專利名稱：圖像處理設(shè)備，圖像處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備，具體地說，本發(fā)明涉及進(jìn)行校正倍率色差的圖像處理的圖像處理設(shè)備，其處理方法，和使計算機執(zhí)行所述方法的程序。
背景技術(shù)：
通過透鏡的光會導(dǎo)致發(fā)生倍率色差(magnification chromatic aberration)。透鏡的折射率隨著光的波長而變化，從而圖像的倍率隨著光的顏色而變化，從而導(dǎo)致發(fā)生倍率色差。例如，當(dāng)對白色點光源成像時，在所述白色點光源的拍攝圖像中，觀察到光源好像從與光軸對應(yīng)的中心位置沿著放射方向延伸、同時具有彩虹似的顏色的狀態(tài)。由于在拍攝的圖像中，這樣的倍率色差表現(xiàn)為滲色，從而成為降低圖像質(zhì)量的因素，因此需要進(jìn)行校正。作為校正倍率色差的方法的一個例子，對透鏡使用相對于透鏡本身來說、其由光的波長引起的折射率的差異盡可能小的材料。另外，還采用一種其中優(yōu)化透鏡的組合，并利用消色效應(yīng)，從而校正倍率色差的技術(shù)。不過，在這種其中通過利用透鏡本身的性能，或者透鏡的組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正的方法中，透鏡的成本被增大。于是，例如，作為成本降低勢必變得重要的消費類設(shè)備，增大透鏡的成本是不可取的。于是，攝像設(shè)備已具有利用對拍攝圖像信號進(jìn)行的信號處理，校正倍率色差的功能。例如，在現(xiàn)有技術(shù)的一種方法中，對于輸入圖像，沿著徑向方向把圖像分割成八個區(qū)域， 在每個分割的區(qū)域中，沿著徑向方向檢測邊緣。隨后，獲得檢測的邊緣部分中的色移量，此外，根據(jù)色移量，在每個邊緣部分中計算不同的顏色圖像平面中的倍率差。另外，根據(jù)出現(xiàn)率最高的倍率差，獲得在由于倍率色差而移離處理目標(biāo)像素的位置的像素值，把該像素值看作處理目標(biāo)像素的像素值。在未經(jīng)審查的日本專利申請No. 2006-20275公報(圖1)中公開了這種方法的一個例子。另外，在現(xiàn)有技術(shù)的第二種方法中，利用分別在八個分割的區(qū)域中計算的倍率差， 計算四個方向，即水平方向和垂直方向上的倍率差。另外，對于沿著水平和垂直方向把圖像分割成的四個圖像平面中的每個圖像平面，獲得色移的位移矢量。在未經(jīng)審查的日本專利申請No. 2006-20275公報(圖1)中公開了這種方法的一個例子。另外，作為現(xiàn)有技術(shù)的第三種方法，采用了倍率色差校正的下述結(jié)構(gòu)。S卩，預(yù)先對于每個像素位置計算位移量，此外，把位移量的數(shù)據(jù)與每個透鏡參數(shù)關(guān)聯(lián)地作為校正數(shù)據(jù)保存在攝像設(shè)備中。另外，在校正處理時，通過利用校正數(shù)據(jù)，對于被選為處理目標(biāo)的每個像素，獲得校正量。之后，根據(jù)校正量，獲得在由于倍率色差而移離處理目標(biāo)像素的位置的像素值，把該像素值看作處理目標(biāo)像素的像素值。在未經(jīng)審查的日本專利申請 No. 2006-135805公報(圖1)中公開了這種方法的一個例子。

發(fā)明內(nèi)容
在攝像設(shè)備中存在透鏡光學(xué)系統(tǒng)的安裝誤差等，從而，實際的倍率色差不一定按照同心的方式出現(xiàn)。理論上，倍率色差是以光軸為中心同心地出現(xiàn)的，在與距光軸的距離對應(yīng)的圖像高度相同的位置，倍率的變化量也是相同的。但是實際上，倍率色差不是準(zhǔn)確同心地出現(xiàn)的，會出現(xiàn)其中心被偏移的倍率色差模式。即，作為同心圓的點對稱不被保持，會以即使圖像高度相同，倍率的變化量也會隨徑向方向而變化的方式出現(xiàn)倍率色差。特別地，近年來，為了促進(jìn)攝像設(shè)備的尺寸和重量的減小，構(gòu)成成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡也已傾向于小型化。于是，透鏡的曲率誤差，折射率誤差，透鏡的位置精度誤差(偏心率) 等增大，從而按照所述的方式，發(fā)生點對稱被破壞，往往出現(xiàn)倍率色差的情況。上面所述的現(xiàn)有技術(shù)的第一種方法以拍攝圖像的中心與光軸相符，并且點對稱地出現(xiàn)倍率色差的假設(shè)為基礎(chǔ)。于是，難以處理在按照上面所述的方式，點對稱得不到保持的狀態(tài)下出現(xiàn)的倍率色差。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的第二種方法可處理其中拍攝圖像的中心與光軸不相符的倍率色差。