專利名稱：：圖像攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及以廣角之倍率色差和畸變像差(失真)大的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)獲得所拍攝圖像的圖像攝像設(shè)備，尤其對(duì)所取得的圖像的倍率色差以及畸變像差實(shí)行補(bǔ)正的技術(shù)。
背景技術(shù)：
：近年，用于車輛后監(jiān)視器等的廣角攝像設(shè)備的需求不斷增大。但因?yàn)榻嵌仍酱?，其倍率色差和畸變像差就越大，因而難以設(shè)計(jì)像差小的光學(xué)系統(tǒng)，所以，需要結(jié)合圖像處理來(lái)提高其性能。一般來(lái)說(shuō)，畸變像差在RGB的各顏色成分中是共通的，但倍率色差在RGB各顏色成分中各不相同。另外，畸變像差要比倍率色差大。在使用具有倍率色差與畸變像差的光學(xué)系統(tǒng)的攝像設(shè)備中，作為現(xiàn)有的像差補(bǔ)正技術(shù)，有通過(guò)CCD和CMOS傳感器等攝像元件得到R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))信號(hào)，在后階段分別對(duì)RGB各顏色成分各自實(shí)行獨(dú)立的坐標(biāo)變換，以同時(shí)補(bǔ)正倍率色差和畸變像差的方法，也有無(wú)視倍率色差，對(duì)RGB各顏色成分一起實(shí)行坐標(biāo)變換，僅補(bǔ)正畸變像差的方法。(例如，參考專利文獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2006-345054號(hào)公報(bào)在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)獨(dú)立地對(duì)RGB各顏色成分分別實(shí)行坐標(biāo)變換，來(lái)同時(shí)補(bǔ)正倍率色差和畸變像差的方法時(shí)，需要能夠獨(dú)立地指定RGB各顏色成分地址的存儲(chǔ)器，因而需要高價(jià)的3芯片構(gòu)造的3端口的存儲(chǔ)器。而且，由于實(shí)行坐標(biāo)變換時(shí)需要隨機(jī)存取，而倍率色差補(bǔ)正時(shí)需要3端口的隨機(jī)存取，因此，在使用一般的1端口外部DRAM時(shí)，即使提高DRAM的驅(qū)動(dòng)頻率，通過(guò)分時(shí)操作將其作為3端口的RAM來(lái)使用，由于存取等待的問(wèn)題，也無(wú)法增大用以提高分辨率和幀頻的像素率。進(jìn)而，在畸變像差補(bǔ)正中，需要能夠存儲(chǔ)1個(gè)畫面的幀緩沖器等大容量的存儲(chǔ)器。也就是說(shuō)，在分別對(duì)RGB各顏色成分實(shí)行獨(dú)立的坐標(biāo)變換，以同時(shí)補(bǔ)正倍率色差與畸變像差的方法中，需要與RGB各顏色對(duì)應(yīng)，容量大且隨機(jī)存取時(shí)等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器或多端口的存儲(chǔ)器，例如SRAM。但是，容量大的SRAM，以及具有多個(gè)端口的存儲(chǔ)器的價(jià)格非常高，特別是在需要大容量之高分辨率的情況下，設(shè)備的價(jià)格就會(huì)變得非常高。另一方面，在對(duì)RGB各顏色成分共通地實(shí)行坐標(biāo)變換，以僅補(bǔ)正畸變像差的方法中，也需要容量大的存儲(chǔ)器，雖然可以使用由單芯片構(gòu)成之價(jià)格便宜的DRAM等，但因?yàn)閺V角的原因不能無(wú)視倍率色差，所以也不能適用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種，即使對(duì)于高分辨率之高幀頻的圖像，也能以最低成本來(lái)實(shí)行倍率色差補(bǔ)正與畸變像差補(bǔ)正等功能的圖像攝像設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案l提供一種圖像攝像設(shè)備，其獲得由大倍率色差、大畸變像差的廣角光學(xué)系統(tǒng)所拍攝的圖像，其特征在于包括倍率色差補(bǔ)正裝置，其使用與若干顏色成分對(duì)應(yīng)的若干第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，對(duì)每個(gè)所述若干顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)分別進(jìn)行坐標(biāo)變換，以對(duì)所述獲得的圖像進(jìn)行倍率色差補(bǔ)正；畸變像差補(bǔ)正裝置，其使用若干顏色成分共通的第二坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，對(duì)所述若干顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)一起實(shí)行坐標(biāo)變換，以對(duì)所述倍率色差補(bǔ)正后的圖像進(jìn)行畸變像差補(bǔ)正。本發(fā)明的技術(shù)方案2根據(jù)技術(shù)方案1中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于所述第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，使用容量小、等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器，或使用容量小、多端口的存儲(chǔ)器；相比于所述第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，所述第二坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器使用容量大、等待時(shí)間長(zhǎng)的存儲(chǔ)器，或容量大、單端口的存儲(chǔ)器。