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的點(diǎn)“Zoom4”，還需要對(duì)對(duì)應(yīng)于變焦點(diǎn)之間的變焦位置的相位系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使該相位系數(shù)表示該變焦點(diǎn)到點(diǎn)“Zoom2”的距離與該變焦點(diǎn)到點(diǎn)“Zoom4”的距離的比值。而且，也需要將被轉(zhuǎn)換的相位系數(shù)提供給變焦距插值處理器314。
接下來(lái)參考圖23，圖23是顯示在本實(shí)施例中執(zhí)行的失真校正處理的流程的流程圖。
在步驟S2301，初始化失真校正存儲(chǔ)器113?！皃re_u”和“pre_d”是分別表示所選擇的兩個(gè)變焦點(diǎn)中離變焦位置的參考點(diǎn)遠(yuǎn)的點(diǎn)和較近的一點(diǎn)的兩個(gè)變量。這些變量被寄存器判斷部件135保存。在本例中，假定參考點(diǎn)是離廣角端最近的變焦點(diǎn)“Zoom0”，位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)是點(diǎn)“pre_u”，位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)是點(diǎn)“pre_d”，并且變焦點(diǎn)“Zoom1”和“Zoom0”被選擇作為最初的變焦點(diǎn)。
此外，“u1x0”是表示存儲(chǔ)變量“pre_u”的寄存器的變量，具有表示寄存器Reg0的值0，和表示寄存器Reg1的值1。在本例中，寄存器Reg1是最初設(shè)置的寄存器。存儲(chǔ)變量“pre_d”的寄存器通過(guò)變量“～u1x0”來(lái)表示。
而且，用于讀取分別與選擇的變焦點(diǎn)“Zoom0”和“Zoom1”對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求被送到校正參數(shù)編碼器202。此后，從校正參數(shù)編碼器接收這些參數(shù)并將其存儲(chǔ)到參數(shù)存儲(chǔ)器131中?！癮llset#”是代表作出從校正參數(shù)編碼器202讀取需要的失真校正參數(shù)并將讀取的參數(shù)存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中的請(qǐng)求的處理的變量。該變?cè)哂兄怠?”和“1”，其將寄存器Reg0和Reg1指定為寫(xiě)入位置。在初始化處理中，分別與變焦點(diǎn)“Zoom0”和“Zoom1”對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)被分別存儲(chǔ)在寄存器Reg0和Reg1中。
同時(shí)，從校正參數(shù)編碼器202傳送網(wǎng)格信息和變焦點(diǎn)信息，并將這些信息分別存儲(chǔ)在校正參數(shù)解碼器112和失真校正存儲(chǔ)器113中。
在光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的變焦位置被改變的情況下，從校正參數(shù)解碼器112發(fā)送的表示變焦位置的改變的信號(hào)“SET”的電平被設(shè)置為“1”。在步驟S2302，當(dāng)信號(hào)“SET”的電平為“1”時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2302，在其中根據(jù)被改變的變焦位置執(zhí)行再次設(shè)置變焦點(diǎn)的處理。一完成該設(shè)置，系統(tǒng)就執(zhí)行將在步驟S2302執(zhí)行的判斷處理。
如果信號(hào)“SET”的電平為“0”，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S2304。然后，如果信號(hào)“ACT”的電平為“1”，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2305。相反，如果信號(hào)“ACT”的電平為“0”，系統(tǒng)就回到步驟S2302。通常，響應(yīng)于變焦位置的改變，執(zhí)行步驟S2302中的處理。一完成該設(shè)置，信號(hào)“SET”的電平就被設(shè)置為“0”。然后，在步驟S2304和下面的步驟中執(zhí)行的失真校正參數(shù)的插值和失真校正處理被重復(fù)執(zhí)行，直至信號(hào)“SET”的電平變?yōu)?。
圖24是顯示步驟S2303中的變焦點(diǎn)設(shè)置處理的流程的流程圖。
在流程圖24所示的處理開(kāi)始時(shí)，通過(guò)校正參數(shù)解碼器112，新變焦位置信息“z_pos”被輸入到失真校正存儲(chǔ)器113和變焦距插值處理器114中。如上所述，信息“z_pos”的整數(shù)部分表示靠近指定變焦位置的廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)。小數(shù)部分表示對(duì)應(yīng)于在這一變焦點(diǎn)和位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的相鄰的相鄰變焦點(diǎn)之間的變焦位置的相位系數(shù)。
除非另有描述，下面的每個(gè)步驟中的處理都是通過(guò)寄存器判斷部件135來(lái)執(zhí)行的。
在步驟S2401，如果“z_pos”的值小于“pre_u”的值，而且“z_pos”的值大于“pre_d”的值，即如果由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)出現(xiàn)在寄存器判斷部件135在之前的半幀中選擇的兩個(gè)變焦點(diǎn)之間，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2402。否則，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2406。
在步驟S2402，如果“z_pos”的整數(shù)部分與“pre_d”的值(指定位于在所選擇的變焦點(diǎn)之間的廣角端側(cè)的變焦點(diǎn))不匹配，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2403。如果匹配，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2404。
在步驟S2403，判斷部件135給校正參數(shù)編碼器202發(fā)送讀取對(duì)應(yīng)于由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。然后，被傳送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存有“pre_d”的寄存器中。接下來(lái)，使“pre_d”的值與“z_pos”的整數(shù)部分匹配。即，將所選擇的位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)改變到由變焦位置信息指定的變焦點(diǎn)。從而完成設(shè)置處理。同時(shí)，如果通過(guò)將“z_pos”的值加1所獲得的數(shù)值(獲得的值與由“z_pos”指定的位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)相鄰的變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng))與“pre_u”的值不匹配，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S2405。如果匹配，則在直接在前的半幀中已經(jīng)選擇的變焦點(diǎn)之間再次設(shè)置變焦位置。因此，補(bǔ)需要改變所選擇的變焦點(diǎn)。從而完成設(shè)置處理。