不過，還需要根據(jù)通過分別計算八個分割區(qū)域中的倍率差獲得的結(jié)果，計算四個方向，即水平方向和垂直方向的倍率差，還需要計算位移矢量。于是，計算量顯著增大。鑒于這種情況，在現(xiàn)有技術(shù)的第三種方法中，通過利用預(yù)先保存的校正數(shù)據(jù)，必需的計算量變少。不過，在這方面，需要保存對于所有各個像素的水平位移量和垂直位移量的數(shù)據(jù)，作為校正數(shù)據(jù)，同時使水平位移量和垂直位移量的數(shù)據(jù)與每個透鏡參數(shù)關(guān)聯(lián)，從而第三種方法的不利之處在于需要為倍率色差校正保存大量的數(shù)據(jù)。另外，由于校正數(shù)據(jù)是按照單一的統(tǒng)一方式預(yù)先定義的，因此第三種方法與現(xiàn)有技術(shù)的第一種方法一樣難以應(yīng)付透鏡的個體可變性。但是，在這方面，例如，如果在制造的時候，對于每個攝像設(shè)備測量倍率色差的發(fā)生量，并保存根據(jù)測量結(jié)果獲得的校正數(shù)據(jù)，那么能夠應(yīng)付透鏡的個體可變性。不過，在制造時進(jìn)行的這種操作會導(dǎo)致批量生產(chǎn)的效果的降低，從而并不現(xiàn)實。另外實際上， 例如，必須在相同型號的攝像設(shè)備中保存根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)獲得的校正數(shù)據(jù)。另外，即使按照上面說明的方式，保存根據(jù)對于每個攝像設(shè)備測量的倍率色差的發(fā)生量的測量結(jié)果獲得的校正數(shù)據(jù)，以應(yīng)付透鏡的個體可變性，也未解決數(shù)據(jù)量增大的問題。因此，現(xiàn)有技術(shù)的第一種方法難以進(jìn)行應(yīng)付透鏡的個體可變性的倍率色差校正。 不過，當(dāng)利用現(xiàn)有技術(shù)的第二種或第三種方法時，解決了透鏡的個體可變性，不過需要增大計算量或者要保存的校正數(shù)據(jù)的數(shù)量。本發(fā)明解決了上述情況，理想的是利用少量的校正數(shù)據(jù)和較少的計算量，進(jìn)行處理其中由于透鏡的個體可變性而破壞點對稱的象差出現(xiàn)模式的倍率色差校正。按照本發(fā)明的一個實施例，提供一種圖像處理設(shè)備，包括同心象差校正量計算單元，所述同心象差校正量計算單元被配置成相對于輸入圖像信號中的處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的同心象差的同心象差校正量，同心象差導(dǎo)致從圖像的中心同心地發(fā)生色移；均勻象差校正量計算單元，所述均勻象差校正量計算單元被配置成相對于處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的均勻象差的均勻象差校正量，所述均勻象差導(dǎo)致在整個圖像上均勻地發(fā)生色移方向和色移量；和像素值校正單元，所述像素值校正單元被配置成根據(jù)計算的同心象差校正量和計算的均勻象差校正量，校正處理目標(biāo)像素的像素值。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生根據(jù)對同心象差分量的校正和對均勻象差分量的校正，校正由于透鏡的個體可變性等，而發(fā)生中心偏移的狀態(tài)下的倍率色差的效果。另外，圖像處理設(shè)備還包括同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元，所述同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元被配置成保存與至少包括光的顏色和圖像高度的組合的每種同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量，作為同心象差校正量數(shù)據(jù)；和均勻象差校正數(shù)據(jù)保持單元，所述均勻象差校正數(shù)據(jù)保持單元被配置成保存與至少包括光的顏色的每種均勻象差條件對應(yīng)的均勻象差校正量，作為均勻象差校正量數(shù)據(jù)，其中同心象差校正量計算單元選擇和處理目標(biāo)像素對應(yīng)于的同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量數(shù)據(jù)，并利用選擇的同心象差校正量數(shù)據(jù)計算同心象差校正量，均勻象差校正量計算單元選擇和處理目標(biāo)像素對應(yīng)于的均勻象差條件對應(yīng)的均勻象差校正量數(shù)據(jù)，并利用選擇的均勻象差校正量數(shù)據(jù)計算均勻象差校正量。 