本發(fā)明的技術(shù)方案3根據(jù)技術(shù)方案2中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于所述第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器使用SRAM;所述第二坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器使用DRAM。本發(fā)明的技術(shù)方案4根據(jù)技術(shù)方案1至3中任何一項(xiàng)記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于:所述倍率色差補(bǔ)正裝置對(duì)于特定顏色成分的圖像數(shù)據(jù)不實(shí)行坐標(biāo)變換，而僅對(duì)除此以外的各顏色成分的圖像數(shù)據(jù)實(shí)行坐標(biāo)變換。本發(fā)明的技術(shù)方案5根據(jù)技術(shù)方案4中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于:所述倍率色差補(bǔ)正裝置根據(jù)特定顏色成分的坐標(biāo)來(lái)計(jì)算補(bǔ)正量后，根據(jù)所述補(bǔ)正量來(lái)計(jì)算特定顏色成分以外的各顏色成分的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。本發(fā)明的技術(shù)方案6根據(jù)技術(shù)方案4或5中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于:若干顏色成分包括紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)信號(hào)，所述特定顏色成分是G信號(hào)。本發(fā)明的技術(shù)方案7根據(jù)技術(shù)方案1至6中任何一項(xiàng)記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于:在所述倍率色差補(bǔ)正裝置和所述畸變像差補(bǔ)正裝置之間，包括對(duì)亮度信號(hào)實(shí)行過(guò)濾的FIR濾色器。按照本發(fā)明的圖像攝像設(shè)備，將用于圖像的倍率色差與畸變像差的坐標(biāo)變換分為倍率色差補(bǔ)正與畸變像差補(bǔ)正。在倍率色差補(bǔ)正的坐標(biāo)變換中，使用容量小、等待時(shí)間短或容量小、多端口的存儲(chǔ)器，例如SRAM等，并且，在畸變像差補(bǔ)正的坐標(biāo)變換中，使用各顏色共用的單端口、容量大、等待時(shí)間長(zhǎng)的存儲(chǔ)器，例如DRAM等，從而，實(shí)現(xiàn)圖像攝像設(shè)備的低成本化。圖1是本發(fā)明的圖像攝像設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的全體模塊圖2表示拜耳排列的彩色濾色器；圖3是MTF補(bǔ)正部的概略構(gòu)成圖4是倍率色差以及畸變像差的說(shuō)明圖5是以往的倍率色差以及畸變像差的說(shuō)明圖6是本發(fā)明的倍率色差以及畸變像差的說(shuō)明圖7是表示倍率色差補(bǔ)正部的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖8是表示倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部的各個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖9是表示畸變像差補(bǔ)正部的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖。具體實(shí)施例方式下面，使用本發(fā)明的實(shí)施例。以下的顏色成分雖然以加法三基色的紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)，但也可以是減法三基色的黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)。圖l所示是本發(fā)明所涉及的圖像攝像設(shè)備之圖像處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的功能模塊圖。該圖像攝像設(shè)備還包括操作部、圖像存儲(chǔ)部、圖像顯示部等，在這里作了省略。在圖1中，控制部100向圖像攝像設(shè)備的各部分提供必要的控制信號(hào)，來(lái)對(duì)各部分的動(dòng)作實(shí)行流水線式(pipelinemanner)的控制。攝像元件110由CCD或CMOS傳感器等構(gòu)成，其用于將使用倍率色差與畸變像差大的廣角光學(xué)系統(tǒng)(沒(méi)有圖示)所拍攝的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(像素?cái)?shù)據(jù))。該攝像元件110設(shè)有拜耳(Bayer)排列的濾色器，根據(jù)由控制部100提供的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)來(lái)依次輸出拜爾排列的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。還有，控制部100還將提供給攝像元件110的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x,y)，依次錯(cuò)開(kāi)規(guī)定的時(shí)間，在后階段也0進(jìn)行提供。A/D轉(zhuǎn)換器120將來(lái)自于攝像元件110作為模擬信號(hào)的拜耳排列之RGB像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，輸出到拜耳增補(bǔ)部130。在本實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)由RGB的各8比特構(gòu)成。