在步驟S2405，判斷部件135給校正參數(shù)編碼器202發(fā)送讀取對(duì)應(yīng)于由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。被傳送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存有“pre_u”的寄存器中。然后，在由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的攝遠(yuǎn)端側(cè)設(shè)置“pre_u”的值。而且，改變攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)。由此完成該處理。
在在前的半幀中選擇的變焦點(diǎn)互相之間不相鄰，并且新的變焦位置不位于該變焦點(diǎn)之間的區(qū)域內(nèi)時(shí)，執(zhí)行每個(gè)步驟S2403和S2405中的處理。在步驟S2404和S2405之間，可以提供附加步驟。在這一附加步驟中，判斷與“z_pos”對(duì)應(yīng)的位置更靠近對(duì)應(yīng)于“pre_u”的點(diǎn)和對(duì)應(yīng)于“pre_d”的點(diǎn)中的哪一個(gè)點(diǎn)。如果更靠近對(duì)應(yīng)于“pre_u”的點(diǎn)，則系統(tǒng)執(zhí)行步驟S2403中的處理。在這一情況下，執(zhí)行失真校正的精確度能夠得到較大的提高。
而且，在與“z_pos”對(duì)應(yīng)的位置位于在前的變焦點(diǎn)之間的區(qū)域外部或者與“z_pos”對(duì)應(yīng)的位置與在前的變焦點(diǎn)中的一個(gè)完全一致時(shí)，執(zhí)行步驟S2406和下面的步驟中的處理。如果在步驟S2406中判斷出與“z_pos”對(duì)應(yīng)的值小于與“pre_d”對(duì)應(yīng)的值(即，指定比在前的廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)更靠近廣角端的位置)，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2407。否則，進(jìn)入步驟S2408。
在步驟S2407，判斷部件135給校正參數(shù)編碼器202發(fā)送讀取對(duì)應(yīng)于由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。被傳送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存有“pre_u”的寄存器中。然后，存儲(chǔ)有“pre_u”的寄存器被改變，并將其設(shè)置為對(duì)應(yīng)于位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)的寄存器。而且，將“pre_u”的值替換為“pre_d”的值。即，用位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)替換在先選擇的位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)。此外，用由“z_pos”的整數(shù)部分指定的變焦點(diǎn)替換這一變焦點(diǎn)。從而完成設(shè)置處理。因而，在先設(shè)置為與攝遠(yuǎn)端側(cè)對(duì)應(yīng)的寄存器被改變，并被重新設(shè)置為與廣角端側(cè)對(duì)應(yīng)。相關(guān)的失真校正參數(shù)被存儲(chǔ)在這一寄存器中。
在步驟S2408，如果“z_pos”與“pre_d”完全匹配，而且“pre_u”被存儲(chǔ)在寄存器Reg0中，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2409。否則，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2410。如果“z_pos”與“pre_d”完全匹配，而且“pre_u”被存儲(chǔ)在寄存器Reg1中，就沒(méi)有必要改變?cè)O(shè)置，從而處理結(jié)束。
在步驟S2409，通過(guò)將“pre_d”的相同值(等于“z_pos”的值)存入每個(gè)寄存器Reg0和Reg1中，相位系數(shù)coef被歸零。即，判斷部件135給校正參數(shù)編碼器202發(fā)送讀取對(duì)應(yīng)于由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。被傳送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在寄存器Reg0中。此外，寄存器Reg1被設(shè)置為存儲(chǔ)有與位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的寄存器。然后，“pre_u”被設(shè)置為與“pre_d”的值相一致。隨后，結(jié)束該處理。
此外，在步驟S2410，如果“z_pos”的值與“pre_u”的值完全匹配，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S2411。否則，系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2412。
在步驟S2411，由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)與之前在攝遠(yuǎn)端側(cè)選擇的變焦點(diǎn)相符。在這種情況下，通過(guò)將“pre_d”的相同值(等于“z_pos”的值)存入每個(gè)寄存器Reg0和Reg1中，進(jìn)行相位系數(shù)歸零的處理。即，判斷部件135給校正參數(shù)編碼器202發(fā)送讀取對(duì)應(yīng)于由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。被傳送到此的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存有與“pre_d”對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的寄存器中。此外，存有與“pre_u”對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的寄存器被設(shè)置為存儲(chǔ)有與位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的寄存器。然后，“pre_d”的值被設(shè)置為與“z_pos”的值相匹配。隨后，結(jié)束該處理。
而且，在步驟S2412，如果“z_pos”的值大于“pre_u”的值(即指定比在前的位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)更靠近攝遠(yuǎn)端的位置)，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S2413。否則，設(shè)置處理結(jié)束。
在步驟S2413，系統(tǒng)處于這樣一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，指定比在前的位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)更靠近攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦位置。在這一步驟中，首先，設(shè)置為與攝遠(yuǎn)端側(cè)對(duì)應(yīng)的寄存器被指定為存儲(chǔ)位置，在該處存儲(chǔ)新的失真校正參數(shù)。而且，互相替換分別與廣角端側(cè)和攝遠(yuǎn)端側(cè)對(duì)應(yīng)的寄存器。然后，用“pre_u”的值替換“pre_d”的值。此后，用通過(guò)將“z_pos”的整數(shù)部分加1所得的值替換“pre_u”的值。其后，位于由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)的攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)被設(shè)置為由“pre_u”指定的變焦點(diǎn)。部件135給校正參數(shù)編碼器202發(fā)送讀取與該變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)的請(qǐng)求。然后，結(jié)束該設(shè)置處理。從校正參數(shù)編碼器202傳送的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在重新指定的對(duì)應(yīng)于攝遠(yuǎn)端的寄存器中。