因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生利用預(yù)先保存的同心象差校正量數(shù)據(jù)和均勻象差校正量數(shù)據(jù)，進(jìn)行倍率色差的像素校正的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，同心象差校正量數(shù)據(jù)可指示與響應(yīng)同心象差條件而發(fā)生的圖像高度方向的色移量對應(yīng)的校正量，均勻象差校正量數(shù)據(jù)可指示與響應(yīng)均勻象差條件而發(fā)生的色移量和色移方向?qū)?yīng)的校正量。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生包括僅僅對應(yīng)于圖像高度方向的色移量的同心象差校正量數(shù)據(jù)被保存，和包括對應(yīng)于每種均勻象差條件的色移和色移方向的均勻象差校正量數(shù)據(jù)被保存的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，均勻象差校正量數(shù)據(jù)可包括與對作為目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域測量的水平方向色移量對應(yīng)地獲得的水平方向校正量，所述預(yù)定區(qū)域包括經(jīng)過拍攝圖像的中心部分的虛擬垂直線；和與對作為目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域測量的垂直方向校正量對應(yīng)地獲得的垂直方向校正量，所述預(yù)定區(qū)域包括經(jīng)過拍攝圖像的中心部分的虛擬水平線。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生利用拍攝圖像中未出現(xiàn)同心象差的區(qū)域，測量由均勻象差校正量數(shù)據(jù)指示的色移量和色移方向的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，同心象差校正量數(shù)據(jù)可指示與同心象差條件對應(yīng)的校正量，所述同心象差條件包括光的顏色，圖像高度，和當(dāng)拍攝作為輸入圖像信號的來源的圖像時使用的預(yù)定透鏡控制信息的組合，均勻象差校正量數(shù)據(jù)可指示與均勻象差條件對應(yīng)的校正量，所述均勻象差條件包括光的顏色和當(dāng)拍攝輸入圖像信號的圖像時使用的預(yù)定透鏡控制信息的組合。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生根據(jù)與透鏡控制的狀態(tài)相應(yīng)的同心象差校正量數(shù)據(jù)和均勻象差校正量數(shù)據(jù)，進(jìn)行倍率色差的像素校正的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，透鏡控制信息可以是指示透鏡單元中的一個或多個預(yù)定活動部分中的每一個的控制狀態(tài)的信息。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生根據(jù)與透鏡單元中的光圈控制，聚焦控制和變焦控制相應(yīng)的同心象差校正量數(shù)據(jù)和均勻象差校正量數(shù)據(jù)，進(jìn)行倍率色差的像素校正的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，可從以透鏡的特性為基礎(chǔ)的模擬計算同心象差校正量數(shù)據(jù)。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生從模擬獲得同心象差校正量數(shù)據(jù)的效果。另外，圖像處理設(shè)備還包括均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元，所述均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元被配置成從輸入圖像信號中檢測與均勻象差對應(yīng)的邊緣；和同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元，所述同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元被配置成從像素值校正單元已根據(jù)均勻象差校正量校正了其像素值的輸入圖像信號中，檢測與同心象差對應(yīng)的邊緣，其中均勻象差校正量計算單元根據(jù)由于均勻象差而在均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的每個邊緣中出現(xiàn)的色移量，計算處理目標(biāo)像素的均勻象差校正量，同心象差校正量計算單元根據(jù)由于同心象差而在同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的每個邊緣中出現(xiàn)的色移量，計算處理目標(biāo)像素的同心象差校正量，像素值校正單元根據(jù)同心象差校正量，校正已根據(jù)均勻象差校正量校正的處理目標(biāo)像素的像素值。