拜耳增補(bǔ)部130輸入被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之拜耳排列的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)將RGB各色獨(dú)立地、在全坐標(biāo)位置的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行線形增補(bǔ)后，輸出到倍率色差補(bǔ)正部140。圖2所示是拜耳排列的彩色濾色器。這里，G。根據(jù)以下式計(jì)算。G0=(G2+G4+G6+G8)/4(1)另外，R2、R4、R、R8、R。根據(jù)以下式子計(jì)算。R3)/2(2)R4=(R3+R5)/2(3)R6=(R5+R7)/2(4)R^(R^R7)/2(5)Ro:(Ri十R3+R5+R7)/4(6)B2、B4、B6、B、B。與上述R2、R4、R6、R8、R。相同，這里省略說(shuō)明。在本實(shí)施例中，對(duì)具有拜耳排列的濾色器的攝像元件進(jìn)行了說(shuō)明，無(wú)庸贅言，對(duì)于具有CMYG排列或RGB+Ir(紅外線)排列等其他濾色器排列的攝像元件也有效果。特別是在這種具有四種顏色的濾色器排列的攝像元件中，與RGB等3色的濾色器相比，由于在倍率色差補(bǔ)正中更需要等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器或4端口的RAM，所以本發(fā)明的效果會(huì)更好。倍率色差補(bǔ)正部140中輸入拜耳增補(bǔ)后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)后，根據(jù)規(guī)定的多項(xiàng)式子對(duì)RGB各顏色成分獨(dú)立地進(jìn)行坐標(biāo)變換(倍率色差坐標(biāo)變換)，并輸出倍率色差補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。關(guān)于該倍率色差補(bǔ)正部140，將在后面與畸變像差補(bǔ)正部160—起作詳細(xì)說(shuō)明。在倍率色差補(bǔ)正的坐標(biāo)變換中，使用容量小、等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器，或使用容量小、具有若干端口的存儲(chǔ)器(SRAM等)。MTF補(bǔ)正部150輸入經(jīng)過(guò)倍率色差補(bǔ)正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)后，使用FIR濾色器實(shí)施MTF補(bǔ)正處理，并輸出MTF補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。圖3表示MTF補(bǔ)正部150的概要構(gòu)成。其中，轉(zhuǎn)換部152根據(jù)以下式子，將RGB像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YCbCr像素?cái)?shù)據(jù)。Y=0.299R+0.587G+0.114B(7)Cr=0.500R-0.419G-0.081B(8)Cb=-0.169R-0.332G+0.500B(9)在FIR濾色器(5X5濾色器)154中，僅輸入YCbCr中的亮度信號(hào)Y,并實(shí)行預(yù)定的MTF補(bǔ)正。通過(guò)僅對(duì)Y信號(hào)實(shí)行過(guò)濾(MTF補(bǔ)正)，就能夠獲得抑制了色噪聲增大的高畫質(zhì)的圖像。還有，由于對(duì)Y信號(hào)實(shí)行過(guò)濾，因此，MTF補(bǔ)正需要在倍率色差補(bǔ)正之后實(shí)行。但是，在畸變像差補(bǔ)正之后實(shí)行MTF補(bǔ)正的情況下，如后所述，在畸變像差補(bǔ)正中坐標(biāo)變換的變換距離大而導(dǎo)致容易發(fā)生計(jì)算誤差。為了避免該計(jì)算誤差經(jīng)MTF補(bǔ)正而放大，對(duì)圖像質(zhì)量造成不良影響，優(yōu)選本實(shí)施例中例舉的將MTF補(bǔ)正放在倍率色差補(bǔ)正之后，畸變像差補(bǔ)正之前實(shí)行。逆轉(zhuǎn)換部156輸入CbCr信號(hào)以及MTF補(bǔ)正后的Y信號(hào)后，根據(jù)下式實(shí)行逆轉(zhuǎn)換，并輸出RGB像素?cái)?shù)據(jù)。R=Y+1.402Cr(10)G=Y-0.714Cr-0.344Cb(11)B=Y+1.772Cb(12)畸變像差補(bǔ)正部160中輸入倍率色差補(bǔ)正以及MTF補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的多項(xiàng)式等對(duì)RGB各顏色成分一起實(shí)行共通的坐標(biāo)變換(畸變像差坐標(biāo)變換)，并輸出畸變像差補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。在該畸變像差補(bǔ)正部160的坐標(biāo)變換中，與倍率色差補(bǔ)正用存儲(chǔ)器相比，雖然存儲(chǔ)容量大(最大一整個(gè)畫面)，但因?yàn)榭梢允菃味丝?，所以可以使用等待時(shí)間長(zhǎng)的存儲(chǔ)器(DRAM等)。如前所述，對(duì)于該畸變像差補(bǔ)正部160將在后面詳細(xì)敘述。伽馬補(bǔ)正部170輸入由畸變像差補(bǔ)正部160輸出的RGB像素?cái)?shù)據(jù)后，使用RGB各自的査找表(lookuptable)等實(shí)施預(yù)定的伽馬補(bǔ)正處理，并輸出伽馬補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。以上，對(duì)圖l所示實(shí)施例的整體動(dòng)作進(jìn)行了說(shuō)明，下面，對(duì)本發(fā)明的主要構(gòu)成部分之倍率色差補(bǔ)正部140和畸變像差補(bǔ)正部160進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。首先，對(duì)本發(fā)明的倍率色差補(bǔ)正與畸變像差的原理進(jìn)行說(shuō)明。