變量“pre_u”、“pre_d”和“u1x0”的值被輸出至相位計(jì)算單元142。然后，系統(tǒng)回到圖23的流程中所描述的處理(在步驟S2302)。
圖25和26是示出變焦點(diǎn)設(shè)置處理的具體例子的圖。
圖25(A)和25(B)示出了與步驟S2403和S2405中的處理對(duì)應(yīng)的例子。系統(tǒng)從選擇互相之間不相鄰的變焦點(diǎn)的狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，在所述另一種狀態(tài)下，在這些變焦點(diǎn)之間設(shè)置新的變焦位置。在圖25(A)所示的情況中，僅僅位于攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)發(fā)生改變。在圖25(B)中，僅僅位于廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)發(fā)生改變。
而且，圖25(C)示出了與步驟S2407對(duì)應(yīng)的例子。在之前選擇的變焦點(diǎn)之間的區(qū)域的廣角端側(cè)設(shè)置新的變焦位置。在這種情況下，將被設(shè)置在廣角端側(cè)的變焦點(diǎn)變?yōu)樵O(shè)置在攝遠(yuǎn)端側(cè)。而且，比由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)更靠近廣角端的變焦點(diǎn)被重新設(shè)置。
而且，圖26(A)和26(B)示出了分別與步驟S2409和S2411對(duì)應(yīng)的例子。每個(gè)新的變焦位置與在先選擇在廣角端側(cè)或攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)的位置相一致。在這些情況下，通過(guò)將由“z_pos”指定的變焦位置設(shè)置為位于廣角端側(cè)和攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)，可將相位系數(shù)coef的值歸零。
而且，圖26(C)示出了與步驟S2413對(duì)應(yīng)的例子。在之前選擇的變焦點(diǎn)之間的區(qū)域的攝遠(yuǎn)端側(cè)設(shè)置新的變焦位置。在這種情況下，將被設(shè)置在攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)變?yōu)樵O(shè)置在廣角端側(cè)。而且，比由“z_pos”指定的變焦點(diǎn)更靠近攝遠(yuǎn)端側(cè)的變焦點(diǎn)被重新設(shè)置。
下文中，將再次參考附圖23對(duì)要執(zhí)行的處理進(jìn)行描述。
在信號(hào)“SET”和“ACT”的電平均為1的情況下，執(zhí)行失真校正處理。在步驟S2305，通過(guò)利用寄存器判斷部件135提供的變量，相位計(jì)算單元142計(jì)算與實(shí)際選擇的變焦點(diǎn)之間的間隔對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)。相位計(jì)算單元142使由變焦位置信息指定的相位系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，從而使pre_u-pre_d＝1。這里，假設(shè)代表變焦點(diǎn)的值是整數(shù)。
如果u1x0＝1，則通過(guò)下面的表達(dá)式(22)來(lái)獲得相位系數(shù)coefcoef＝(z_pos-pre_d)/(pre_u-pre_d)……(22)如果u1x0＝0，則通過(guò)下面的表達(dá)式(23)來(lái)獲得相位系數(shù)coefcoef＝(pre_u-z_pos)/(pre_u-pre_d)……(23)如果pre_u＝pre_d，則相位系數(shù)coef的值被設(shè)置為0。
在寄存器Reg0和Reg1分別保存與廣角端側(cè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和攝遠(yuǎn)端側(cè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的情況下，通過(guò)上述處理并采用廣角端側(cè)變焦點(diǎn)作為參考來(lái)計(jì)算相位系數(shù)coef。而且，在與上述情形相反的情況下，通過(guò)上述處理并采用攝遠(yuǎn)端側(cè)變焦點(diǎn)作為參考來(lái)計(jì)算相位系數(shù)coef。即，在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于與寄存器Reg0相關(guān)的變焦點(diǎn)的相位系數(shù)coef一直采用與寄存器Reg0相關(guān)的變焦點(diǎn)作為起始點(diǎn)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
在步驟S2306中，如果請(qǐng)求讀取失真校正參數(shù)的“read_enable”的電平為1，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2307。如果“read_enable”的電平為0，系統(tǒng)就進(jìn)入步驟S2309。
在步驟S2307，響應(yīng)于來(lái)自寄存器判斷部件135的請(qǐng)求，地址發(fā)生器132從校正參數(shù)解碼器112獲取坐標(biāo)。然后，地址發(fā)生器132在屏幕上搜索該位置并計(jì)算目標(biāo)像素周?chē)乃膫€(gè)網(wǎng)格點(diǎn)。然后，地址發(fā)生器132產(chǎn)生存儲(chǔ)有這些網(wǎng)格點(diǎn)的失真校正參數(shù)的地址，并連續(xù)地將這些地址指定給寄存器Reg0和Reg1。其后，讀取與兩個(gè)變焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的失真校正參數(shù)。
在步驟S2308，通過(guò)利用從相位計(jì)算單元142接收到的相位系數(shù)coef，變焦距插值計(jì)算單元141對(duì)從寄存器Reg0和Reg1讀取的失真校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算。同時(shí)，如對(duì)步驟S2305的描述中所述，根據(jù)寄存器Reg0和Reg1與變焦點(diǎn)之間的聯(lián)系，相位系數(shù)coef在相位的參考方向被標(biāo)準(zhǔn)化。因此，獨(dú)立于寄存器Reg0和Reg1與變焦點(diǎn)之間的聯(lián)系，在變焦距插值計(jì)算單元141中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的插值計(jì)算。
由變焦距插值計(jì)算單元141在變焦方向插值的失真校正參數(shù)被輸出至校正參數(shù)解碼器112。校正參數(shù)解碼器112對(duì)接收的失真校正參數(shù)進(jìn)行解碼并將被解碼的參數(shù)提供給圖像信號(hào)處理器104。因此，執(zhí)行對(duì)目標(biāo)像素的失真校正計(jì)算。
在步驟S2309，判斷是否對(duì)所有像素都已經(jīng)執(zhí)行過(guò)步驟S2307和S2308中的處理。如果不是，系統(tǒng)就回到步驟S2306。在“read_enable”的電平為0期間，系統(tǒng)一直處于等待狀態(tài)，直至其電平變?yōu)?。