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生根據(jù)成像生成的輸入圖像信號的邊緣的檢測結(jié)果，計算同心象差校正量和均勻象差校正量的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元可檢測在輸入圖像信號的圖像中的水平徑向方向的圖像部分附近的垂直方向的邊緣，和檢測在輸入圖像信號的圖像中的垂直徑向方向的圖像部分附近的水平方向的邊緣，同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元可檢測在輸入圖像信號的圖像中，至少一個預(yù)定徑向方向中的每個徑向方向的圖像部分附近的徑向方向的邊緣。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生從成像生成的輸入圖像信號中，單獨檢測與均勻象差對應(yīng)的邊緣和與同心象差對應(yīng)的邊緣的效果。另外，在圖像處理設(shè)備中，均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元和同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元都可相對于每個檢測的邊緣，檢測所述邊緣的像素值的變化方向的種類，均勻象差校正量計算單元可利用與由均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的像素值的變化方向的種類相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果，計算均勻象差校正量，同心象差校正量計算單元可利用與由同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的、相對于每個檢測邊緣的像素值的變化方向的種類相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果，計算同心象差校正量。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生按照在上升沿和下降沿中單獨出現(xiàn)的象差狀態(tài)之間的差異，校正像素值的效果。另外，圖像處理設(shè)備還可包括同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元，所述同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元被配置成保存與至少包括光的顏色和圖像高度的組合的每種同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量，作為同心象差校正量數(shù)據(jù)；和均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元，所述均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元被配置成從輸入圖像信號中檢測與均勻象差對應(yīng)的邊緣， 其中同心象差校正量計算單元選擇與處理目標(biāo)像素對應(yīng)于的同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量數(shù)據(jù)，并利用選擇的同心象差校正量數(shù)據(jù)計算同心象差校正量，均勻象差校正量計算單元根據(jù)由于均勻象差而在均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的每個邊緣中出現(xiàn)的色移量，計算處理目標(biāo)像素的均勻象差校正量。因此，圖像處理設(shè)備產(chǎn)生利用預(yù)先保存的同心象差校正量數(shù)據(jù)，進(jìn)行對同心象差分量的校正，和利用根據(jù)基于成像的輸入圖像信號的邊緣檢測結(jié)果計算的校正量，進(jìn)行對均勻象差分量的校正，作為倍率色差校正的效果。