7如圖4所示，在使用具有倍率色差與畸變像差的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行拍攝時(shí)，圖像右上符號(hào)l所示位置(像素)的像素?cái)?shù)據(jù)，由于畸變像差，從其原來(lái)的位置發(fā)生偏差，進(jìn)而，由于倍率色差，在RGB各顏色成分分別產(chǎn)生不同的偏差，因此，通過(guò)攝像元件實(shí)際拍攝的位置就分別成為2(R)、3(G)、4(B)的位置。倍率色差與畸變像差的補(bǔ)正是將該2(R)、3(G)、4(B)位置(像素)的RGB各顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)復(fù)寫到原來(lái)的位置之1位置(像素)里，即通過(guò)坐標(biāo)變換來(lái)進(jìn)行補(bǔ)正。根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，可以知道畸變像差的大小與倍率色差的大小，因此，能夠計(jì)算出RGB各顏色成分相對(duì)于原來(lái)的位置偏差到哪個(gè)位置。圖5所示是現(xiàn)有技術(shù)中倍率色差與畸變像差補(bǔ)正方法的模式圖。g卩，以往是將2(R)、3(G)、4(B)位置(像素)的RGB各顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)復(fù)寫到各自原來(lái)的位置之l位置(像素)里，即通過(guò)坐標(biāo)變換，同時(shí)地補(bǔ)正倍率色差與畸變像差。但是，在以往的方法中，每一個(gè)RGB顏色成分都需要容量大、等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器或多端口的存儲(chǔ)器。例如，在圖5所示的情況下，RGB為了坐標(biāo)變換，分別需要高速的6行(line)的存儲(chǔ)器，。圖6所示是本發(fā)明的倍率色差與畸變像差的補(bǔ)正方法的模式圖。倍率色差雖然因各顏色成分有所不同，但是偏差小。而畸變像差雖然偏差大，但對(duì)于各顏色成分都是相同的。本發(fā)明著眼于此，實(shí)行以下的補(bǔ)正方法，即，首先，分別對(duì)RGB各顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)實(shí)行坐標(biāo)變換(本實(shí)施例中，對(duì)RB顏色成分實(shí)行坐標(biāo)變換后，復(fù)寫到G成分的位置里)以補(bǔ)正倍率色差，之后，通過(guò)對(duì)該倍率色差補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行總括地坐標(biāo)變換，以補(bǔ)正畸變像差。由此，可以將坐標(biāo)變換用存儲(chǔ)器分為倍率色差補(bǔ)正用存儲(chǔ)器與畸變像差補(bǔ)正用存儲(chǔ)器，所述倍率色差補(bǔ)正用存儲(chǔ)器是與RGB對(duì)應(yīng)，容量小高速(等待時(shí)間短或多端口)的存儲(chǔ)器，所述畸變像差補(bǔ)正用存儲(chǔ)器是RGB共通的大容量*低速(等待時(shí)間長(zhǎng)或單端口)的存儲(chǔ)器，從整體來(lái)說(shuō)能夠降低成本。圖6A是表示本發(fā)明的補(bǔ)正倍率色差的模式圖，對(duì)2(R)、4(B)位置(像素)的RB顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)實(shí)行坐標(biāo)變換，然后將其復(fù)制到G顏色成分的3(G)位置(像素)里。通過(guò)上述操作倍率色差就得以補(bǔ)正了。圖6B是表示本發(fā)明的補(bǔ)正畸變像差的模式圖，對(duì)倍率色差補(bǔ)正后之3(G)位置(像素)的RGB各顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)一起實(shí)行坐標(biāo)變換后，復(fù)寫到原來(lái)的位置之l位置(像素)里。通過(guò)實(shí)行該操作，補(bǔ)正畸變像差。在圖6所示的實(shí)施例中，倍率色差補(bǔ)正用高速存儲(chǔ)器使用對(duì)應(yīng)于各RGB的3行存儲(chǔ)器就足夠了。畸變像差補(bǔ)正用存儲(chǔ)器則另外需要使用5行存儲(chǔ)器，但是，可以使用RGB共通的低速存儲(chǔ)器，與圖5所示以往的例子相比，從整體來(lái)說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。在本發(fā)明中所指的畸變像差，是鏡頭相對(duì)于目標(biāo)投影方式(targetprojection)的變形。例如，目標(biāo)投影方式可以是從照相機(jī)上方向下看以獲得圖像的投影方式，也可以包含將某一部分放大后顯示的投影方式。圖7所示是倍率色差補(bǔ)正部140的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖。符號(hào)142是倍率色差補(bǔ)正用坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器(行緩沖器)，其中，142(R)、142(G)、142(B)對(duì)應(yīng)于各自的RGB顏色成分。符號(hào)144是倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部，其按照預(yù)定的坐標(biāo)變換式子，計(jì)算RGB各顏色成分的各倍率色差補(bǔ)正的變換坐標(biāo)。符號(hào)146是坐標(biāo)變換系數(shù)表，用于保存坐標(biāo)變換式子中使用的系數(shù)。在倍率色差補(bǔ)正處理中，作為行緩沖器，需要容量雖小，但與RGB各顏色成分對(duì)應(yīng)的3端口的存儲(chǔ)器或等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器。這里，以倍率色差的最大偏差量為Y方向的20行為例，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)分別由各自20行容量的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)構(gòu)成。X方向的尺寸由分辨率決定，例如，若分辨率為VGA(640X480)時(shí)，則X方向的尺寸是640點(diǎn)。