而且，如果已經(jīng)結(jié)束對(duì)一個(gè)半幀的所有像素執(zhí)行的失真校正，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟S2310，于是判斷是否該處理結(jié)束。如果不是，系統(tǒng)就回到步驟S2302。系統(tǒng)等待對(duì)下一個(gè)半幀執(zhí)行失真校正處理的請(qǐng)求信號(hào)，或者等待與變焦位置的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的改變變焦點(diǎn)設(shè)置的請(qǐng)求信號(hào)。
在實(shí)際處理中，當(dāng)變焦點(diǎn)設(shè)置處理結(jié)束，而且失真校正參數(shù)已經(jīng)從失真校正參數(shù)編碼器202傳送到寄存器Reg0和Reg1時(shí)，最好是，從寄存器Reg0和Reg1讀取數(shù)據(jù)、在變焦方向執(zhí)行插值計(jì)算和失真校正處理互相之間同時(shí)進(jìn)行。
在第三個(gè)實(shí)施例中，僅僅待用于失真校正處理的兩個(gè)變焦點(diǎn)的失真校正參數(shù)被存儲(chǔ)在失真校正存儲(chǔ)器113中。因此，可以減少失真校正存儲(chǔ)器113的存儲(chǔ)容量。因此，可以減少生產(chǎn)成本和安裝面積。此外，在變焦位置發(fā)生改變的情況下，僅僅對(duì)變焦點(diǎn)中的一個(gè)的選擇發(fā)生改變。同時(shí)，僅僅從編碼器202傳送失真校正參數(shù)。因此，每個(gè)半幀的通信數(shù)據(jù)的數(shù)量能夠被減少。即使在使用低成本的裝置如通信I/F和失真校正存儲(chǔ)器113的情況下，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)與失真校正處理同步的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
此外，以這樣的結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)減小變焦點(diǎn)之間的距離，同時(shí)在校正參數(shù)編碼器202中能夠產(chǎn)生更大數(shù)量的失真校正參數(shù)時(shí)，每個(gè)半幀待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和需要的存儲(chǔ)器容量可以保持不變。所以，響應(yīng)于透鏡在變焦方向的移動(dòng)，能夠獲得更高精度的失真校正。而且，即使當(dāng)變焦位置發(fā)生改變時(shí)，在所選擇的變焦點(diǎn)不變的情況下，沒(méi)有必要獲取新的失真校正參數(shù)。從而能夠減少由于數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)器更新所造成的能量消耗。
在上述實(shí)施例中，假設(shè)成像裝置是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。此外，本發(fā)明可用于信息處理裝置，例如具有成像功能的數(shù)字照相機(jī)、便攜式電話(huà)、PDAs(個(gè)人數(shù)字助手)。而且，本發(fā)明可用于下述情形，在這種情形下，根據(jù)在不具有成像功能的裝置中攝像時(shí)所獲得的變焦位置信息，通過(guò)從記錄介質(zhì)讀取代表已拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)或通過(guò)通信裝置接收該成像數(shù)據(jù)，來(lái)執(zhí)行失真校正處理。
除了對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行上述的失真校正外，例如本發(fā)明還可用于對(duì)顯示裝置中的不會(huì)聚進(jìn)行校正。在這種情況下，將本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的功能例如提供給顯示裝置。而且，通過(guò)利用分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)顏色的不同校正數(shù)據(jù)，對(duì)由輸入圖像信號(hào)產(chǎn)生的RGB信號(hào)執(zhí)行校正處理。因此，能夠消除在顯示屏上產(chǎn)生的色彩偏移。同時(shí)，在該實(shí)施例中，作為與光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的變焦位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)，指定與每個(gè)一種顏色對(duì)應(yīng)的色彩偏移調(diào)整量的控制信號(hào)通過(guò)用戶(hù)的輸入操作輸入。然后，對(duì)該調(diào)整量的有效范圍進(jìn)行分割。而且，準(zhǔn)備與每個(gè)分割點(diǎn)(與變焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián))對(duì)應(yīng)的失真校正數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)利用對(duì)應(yīng)于分割點(diǎn)的接近輸入調(diào)整量的失真校正數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行插值計(jì)算。所以通過(guò)減少需要的失真校正數(shù)據(jù)的數(shù)量，根據(jù)調(diào)整量能夠獲得高精確度的色彩偏移校正。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，在權(quán)利要求書(shū)或其等同物限定的范圍內(nèi)，依賴(lài)于設(shè)計(jì)要求和其它因素的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出不同的修改、結(jié)合、子結(jié)合和更改。
權(quán)利要求
1.一種用于接收輸入圖像并校正該圖像的失真的圖像處理設(shè)備，所述圖像是使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組拍攝的，該圖像處理設(shè)備包括變焦位置獲取裝置，用于在拍攝被輸入的圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；變焦方向解碼裝置，用于根據(jù)變焦壓縮參數(shù)，對(duì)與變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置相關(guān)聯(lián)的校正參數(shù)解壓縮，其中利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間、并包括兩端的多個(gè)級(jí)別；和圖像校正裝置，用于根據(jù)被變焦方向解碼裝置解壓縮的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，變焦方向解碼裝置獲取與多個(gè)變焦分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的、作為變焦壓縮參數(shù)的校正參數(shù)，所述變焦分割點(diǎn)根據(jù)變焦位置選擇，并根據(jù)在多個(gè)變焦分割點(diǎn)的間隔中的變焦位置的相對(duì)位置和變焦壓縮參數(shù)，利用線(xiàn)性插值來(lái)執(zhí)行插值計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中變焦方向解碼裝置根據(jù)變焦壓縮參數(shù)恢復(fù)第n次多項(xiàng)式(其中n是自然數(shù))，在根據(jù)變焦位置選擇的多個(gè)變焦分割點(diǎn)的間隔中的一個(gè)中，用該第n次多項(xiàng)式對(duì)對(duì)應(yīng)于每個(gè)透鏡位置狀態(tài)的校正參數(shù)中的變化進(jìn)行近似，和其中通過(guò)將變焦位置的相對(duì)位置應(yīng)用到n次多項(xiàng)式中，變焦方向解碼裝置執(zhí)行插值計(jì)算，所述變焦位置位于多個(gè)所選擇的變焦分割點(diǎn)的間隔中的一個(gè)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括具有存儲(chǔ)變焦壓縮參數(shù)的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的參數(shù)存儲(chǔ)裝置；參數(shù)選擇裝置，用于選擇變焦壓縮參數(shù)，所述變焦壓縮參數(shù)需要用在被變焦方向解碼裝置根據(jù)變焦位置的改變所執(zhí)行的插值計(jì)算中。