圖1是圖解說明按照本發(fā)明的一個實施例的攝像機的結(jié)構(gòu)例子的示圖；圖2是圖解說明按照本發(fā)明的一個實施例的攝像機信號處理單元的結(jié)構(gòu)例子的示圖；圖3A和3B是說明倍率色差的基本發(fā)生模式的示圖；圖4A和4B是說明由于透鏡的個體可變性而發(fā)生的倍率色差的實際發(fā)生模式的示圖；圖5A-5C是說明構(gòu)成本發(fā)明的一個實施例中的倍率色差的同心象差分量和均勻象差分量的示圖；圖6是說明均勻象差分量的發(fā)生的示圖；圖7是說明均勻象差分量的發(fā)生的示圖；圖8是圖解說明按照本發(fā)明的第一實施例的倍率色差校正單元的結(jié)構(gòu)例子的示圖9是圖解說明同心象差校正數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)的例子的示圖；圖10是圖解說明均勻象差校正數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)的例子的示圖；圖11A-11C是圖解說明當(dāng)獲得均勻象差校正數(shù)據(jù)表的校正數(shù)據(jù)時，使用的圖表圖像的例子的示圖；圖12A-12C是圖解說明當(dāng)獲得均勻象差校正數(shù)據(jù)表的校正數(shù)據(jù)時，使用的圖表圖像的例子的示圖；圖13是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的處理過程的例子的示圖；圖14是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的處理過程的例子的示圖；圖15是圖解說明按照本發(fā)明的第二實施例的倍率色差校正單元的結(jié)構(gòu)例子的示圖；圖16是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的處理過程的例子的示圖；圖17是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的處理過程的例子的示圖；圖18是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的計算同心象差校正量的處理過程的例子的示圖；圖19是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的計算均勻象差校正量的處理過程的例子的示圖；圖20是說明按照本發(fā)明的第二實施例的顏色信號插值單元執(zhí)行的插值G信號計算處理的例子的示圖；圖21是圖解說明按照本發(fā)明的第二實施例的均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元執(zhí)行的邊緣檢測處理的例子的示圖；圖22是圖解說明按照本發(fā)明的第二實施例的差分絕對值和計算單元獲得的差分絕對值和的計算結(jié)果的例子的示圖；圖23是圖解說明按照本發(fā)明的第二實施例的同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元執(zhí)行的邊緣檢測處理的例子的示圖；圖24是圖解說明按照本發(fā)明的第二實施例的象差倍率頻度信息生成單元產(chǎn)生的直方圖的例子的示圖；圖25是圖解說明光軸上的線圖像強度分布的例子的示圖；圖26是圖解說明在除光軸外的位置上的線圖像強度分布的例子的示圖；圖27A-27D是圖解說明關(guān)于圖像中的上升沿和下降沿的校正結(jié)果的例子的示圖；圖28是圖解說明按照本發(fā)明的第三實施例的倍率色差校正單元的結(jié)構(gòu)例子的示圖；圖29是圖解說明倍率色差校正單元執(zhí)行的處理過程的例子的示圖；圖30A和30B是說明對按照本發(fā)明的第一實施例，用于獲得同心象差校正數(shù)據(jù)表中的校正數(shù)據(jù)的方法的變形例的示圖。
具體實施例方式下面參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例(下面稱為實施例)。將按照下述順序進(jìn)行說明。1.第一實施例(倍率色差校正處理其中利用校正數(shù)據(jù)表，獲得校正量的例子)
2.第二實施例(倍率色差校正處理其中從拍攝圖像信號獲得校正量的例子)3.第三實施例(倍率色差校正處理其中利用校正數(shù)據(jù)表，獲得同心象差校正量， 和從拍攝圖像信號獲得均勻象差校正量的例子)4.變形例<1.第一實施例>[攝像機的結(jié)構(gòu)的例子]圖1是圖解說明作為其中實現(xiàn)本發(fā)明的一個實施例的例子的攝像機100的結(jié)構(gòu)例子的示圖。攝像機100包括光學(xué)透鏡單元101，攝像機控制單元102，光電變換單元103，攝像機信號處理單元200，圖像信號處理單元104，圖像輸入-輸出單元105，顯示單元106，音頻處理單元107，音頻輸入-輸出單元108，操作輸入單元109，和通信單元110。另外，攝像機100包括中央處理器(CPU) 111，隨機存取存儲器(RAM) 112，只讀存儲器(ROM) 113，介質(zhì)驅(qū)動器115和電源單元114。光學(xué)透鏡單元101中包括用于對被攝物體成像的透鏡組，光圈調(diào)整機構(gòu)，調(diào)焦機構(gòu)，變焦機構(gòu)，快門機構(gòu)，手抖動校正機構(gòu)等等。