色深設(shè)為RGBS比特，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)的寫入或讀出都是以8比特單位進(jìn)行。如此，由于倍率色差補(bǔ)正用坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器(行緩沖器)142(R)、142(G)、142(B)為小容量，當(dāng)使用內(nèi)置于該圖像攝像設(shè)備的圖像處理芯片中的3端口SRAM時(shí)，優(yōu)選采用的是確保各自20行容量的存儲(chǔ)區(qū)域的構(gòu)成。在使用如SRAM的等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器的情況下，也可以通過(guò)對(duì)單端口的存儲(chǔ)器實(shí)行分時(shí)處理后，作為3端口的存儲(chǔ)器使用。受倍率色差與畸變像差影響的拍攝圖像的各RGB像素?cái)?shù)據(jù)，按照各自的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)從先頭行開(kāi)始依次被寫入坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)里。接著，當(dāng)各自的20行像素?cái)?shù)據(jù)被寫入后，則依次地將先頭行的像素?cái)?shù)據(jù)去掉，代之以重新寫入下一行的像素?cái)?shù)據(jù)。這樣，在坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)中，就依次地存儲(chǔ)入實(shí)行各自的倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)變換所需要的、最大20行容量的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。這里，坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)顯示l幀攝像圖像的讀出位置。另一方面，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)是能夠存儲(chǔ)20行的行緩沖器，由于寫入行是循環(huán)(cyclic)變化的，因此，不能將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)原樣地用作坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)的寫入地址。因此，需要將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)值轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)的實(shí)際地址。圖7中省略對(duì)該轉(zhuǎn)換構(gòu)成的說(shuō)明。在后述的讀出動(dòng)作中，轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)與從坐^^變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)讀出的地址的關(guān)系也與上述相同。倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部144輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)，根據(jù)多項(xiàng)式等預(yù)定的坐標(biāo)變換式，計(jì)算RGB各自的倍率色差補(bǔ)正用的變換坐標(biāo)，并且，將轉(zhuǎn)換后的RGB各坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)輸出。如圖6A所示，在本實(shí)施例中，是對(duì)RB的顏色成分實(shí)行坐標(biāo)變換后復(fù)寫到G顏色成分的位置里。因此，在倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部144中，對(duì)于G顏色成分，將輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)作為轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)原樣地輸出，而對(duì)于RB顏色成分，使用預(yù)定的坐標(biāo)變換式將分別輸入的的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)，再輸出該轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)。對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)都重復(fù)進(jìn)行上述轉(zhuǎn)換。這里，在將畫面中央作為原點(diǎn)的情況下，可以用以下的坐標(biāo)變換式表示。X=x+[a(1)+a(2)Xabs(x)+a(3)Xabs(y)+a(4)Xy2]XxY=y+[b(1)+b(2)Xabs(y)+b(3)Xabs(x)+b(4)Xx2]Xy(13)其中，abs()是絕對(duì)值，a(l)a(4)，b(l)b(4)是坐標(biāo)變換系數(shù)。坐標(biāo)變換系數(shù)預(yù)先保存在坐標(biāo)變換系數(shù)表146中。坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)在實(shí)行上述寫入動(dòng)作的同時(shí)(實(shí)際上比預(yù)定的時(shí)間晚)，根據(jù)從倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)計(jì)算部144輸出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)(實(shí)際上是將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)轉(zhuǎn)換為地址之后的值)，分別依次地讀出RGB像素?cái)?shù)據(jù)。