存儲(chǔ)區(qū)域選擇裝置，用于選擇存儲(chǔ)由參數(shù)選擇裝置選擇的變焦壓縮參數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域；和相位計(jì)算裝置，用于計(jì)算變焦位置的相對(duì)位置來(lái)作為相位系數(shù)，所述變焦位置位于對(duì)應(yīng)于由參數(shù)選擇裝置選取的變焦壓縮參數(shù)的變焦分割點(diǎn)之間；其中變焦方向解碼裝置根據(jù)從存儲(chǔ)區(qū)域讀取的變焦壓縮參數(shù)和由相位計(jì)算裝置計(jì)算的相位系數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理設(shè)備，其中，如果變焦位置發(fā)生變化，則在改變后的變焦位置位于與改變之前選擇的變焦壓縮參數(shù)對(duì)應(yīng)的變焦分割點(diǎn)之間的區(qū)域外部的情況下，參數(shù)選擇裝置連續(xù)選擇與變焦分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的變焦壓縮參數(shù)，其中變焦分割點(diǎn)靠近與改變之前的選擇對(duì)應(yīng)的變焦分割點(diǎn)中改變后的變焦位置；和存儲(chǔ)區(qū)域選擇裝置選擇存儲(chǔ)區(qū)域，使得在變焦位置改變之后僅僅寫(xiě)入由參數(shù)選擇裝置重新選擇的變焦壓縮參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中，根據(jù)由參數(shù)選擇裝置選擇的變焦壓縮參數(shù)和由存儲(chǔ)區(qū)域選擇裝置選擇的存儲(chǔ)區(qū)域，相位計(jì)算裝置計(jì)算變焦位置的相對(duì)位置來(lái)作為所有時(shí)間的相位系數(shù)，該相對(duì)位置是通過(guò)采用與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)域之一內(nèi)的變焦壓縮參數(shù)對(duì)應(yīng)的變焦分割點(diǎn)作為參考來(lái)設(shè)定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括X-Y-方向解碼裝置，用于對(duì)通過(guò)在圖像的橫向和縱向進(jìn)行壓縮獲得的X-Y-壓縮參數(shù)進(jìn)行解壓縮，所述圖像的失真已經(jīng)利用插值計(jì)算進(jìn)行校正；其中變焦方向解碼裝置接收通過(guò)根據(jù)變焦位置進(jìn)一步壓縮X-Y-壓縮參數(shù)獲得的壓縮數(shù)據(jù)，來(lái)作為變焦壓縮參數(shù)，并且執(zhí)行插值計(jì)算和將被解壓縮的X-Y-壓縮參數(shù)提供給X-Y-方向解碼裝置；和其中圖像校正裝置根據(jù)被X-Y-方向解碼裝置解壓縮的校正參數(shù)、利用插值計(jì)算來(lái)校正失真。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其中，通過(guò)以網(wǎng)格形式分割已經(jīng)進(jìn)行失真校正的圖像，和通過(guò)利用每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的位置壓縮與網(wǎng)格線(xiàn)對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，來(lái)產(chǎn)生X-Y壓縮參數(shù)；和X-Y解碼裝置在網(wǎng)格的每個(gè)部分對(duì)X-Y壓縮參數(shù)進(jìn)行解壓縮。
9.一種圖像處理設(shè)備，用于接收利用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的會(huì)聚透鏡組拍攝的輸入圖像，還用于校正該圖像的失真，該圖像處理設(shè)備包括變焦位置獲取裝置，用于在拍攝輸入圖像時(shí)獲取狀表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；坐標(biāo)指定裝置，用于指定作為失真校正目標(biāo)的像素的坐標(biāo)；參數(shù)解碼裝置，根據(jù)在已進(jìn)行失真校正的圖像的變焦方向、水平方向和垂直方向被壓縮的、用于失真校正的校正參數(shù)，所述參數(shù)解碼裝置通過(guò)插值計(jì)算來(lái)計(jì)算與由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，其中光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)在所述變焦方向發(fā)生改變；和圖像校正裝置，用于根據(jù)由參數(shù)解碼裝置計(jì)算出的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真；其中，當(dāng)對(duì)一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行水平方向的校正處理時(shí)，在水平回掃期間，根據(jù)與所述一行對(duì)應(yīng)的變焦位置和垂直坐標(biāo)，參數(shù)解碼裝置對(duì)校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算，所述校正參數(shù)需要用于對(duì)所述一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理，并與變焦方向和垂直方向?qū)?yīng)，并且在這一水平回掃期結(jié)束之后，在圖像有效期，通過(guò)利用在水平方向計(jì)算并壓縮的校正參數(shù)，進(jìn)一步對(duì)排列在水平方向的每個(gè)像素執(zhí)行插值計(jì)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中參數(shù)解碼裝置包括插值計(jì)算裝置，用于通過(guò)使用被輸入和被壓縮的校正參數(shù)，根據(jù)相位系數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算；Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在變焦方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；X-壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在垂直方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；輸入選擇裝置，用于有選擇性地將在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮并與變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)、從Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)、和從X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)輸入到插值計(jì)算裝置；和控制裝置，用于根據(jù)由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置，控制輸入選擇裝置中的選擇操作，用于計(jì)算相位系數(shù)和用于將計(jì)算出的相位系數(shù)提供給插值計(jì)算裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理設(shè)備，其中控制裝置控制輸入選擇裝置，使