攝像機控制單元102從CPU 111接收控制信號，產(chǎn)生要提供給光學(xué)透鏡單元101的控制信號。另外，攝像機控制單元102把產(chǎn)生的控制信號提供給光學(xué)透鏡單元101，并進(jìn)行諸如變焦控制，聚焦控制，快門控制，曝光控制之類的控制操作。光電變換單元103包括成像元件，在其成像平面上，形成通過光學(xué)透鏡單元101的圖像。另外，作為成像元件，可以采用電荷耦合器件(CCD)傳感器，互補金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)傳感器等等。光電變換單元103把在成像平面上形成的被攝物體圖像變換成圖像信號，并把圖像信號提供給攝像機信號處理單元200。例如，輸入攝像機信號處理單元200的圖像信號是具有稱為尚待經(jīng)過諸如去馬賽克處理之類顏色插值處理的RAW圖像數(shù)據(jù)的格式的圖像信號。攝像機信號處理單元200是對具有RAW數(shù)據(jù)格式的圖像信號進(jìn)行必要的圖像信號處理操作，比如上面說明的顏色插值處理，各種校正等等的部分。在本發(fā)明的一個實施例中，攝像機信號處理單元200進(jìn)行用于倍率色差校正的圖像信號處理。經(jīng)過由攝像機信號處理單元200執(zhí)行的處理的圖像信號被提供給圖像信號處理單元104。例如，圖像信號處理單元104是主要對供給的圖像信號進(jìn)行顯示和記錄/再現(xiàn)相關(guān)的圖像信號處理的部分。例如，圖像信號處理單元104能夠?qū)斎氲膱D像信號進(jìn)行基于諸如運動圖像專家組(MPEG)之類壓縮方法的圖像壓縮處理。另外，圖像信號處理單元104能夠產(chǎn)生具有預(yù)定格式的圖像信號，并把圖像信號從圖像輸入-輸出單元105輸出到外部。另外，圖像輸入-輸出單元105能夠從外部輸入具有預(yù)定格式的圖像信號。圖像信號處理單元104能夠?qū)膱D像輸入-輸出單元105輸入的圖像信號進(jìn)行尺寸變換等，圖像信號處理單元104能夠使顯示單元106顯示圖像信號。另外，圖像信號處理單元104能夠把圖像輸入-輸出單元105輸入的圖像信號變換成記錄用圖像數(shù)據(jù)，并通過CPU 111把記錄用圖像數(shù)據(jù)提供給介質(zhì)驅(qū)動器115。另外，攝像機100包括音頻處理單元107和音頻輸入-輸出單元108，從而攝像機 100能夠輸入和輸出音頻信號。音頻輸入-輸出單元108是進(jìn)行音頻信號的輸入和輸出的部分。首先，從音頻輸入-輸出單元108輸入的音頻信號在音頻處理單元107經(jīng)過必要的音頻信號處理。例如，進(jìn)行基于預(yù)定的音頻壓縮編碼方法的壓縮處理等等。另外，音頻輸入-輸出單元108能夠把從音頻處理單元107供給的具有預(yù)定格式的音頻信號輸出到外部。這種情況下，根據(jù)從圖像信號處理單元104供給的壓縮圖像信號，和從音頻處理單元107供給的壓縮音頻信號數(shù)據(jù)，創(chuàng)建具有預(yù)定格式的圖像/音頻文件。這里，例如，圖像/音頻文件是符合與運動圖像同步地再現(xiàn)音頻信號的格式的視頻文件。例如，根據(jù)CPU 111的控制，圖像/音頻文件的數(shù)據(jù)作為寫入數(shù)據(jù)被提供給介質(zhì)驅(qū)動器115。介質(zhì)驅(qū)動器115包括其中與CPU 111協(xié)作，能夠在物理層水平把數(shù)據(jù)寫入介質(zhì) (存儲介質(zhì))116，和從介質(zhì)(存儲介質(zhì))116讀取數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。另外例如，磁盤、光盤、磁光盤、半導(dǎo)體存儲器等可用作介質(zhì)116。例如，介質(zhì)116可被固定地嵌入攝像機100中。另外， 介質(zhì)116可以是能夠插入攝像機100和從攝像機100中取出，具有符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的可拆卸格式的介質(zhì)。響應(yīng)為文件的記錄而執(zhí)行的記錄數(shù)據(jù)的傳送，介質(zhì)驅(qū)動器115進(jìn)行把記錄數(shù)據(jù)寫入被選為控制目標(biāo)的介質(zhì)116中的處理。另外，例如，以基于預(yù)定類型的文件系統(tǒng)的文件為單位管理記錄在介質(zhì)116中的數(shù)據(jù)。另外，例如，當(dāng)作為記錄在介質(zhì)116中的文件的再現(xiàn)，再現(xiàn)圖像/音頻文件時，CPU 111和介質(zhì)驅(qū)動器115訪問其中記錄指定的圖像/音頻文件的介質(zhì)，并讀出所述圖像/音頻文件。根據(jù)CPU 111的處理，按照這種方式讀出的圖像/音頻文件被分成壓縮圖像信號數(shù)據(jù)和壓縮音頻信號數(shù)據(jù)?；诖?