此時(shí)，從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(G)讀出與寫入時(shí)位置相同的G顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)。另一方面，從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(B)讀出分別從寫入時(shí)位置發(fā)生預(yù)定偏差位置，即讀出倍率色差偏差位置的RB顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)。通過(guò)上述處理，就從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器142(R)、142(G)、142(B)輸出了倍率色差補(bǔ)正后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。圖8表示倍率色差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部144的第二、三實(shí)施例。在圖8A中，對(duì)G顏色成分不實(shí)行坐標(biāo)變換，將輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)作為G用坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)原樣不動(dòng)地輸出，而僅對(duì)于R、B的顏色成分，通過(guò)各自的坐標(biāo)變換計(jì)算部1441、1442對(duì)輸入的的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)實(shí)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的R用坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)、B用坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)進(jìn)行輸出。由于坐標(biāo)變換計(jì)算部可以僅為R、B顏色成分，就能夠減少電路規(guī)模。圖8B、8C所示著眼于倍率色差通常以G為中心，而R、B顏色成分大致對(duì)稱地偏差(圖4)這一點(diǎn)。這里，在圖8B中，通過(guò)坐標(biāo)變換計(jì)算部1443計(jì)算坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)的補(bǔ)正量，在減算部1444將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)中僅減去補(bǔ)正量后的值作為B用坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，.Y)，另一方面，在加算部1445將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)中僅加入補(bǔ)正量后的值作為B用坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)。與圖8A中所示相同，將坐標(biāo)(x，y)作為G用坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)原樣地輸出。圖8C所示考慮到對(duì)稱位置的偏差，并進(jìn)一步通過(guò)增益電路1446來(lái)調(diào)整R用補(bǔ)正量。這里，也可以將增益電路設(shè)置在B側(cè)。按照?qǐng)D8B、8C的實(shí)施例，只需一個(gè)坐標(biāo)變換計(jì)算部即可，能夠更進(jìn)一步減少電路規(guī)模。另外，代之以圖8A的坐標(biāo)變換計(jì)算部1441、1442，也可以通過(guò)事先準(zhǔn)備的査找表(LookUpTable、以下簡(jiǎn)稱為"1UT")來(lái)直接取得將輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)，該查找表記錄有按每個(gè)R和B各色成分輸入的輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)和輸出坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同樣地，代之以圖8B、8C中的坐標(biāo)變換計(jì)算部1443，使用預(yù)備之記錄有輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)和補(bǔ)正量的對(duì)應(yīng)關(guān)系的LUT，就能夠直接取得對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)補(bǔ)正量。由此，可以省略用于坐標(biāo)變換的計(jì)算，基本上僅通過(guò)存儲(chǔ)芯片就能夠?qū)崿F(xiàn)倍率色差補(bǔ)正。圖9表示畸變像差補(bǔ)正部160的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。其中，符號(hào)161是將RGB三個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)合成為一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的RGB合成部；符號(hào)142是RGB像素?cái)?shù)據(jù)里共通的畸變像差補(bǔ)正用坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器(幀存儲(chǔ)器)；符號(hào)163是將合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)分離成原來(lái)的各顏色成分的RGB分離部；符號(hào)164是畸變像差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部，其相對(duì)于合成后的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的坐標(biāo)變換式來(lái)計(jì)算畸變像差補(bǔ)正的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)；符號(hào)165是保存坐標(biāo)變換式里所使用的系數(shù)的坐標(biāo)變換系數(shù)表。