得輸入選擇裝置在水平回掃期間，在選擇與變焦位置對(duì)應(yīng)并且在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮的校正參數(shù)后，選擇從Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)，和在水平回掃期結(jié)束之后，使輸入選擇裝置在圖像有效期選擇從X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理設(shè)備，其中如果控制裝置使輸入選擇裝置選擇在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮的校正參數(shù)，則控制裝置計(jì)算與變焦方向?qū)?yīng)的相位系數(shù)；如果控制裝置使輸入選擇裝置選擇從Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)，則控制裝置計(jì)算與垂直方向?qū)?yīng)的相位系數(shù)；以及如果控制裝置使輸入選擇裝置選擇從X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)，則控制裝置計(jì)算與水平方向?qū)?yīng)的相位系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中通過(guò)以網(wǎng)格形式分割已校正過(guò)失真的圖像，和通過(guò)利用每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的位置、在橫向和縱向壓縮與網(wǎng)格片段對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，和此后，通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)在變焦方向進(jìn)一步壓縮在橫向和縱向被壓縮并且與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，來(lái)提供給參數(shù)解碼裝置的校正參數(shù)，其中在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間被連續(xù)分割成包括兩端點(diǎn)的多個(gè)級(jí)別。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中參數(shù)解碼裝置根據(jù)校正參數(shù)和相位系數(shù)利用線(xiàn)性插值來(lái)執(zhí)行插值計(jì)算，所述校正參數(shù)對(duì)應(yīng)于根據(jù)變焦位置所選擇的多個(gè)變焦分割點(diǎn)和根據(jù)由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)所選擇的網(wǎng)格中的網(wǎng)格點(diǎn)，所述相位系數(shù)代表變焦位置和變焦分割點(diǎn)之間及網(wǎng)格內(nèi)部的坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中基于與根據(jù)變焦位置選擇的兩個(gè)變焦分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)、和進(jìn)一步與根據(jù)由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)在網(wǎng)格中選擇的網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)、和進(jìn)一步與通過(guò)將選擇的變焦分割點(diǎn)之間的間隔和網(wǎng)格中的網(wǎng)格片段中的每個(gè)分割成n個(gè)部分(其中n為自然數(shù))所獲得的內(nèi)部分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，通過(guò)恢復(fù)第n次多項(xiàng)式并將相位系數(shù)應(yīng)用到該第n次多項(xiàng)式中，參數(shù)解碼裝置執(zhí)行插值計(jì)算，其中用該n次多項(xiàng)式對(duì)與所選擇的變焦分割點(diǎn)之間的間隔和網(wǎng)格中的網(wǎng)格片段中的每個(gè)對(duì)應(yīng)的每個(gè)校正參數(shù)的變化進(jìn)行近似，所述相位系數(shù)代表變焦位置和位于變焦分割點(diǎn)的間隔中及網(wǎng)格中的坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)。
16.一種圖像處理系統(tǒng)，用于接收輸入圖像并校正該圖像的失真，所述圖像是通過(guò)具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組拍攝的，該圖像處理系統(tǒng)包括變焦位置獲取裝置，用于在拍攝輸入圖像時(shí)獲取表示光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；變焦方向編碼裝置，用于通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)對(duì)用于失真校正的校正參數(shù)進(jìn)行壓縮，用于失真校正的校正參數(shù)與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)按順序在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間被分割成包括兩端的多個(gè)級(jí)別；變焦方向解碼裝置，用于根據(jù)由變焦方向編碼裝置壓縮的變焦壓縮參數(shù)，通過(guò)插值計(jì)算對(duì)與變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置相關(guān)聯(lián)的校正參數(shù)解壓縮；和圖像校正裝置，用于根據(jù)被所述變焦方向解碼裝置解壓縮的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括參數(shù)存儲(chǔ)裝置，其具有用于存儲(chǔ)從變焦方向編碼裝置輸出的變焦壓縮參數(shù)的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域；參數(shù)選擇裝置，用于根據(jù)變焦位置的改變選擇變焦壓縮參數(shù)，所述變焦壓縮參數(shù)需要用在被變焦方向解碼裝置所執(zhí)行的插值計(jì)算中；存儲(chǔ)區(qū)域選擇裝置，用于選擇存儲(chǔ)由參數(shù)選擇裝置選擇的變焦壓縮參數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域；和相位計(jì)算裝置，用于計(jì)算變焦位置的相對(duì)位置來(lái)作為相位系數(shù)，所述變焦位置位于對(duì)應(yīng)于由參數(shù)選擇裝置選取的變焦壓縮參數(shù)的變焦分割點(diǎn)之間；其中變焦方向解碼裝置根據(jù)從存儲(chǔ)區(qū)域讀取的變焦壓縮參數(shù)和由相位計(jì)算裝置計(jì)算的相位系數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算。