，壓縮圖像信號數(shù)據(jù)被傳給圖像信號處理單元104，壓縮音頻信號被傳給音頻處理單元107。這種情況下，圖像信號處理單元104和音頻處理單元107分別對按照如上所述的方式傳送的壓縮圖像信號數(shù)據(jù)和壓縮音頻信號數(shù)據(jù)，進(jìn)行包括解調(diào)處理操作在內(nèi)的必要再現(xiàn)信號處理操作。因此，通過再現(xiàn)壓縮視頻數(shù)據(jù)獲得的圖像能夠被顯示在顯示單元106上。 另外，與圖像的再現(xiàn)時間同步，通過再現(xiàn)壓縮音頻信號數(shù)據(jù)獲得的音頻信號能夠利用包括在音頻輸入-輸出單元108中的揚聲器作為聲音被輸出，或者可從耳機終端輸出。通過執(zhí)行程序，CPU 111執(zhí)行關(guān)于攝像機100的各種控制處理操作。RAM 112被用作當(dāng)CPU 111按照程序執(zhí)行處理時使用的工作區(qū)(工作存儲器)。ROM 113是除了保存由 CPU 111執(zhí)行的各種程序之外，還保存由CPU 111用于執(zhí)行處理的各種設(shè)定信息等的部分。這種情況下，假定操作輸入單元109集體地表示包括在攝像機100中的各種操作部分。例如，操作輸入單元109中的操作部分包括響應(yīng)拍攝圖像的記錄的開始和停止而操作的記錄按鈕，選擇成像模式等的操作部分，改變各種參數(shù)的操作部分，等等。通信單元110是響應(yīng)CPU 111的控制，利用預(yù)定的數(shù)據(jù)通信方法，與外部設(shè)備進(jìn)行通信的部分。與有線通信和無線通信無關(guān)，通信單元110對應(yīng)于的數(shù)據(jù)通信方法并不局限于特定的通信，對應(yīng)數(shù)據(jù)通信方法的數(shù)目也不局限于特定的數(shù)目。在目前的情況下，作為有線數(shù)據(jù)通信方法，可列舉的是諸如以太網(wǎng)(注冊商標(biāo))之類的網(wǎng)絡(luò)。另外，可列舉的是諸如通用串行總線(USB)，電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE) 1394之類的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。另外，作為無線數(shù)據(jù)通信方法，可列舉的是諸如藍(lán)牙(注冊商標(biāo))之類的設(shè)備間近場無線通信，或者諸如IEEE802. lla/b/g之類的無線局域網(wǎng)(LAN)標(biāo)準(zhǔn)。電源單元114向攝像機100中的各種硬件裝置供給工作電力，包括從電池或電源適配器獲得電力供應(yīng)，并工作的電源電路等。
另外例如，代替圖1中圖解說明的攝像機100，也可利用數(shù)字靜態(tài)照相機實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。[攝像機信號處理單元的結(jié)構(gòu)的例子]圖2圖解說明圖1中圖解說明的攝像機信號處理單元200的結(jié)構(gòu)的例子。圖2中圖解說明的攝像機信號處理單元200包括前級信號處理單元201，倍率色差校正單元210， 和后級信號處理單元202。例如，前級信號處理單元201是對具有RAW圖像數(shù)據(jù)格式的輸入圖像信號，進(jìn)行諸如黑電平校正，增益校正之類校正處理操作的部分。倍率色差校正單元210是輸入經(jīng)過在前級信號處理單元201中進(jìn)行的處理的，具有RAW圖像數(shù)據(jù)格式的圖像信號，作為校正目標(biāo)圖像信號，并對該圖像信號進(jìn)行用于倍率色差校正的圖像信號處理的部分。另外，由倍率色差校正單元210執(zhí)行的用于倍率色差校正的圖像信號處理將在后面說明。后級信號處理單元202是輸入經(jīng)過在倍率色差校正單元210中進(jìn)行的處理的象差校正圖像信號，并對象差校正圖像信號進(jìn)行諸如顏色變換、顏色插值處理、Y校正之類圖像信號處理操作的部分。[倍率色差]其中由于透鏡的折射率隨光的波長而變化，因此圖像的倍率隨光的顏色而變化， 從而發(fā)生色移的現(xiàn)象被稱為倍率色差。圖3A和:3B示意圖解說明在拍攝圖像的圖像平面 300上發(fā)生的倍率色差的狀態(tài)。作為在圖像平面300上發(fā)生的倍率色差，圖3A利用等高線圖解說明倍率色差的色移的大小。另外，關(guān)于與圖3A中相同的倍率色差的發(fā)生狀態(tài)，圖:3B 利用矢量，圖解說明色移的大小和方向。另外，在圖3A和:3B中，圖解說明其中圖像平面300 的中心C(分別通過圖像平面300上的垂直方向和水平方向的中心的直線的交點)與透鏡的光軸L重合的狀態(tài)。如圖3A和;3B中所示，在通常的情況下，倍率色差是其中以光軸為中心，同心地發(fā)生色移的現(xiàn)象。另外，色移量隨著距光軸的圖像高度的增大而增大。