當(dāng)畸變像差的像素偏差量大時(shí)，就需要最大能夠存儲(chǔ)一整個(gè)畫面的像素?cái)?shù)據(jù)的幀緩沖器來(lái)進(jìn)行畸變像差補(bǔ)正處理。另一方面，由于RGB各顏色成分的偏差量相同，因此，僅使用一個(gè)具有RGB像素?cái)?shù)據(jù)的總計(jì)比特?cái)?shù)的幀緩沖器就可以了。這里，以分辨率為VGA(640X480)，以RGB像素?cái)?shù)據(jù)的比特?cái)?shù)(色深)分別為8比特時(shí)，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器162就由寫入讀出為24比特單位的640X480點(diǎn)(dot)的DRAM來(lái)構(gòu)成。如此，畸變像差補(bǔ)正用坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器(幀存儲(chǔ)器)162就需要非常大的容量，作為圖像處理芯片內(nèi)的SRAM存在著成本上的問(wèn)題，并且，由于對(duì)于RGB來(lái)說(shuō)單端口的存儲(chǔ)器已經(jīng)足夠，所以，優(yōu)選設(shè)置在圖像處理芯片外部的DARM。RGB合成部161依次地輸入倍率色差補(bǔ)正后的各RGB像素?cái)?shù)據(jù)(每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)是8比特)，并合成為一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)(24比特)之后輸出。該被合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)按照各自的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)，從先頭行開(kāi)始被依次坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器162中。另一方面，畸變像差補(bǔ)正坐標(biāo)變換計(jì)算部164中輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)，并根據(jù)多項(xiàng)式等規(guī)定的坐標(biāo)變換式來(lái)計(jì)算RGB共通的畸變像差補(bǔ)正的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，并輸出轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)。坐標(biāo)變換式可以通過(guò)與倍率色差補(bǔ)正相同的式子(13)來(lái)表示。當(dāng)然，所使用的坐標(biāo)變換系數(shù)是不同的。該坐標(biāo)變換系數(shù)預(yù)先保存在坐標(biāo)變換系數(shù)表165中。如上所述，畸變像差補(bǔ)正用坐標(biāo)變換式子可以使用與倍率色差補(bǔ)正相同的式子(13)，若將該式子(13)中的x2，y2，abs(x)，abs(y)等項(xiàng)目使用倍率色差補(bǔ)正的計(jì)算結(jié)果(保存在存儲(chǔ)器等中)，則不需要重新計(jì)算，從而能夠減小計(jì)算部164的電路規(guī)模。坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器162在寫入前述RGB合成像素?cái)?shù)據(jù)(24比特)的同時(shí)(正確地說(shuō)，比預(yù)定時(shí)間晚)，根據(jù)從畸變像差補(bǔ)正坐標(biāo)變換部164輸出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)，依次地讀出RGB合成像素?cái)?shù)據(jù)。RGB分離部163將從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器162讀出的RGB合成像素?cái)?shù)據(jù)(24比特)分離成原來(lái)的RGB各顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)(8比特)。通過(guò)上述處理，就從RGB分離部163輸出了倍率色差補(bǔ)正與畸變像差補(bǔ)正之后的各RGB像素?cái)?shù)據(jù)。E卩，各RGB像素?cái)?shù)據(jù)被復(fù)寫到原來(lái)的位置(x，y)里。另外，即使在畸變像差補(bǔ)正處理中，也可以使用事先準(zhǔn)備之記錄有輸入坐標(biāo)(x，y)和輸出坐標(biāo)(X，Y)對(duì)應(yīng)關(guān)系的査找表(LUT)，并且，來(lái)直接獲得將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(x，y)轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X，Y)。由此，就可以省去用于坐標(biāo)變換的計(jì)算，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)僅通過(guò)存儲(chǔ)芯片實(shí)行畸變像差補(bǔ)正。另外，本發(fā)明不局限于前述的各個(gè)實(shí)施方式，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，除前述各實(shí)施方式中所示之外，從前述各實(shí)施方式作適當(dāng)變更后的所得也是顯而易見(jiàn)的。