18.一種圖像處理系統(tǒng)，用于接收輸入圖像并校正該圖像的失真，所述圖像是通過(guò)使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組拍攝的，該圖像處理系統(tǒng)包括變焦位置獲取裝置，用于在拍攝輸入圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；坐標(biāo)指定裝置，用于指定作為失真校正目標(biāo)的像素的坐標(biāo)；參數(shù)解碼裝置，用于根據(jù)在已校正了失真的圖像的變焦方向、水平方向和垂直方向被壓縮的、用于失真校正的校正參數(shù)，通過(guò)插值計(jì)算來(lái)計(jì)算與由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，其中光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)在所述變焦方向發(fā)生改變；和圖像校正裝置，用于根據(jù)由參數(shù)解碼裝置計(jì)算的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真；其中，當(dāng)對(duì)一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行水平方向的校正處理時(shí)，在水平回掃期間，根據(jù)與所述一行對(duì)應(yīng)的變焦位置和垂直坐標(biāo)，參數(shù)解碼裝置對(duì)校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算，所述校正參數(shù)需要用于對(duì)所述一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理并且與變焦方向和垂直方向?qū)?yīng)，并且在該水平回掃期結(jié)束之后，在圖像有效期，通過(guò)利用在水平方向計(jì)算并壓縮的校正參數(shù)，對(duì)排列在水平方向上的每個(gè)像素執(zhí)行插值計(jì)算。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像處理系統(tǒng)，其中參數(shù)解碼裝置包括插值計(jì)算裝置，用于通過(guò)使用被輸入和壓縮的校正參數(shù)，根據(jù)相位系數(shù)計(jì)算插值計(jì)算；Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在變焦方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；X-壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在垂直方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；輸入選擇裝置，用于有選擇地將在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮并與變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)、從Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)、和從X-壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)輸入到插值計(jì)算裝置；和控制裝置，用于根據(jù)由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置，控制輸入選擇裝置中的選擇操作，并用于計(jì)算相位系數(shù)和用于將計(jì)算的相位系數(shù)提供給插值計(jì)算裝置。
20.一種成像設(shè)備，用于通過(guò)使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組來(lái)成像，該成像設(shè)備包括變焦位置檢測(cè)裝置，用于在獲取輸入圖像時(shí)檢測(cè)指示光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；變焦方向解碼裝置，用于根據(jù)通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)壓縮用于失真校正的校正參數(shù)獲得的變焦壓縮參數(shù)，利用插值計(jì)算對(duì)與變焦位置檢測(cè)裝置檢測(cè)的變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)進(jìn)行解壓縮，所述用于失真校正的校正參數(shù)與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)按順序在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間被分割成包括兩端的多個(gè)級(jí)別；和圖像校正裝置，用于根據(jù)被該變焦方向解碼裝置解壓縮的校正參數(shù)校正被成像的圖像的失真。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的成像設(shè)備，進(jìn)一步包括參數(shù)存儲(chǔ)裝置，其具有用于存儲(chǔ)變焦壓縮參數(shù)的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域；參數(shù)選擇裝置，用于根據(jù)變焦位置的改變選擇變焦壓縮參數(shù)，所述變焦壓縮參數(shù)需要用于變焦方向解碼裝置所執(zhí)行的插值計(jì)算中；存儲(chǔ)區(qū)域選擇裝置，用于選擇存儲(chǔ)由參數(shù)選擇裝置選擇的變焦壓縮參數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域；和相位計(jì)算裝置，用于計(jì)算變焦位置在對(duì)應(yīng)于由參數(shù)選擇裝置選取的變焦壓縮參數(shù)的變焦分割點(diǎn)之間的相對(duì)位置，作為相位系數(shù)；其中變焦方向解碼裝置根據(jù)從存儲(chǔ)區(qū)域讀取的變焦壓縮參數(shù)和由相位計(jì)算裝置計(jì)算的相位系數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算。
22.一種成像設(shè)備，用于通過(guò)使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的聚焦透鏡組來(lái)成像，該成像設(shè)備包括變焦位置檢測(cè)裝置，用于在拍攝輸入圖像時(shí)檢測(cè)表示光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；坐標(biāo)指定裝置，用于指定作為失真校正目標(biāo)的像素的坐標(biāo)；參數(shù)解碼裝置，用于根據(jù)在已進(jìn)行失真校正的圖像的變焦方向、水平方向和垂直方向被壓縮的、用于失真校正的校正參數(shù)，通過(guò)插值計(jì)算來(lái)計(jì)算與由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，其中光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)在所述變焦方向發(fā)生改變；和圖像校正裝置，用于根據(jù)由參數(shù)解碼裝置計(jì)算的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真；其中，當(dāng)對(duì)一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行水平方向的校正處理時(shí)，在水平回掃期間，根據(jù)與所述一行對(duì)應(yīng)的變焦位置和垂直坐標(biāo)，參數(shù)解碼裝置對(duì)校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算，所述校正參數(shù)需要用于對(duì)所述一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理并且與變焦方向和垂直方向?qū)?yīng)，并且在該水平回掃期結(jié)束之后的圖像有效期中，通過(guò)利用在水平方向計(jì)算并壓縮的校正參數(shù)，對(duì)排列在水平方向上的每個(gè)像素執(zhí)行插值計(jì)算。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的成像設(shè)備，其中參數(shù)解碼裝置包括插值計(jì)算裝置，用于通過(guò)使用被輸入和被壓縮的校正參數(shù)，根據(jù)相位系數(shù)計(jì)算插值計(jì)算；Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在變焦方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；X-壓縮數(shù)據(jù)保持裝置，用于暫時(shí)保存被插值計(jì)算裝置在垂直方向插值和對(duì)一行的數(shù)據(jù)進(jìn)行失真校正所需要的校正參數(shù)；輸入選擇裝置，用于有選擇地將在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮并與變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)、從Y-X壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)、和從X-壓縮數(shù)據(jù)保持裝置讀取的校正參數(shù)輸入到插值計(jì)算裝置；和控制裝置，用于根據(jù)由坐標(biāo)指定裝置指定的坐標(biāo)和由變焦位置獲取裝置獲取的變焦位置，控制輸入選擇裝置中的選擇操作，用于計(jì)算相位系數(shù)和用于將計(jì)算的相位系數(shù)提供給插值計(jì)算裝置。