還有，前述構(gòu)成部件的數(shù)量、位置、形狀等不局限于前述各實(shí)施方式，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，可以使用適當(dāng)?shù)臄?shù)量、位置、形狀等。本專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)和優(yōu)先權(quán)要求是2007年11月26日、在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)JP2007-304417，其全部?jī)?nèi)容在此引作結(jié)合。權(quán)利要求1.一種圖像攝像設(shè)備，其獲得由大倍率色差、大畸變像差的廣角光學(xué)系統(tǒng)所拍攝的圖像，其特征在于包括倍率色差補(bǔ)正裝置，其使用與若干顏色成分對(duì)應(yīng)的若干第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，對(duì)每個(gè)所述若干顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)分別進(jìn)行坐標(biāo)變換，以對(duì)所述獲得的圖像進(jìn)行倍率色差補(bǔ)正；畸變像差補(bǔ)正裝置，其使用若干顏色成分共通的第二坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，對(duì)所述若干顏色成分的像素?cái)?shù)據(jù)一起實(shí)行坐標(biāo)變換，以對(duì)所述倍率色差補(bǔ)正后的圖像進(jìn)行畸變像差補(bǔ)正。2.根據(jù)權(quán)利要求l中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于所述第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，使用容量小、等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器，或使用容量小、多端口的存儲(chǔ)器；相比于所述第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器，所述第二坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器使用容量大、等待時(shí)間長(zhǎng)的存儲(chǔ)器，或容量大、單端口的存儲(chǔ)器。3.根據(jù)權(quán)利要求2中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于所述第一坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器使用SRAM;所述第二坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器使用DRAM。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于所述倍率色差補(bǔ)正裝置對(duì)于特定顏色成分的圖像數(shù)據(jù)不實(shí)行坐標(biāo)變換，而僅對(duì)除此以外的各顏色成分的圖像數(shù)據(jù)實(shí)行坐標(biāo)變換。5.根據(jù)權(quán)利要求4中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于所述倍率色差補(bǔ)正裝置根據(jù)特定顏色成分的坐標(biāo)來(lái)計(jì)算補(bǔ)正量后，根據(jù)所述補(bǔ)正量來(lái)計(jì)算特定顏色成分以外的各顏色成分的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5中記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于若干顏色成分包括紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)信號(hào)，所述特定顏色成分是G信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)記載的圖像攝像設(shè)備，其特征在于在所述倍率色差補(bǔ)正裝置和所述畸變像差補(bǔ)正裝置之間，包括對(duì)亮度信號(hào)實(shí)行過(guò)濾的FIR濾色器。全文摘要本發(fā)明涉及使用倍率色差、畸變像差大的廣角光學(xué)系統(tǒng)的圖像攝像裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)降低倍率色差校正與畸變像差校正用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換所需存儲(chǔ)器的成本。倍率色差校正處理與畸變像差校正處理分開(kāi)實(shí)行。在倍率色差校正部140，分別使用容量小、等待時(shí)間短的存儲(chǔ)器或使用容量大、多端口的SRAM等存儲(chǔ)器，對(duì)RGB各顏色分量的像素?cái)?shù)據(jù)實(shí)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以校正倍率色差。另一方面，在畸變像差校正部160，使用容量大、等待時(shí)間長(zhǎng)的存儲(chǔ)器或使用容量大、單端口的DRAM等存儲(chǔ)器，對(duì)倍率色差校正后的RGB各顏色分量的像素?cái)?shù)據(jù)一起實(shí)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以校正畸變像差。文檔編號(hào)H04N9/64GK101448168SQ20081017862公開(kāi)日2009年6月3日申請(qǐng)日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日發(fā)明者笠原亮介申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光