24.一種圖像處理方法，用于接收通過(guò)使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的會(huì)聚透鏡組獲取的輸入圖像，并校正該圖像的失真，所述圖像處理方法包括以下步驟獲取在拍攝輸入圖像時(shí)代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；根據(jù)變焦壓縮參數(shù)，對(duì)與該變焦位置相關(guān)的校正參數(shù)進(jìn)行解壓縮，其中通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間、并包括兩端的多個(gè)級(jí)別；和根據(jù)該解壓縮的校正參數(shù)對(duì)輸入圖像進(jìn)行失真校正。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的圖像處理方法，還包括以下步驟根據(jù)變焦位置的改變，選擇在變焦方向的插值計(jì)算所需要的變焦壓縮參數(shù)；在各單個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中存儲(chǔ)所選擇的變焦壓縮參數(shù)；計(jì)算變焦位置在與所選擇的變焦壓縮參數(shù)對(duì)應(yīng)的變焦分割點(diǎn)之間的間隔中的相對(duì)位置，作為相位系數(shù)；和根據(jù)從存儲(chǔ)區(qū)域讀取的變焦壓縮參數(shù)和計(jì)算的相位系數(shù)，在變焦方向執(zhí)行插值計(jì)算。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像處理方法，其中如果變焦位置發(fā)生改變，則在與改變之前的選擇對(duì)應(yīng)的變焦分割點(diǎn)之中連續(xù)選擇與靠近改變后的變焦位置的變焦分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的變焦壓縮參數(shù)，并且在改變后的變焦位置位于與改變之前選擇的變焦壓縮參數(shù)對(duì)應(yīng)的變焦分割點(diǎn)之間的區(qū)域外部的情況下，僅僅重新選擇與另一個(gè)變焦分割點(diǎn)對(duì)應(yīng)的變焦壓縮參數(shù)；和在變焦位置改變之后，僅僅所述重新選擇的變焦壓縮參數(shù)被寫(xiě)入到存儲(chǔ)有被連續(xù)選擇的變焦壓縮參數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域中，而不重新將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到該存儲(chǔ)區(qū)域中。
27.一種圖像處理方法，用于接收通過(guò)使用具有光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的會(huì)聚透鏡組獲取的輸入圖像，并校正該圖像的失真，所述圖像處理方法包括第一步在拍攝輸入圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；第二步根據(jù)用于失真校正的校正參數(shù)、利用插值計(jì)算來(lái)計(jì)算與作為失真校正對(duì)象的指定像素的坐標(biāo)和獲取的變焦位置對(duì)應(yīng)的校正參數(shù)，其中用于失真校正的校正參數(shù)在已經(jīng)校正了失真的圖像的變焦方向、水平方向及垂直方向被壓縮，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)中的透鏡位置狀態(tài)在變焦方向發(fā)生改變；和第三步根據(jù)計(jì)算的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真；其中，在第二步，如果在水平方向?qū)σ恍械臄?shù)據(jù)執(zhí)行校正處理，則根據(jù)在水平回掃期間與該一行對(duì)應(yīng)的變焦位置和垂直坐標(biāo)，對(duì)需要用于對(duì)所述一行的數(shù)據(jù)執(zhí)行的處理中的校正參數(shù)執(zhí)行插值計(jì)算，所述校正參數(shù)與變焦方向和垂直方向?qū)?yīng)，和在水平回掃期結(jié)束之后的圖像有效期間，通過(guò)利用在水平方向計(jì)算和壓縮的校正參數(shù)，對(duì)排列在水平方向上的每個(gè)像素執(zhí)行插值計(jì)算。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的圖像處理方法，其中在第二步中，在水平回掃期間，通過(guò)利用在水平方向、垂直方向和變焦方向被壓縮的校正參數(shù)和與變焦位置對(duì)應(yīng)的相位系數(shù)，執(zhí)行與變焦方向?qū)?yīng)的插值計(jì)算，計(jì)算的校正參數(shù)被暫時(shí)存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)區(qū)域中；隨后，通過(guò)利用從第一存儲(chǔ)區(qū)域讀取的相位系數(shù)，和通過(guò)與該一行對(duì)應(yīng)的垂直坐標(biāo)得到的相位系數(shù)，執(zhí)行與垂直方向?qū)?yīng)的插值計(jì)算，計(jì)算出的校正參數(shù)被暫時(shí)存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)區(qū)域中；以及在水平回掃期結(jié)束之后的圖像有效期中，通過(guò)利用從第二存儲(chǔ)區(qū)域讀取的校正參數(shù)和從水平方向的每個(gè)坐標(biāo)得到的相位系數(shù)，執(zhí)行與水平方向?qū)?yīng)的插值計(jì)算。
全文摘要
一種圖像處理設(shè)備，包括變焦位置獲取部件，用于在拍攝輸入圖像時(shí)獲取代表光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)的變焦位置；變焦方向解碼部件，用于根據(jù)變焦壓縮參數(shù)，對(duì)與變焦位置獲取部件獲取的變焦位置相關(guān)聯(lián)的校正參數(shù)解壓縮，其中通過(guò)利用變焦分割點(diǎn)，將與每個(gè)透鏡位置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、用于失真校正的校正參數(shù)壓縮成所述變焦壓縮參數(shù)，在所述變焦分割點(diǎn)，光學(xué)變焦機(jī)構(gòu)的透鏡位置狀態(tài)按順序被分割成設(shè)置于廣角端和攝遠(yuǎn)端之間并且包括兩端的多個(gè)級(jí)別；和圖像校正部件，根據(jù)被變焦方向解碼部件解壓縮的校正參數(shù)校正輸入圖像的失真。
文檔編號(hào)G06T3/40GK1592363SQ20041008329
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者能勢(shì)敦, 青山幸治, 倉(cāng)田徹, 和田仁孝 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社