如圖3A和;3B中所示，透鏡的光軸L與圖像平面300的中心C重合，以透鏡的光軸 L為中心同心地(S卩，點對稱地)發(fā)生色移。不過，在實際的攝像設(shè)備中，由于成像光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡的安裝誤差，透鏡的光軸L和圖像平面300的中心C不重合，或者失去色移量的點對稱。于是，在一些情況下，可在色移的模式被偏移的狀態(tài)下發(fā)生倍率色差。圖4A和4B圖解說明其中使色移的模式偏移的倍率色差的發(fā)生狀態(tài)的例子。首先， 圖4A和4B中圖解說明的倍率色差是其中光軸L脫離圖像的中心C的狀態(tài)。例如，這意味在圖像平面300中，與中心C等距離的圖像位置之間，圖像高度是不同的。另外，例如如圖 4A中所示，以光軸L為中心，指示偏移量的等高線的同心形狀發(fā)生變形。即，失去歸因于倍率色差的色移量的點對稱。例如，按照本發(fā)明的一個實施例，還響應(yīng)如圖4A和4B中所示的色移模式被偏移的狀態(tài)，校正倍率色差。下面將說明這一點。[本發(fā)明的實施例中的倍率色差的表示方法]首先，在本發(fā)明的一個實施例中，假定如下近似表示倍率色差。圖5A按照和圖4B 中相同的方式，利用矢量圖解說明在色移模式被偏移的狀態(tài)下，發(fā)生倍率色差的圖像平面 300中的色移的數(shù)量和方向。在本發(fā)明的一個實施例中，在圖5A中圖解所示的其中色移模式被偏移的倍率色差被分成在圖5B中的圖像平面300中圖解說明的象差分量，和在圖5C 中的圖像平面300中圖解說明的象差分量的條件下，近似表示倍率色差。如圖5B中所示，在圖5B中圖解說明的象差分量是按照在圖像平面300的中心C與光軸重合的狀態(tài)下，色移量以圖像平面300的中心C為中心點對稱的方式出現(xiàn)的象差分量。另外，例如，色移量變化，以致隨著圖像高度(距光軸L的距離)的增大而增大。可認(rèn)為這是排除了透鏡的個體可變性因素，比如透鏡的安裝誤差等，僅僅依存于透鏡的特性出現(xiàn)的象差分量。另外，在本說明書中，下面把在圖5B中圖解說明的象差稱為“同心象差”。另外，在圖5C中圖解說明的象差分量是按照在整個圖像平面300中，色移的矢量都相同的方式出現(xiàn)的象差分量。即，就該象差分量來說，在圖像平面300的任意部分中，其色移量都相同，其色移方向也相同?？烧J(rèn)為這是均勻出現(xiàn)在整個圖像平面中，而與光軸L的位置和圖像高度無關(guān)的象差分量。該象差分量是取決于安裝誤差的存在而出現(xiàn)的象差分量。另外，在本說明書中，下面把在圖5C中圖解說明的象差稱為“均勻象差”。[均勻象差分量的發(fā)生的說明]在通常情況下，由于在透鏡的中心和邊緣之間存在厚度差，從而色移量隨圖像高度而變化，因此發(fā)生倍率色差。不過如上所述，在色移模式被偏移的狀態(tài)下的倍率色差中， 當(dāng)只對同心象差分量進(jìn)行校正時，不能獲得足夠的校正效果。因此，本申請的發(fā)明人以除了在圖5B中圖解說明的同心象差之外，還由于在圖5C中圖解說明的均勻象差分量的發(fā)生，出現(xiàn)在色移模式被偏移的狀態(tài)下的倍率色差的假設(shè)為根據(jù)，進(jìn)行了測試。即，本申請的發(fā)明人進(jìn)行了利用其中結(jié)合均勻象差分量的校正，使用同心象差分量的校正的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行倍率色差校正的測試。通過測試，確認(rèn)獲得實用的足夠校正效果。上面提及的均勻象差分量的發(fā)生可如下所述。下面將參考圖6和圖7說明這一點?？烧J(rèn)為成為透鏡的可變性因素的安裝誤差包括由透鏡的光軸偏離其在平面方向的本來位置引起的偏心要素，和由透鏡的光軸偏離其本來角度引起的傾斜要素。首先，參考圖6，說明與透鏡的偏心對應(yīng)的均勻象差分量的發(fā)生。這里，例如，用虛線指示的透鏡IOla的位置對應(yīng)于不存在任何偏心的正確位置狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，假定按照物體高度yo獲得的綠(G)光和紅(R)光的圖像高度分別為yg*yr。此時，分別與G光和R光對應(yīng)的透鏡IOla的橫向倍率β g和β r用下面的表達(dá)式表示。^g = yg/y0β r = yr/y0另外，根據(jù)上面的表達(dá)式，G光和R光的圖像高度yg和分別用下面的表達(dá)式表
7J\ οyg = y0 · β gIr = I0' β r隨后，通過獲得上面說明的兩個表達(dá)式之間的差分，可按照下面的表達(dá)式，獲得在不存在任何偏心的狀態(tài)下，R光相對于G光的色移量(倍率色差量)Ay1。δ Y1 = yr-yg = y0 · ( β Γ" β g)上面的表達(dá)式是與物體高度％相關(guān)的函數(shù)。響應(yīng)物體高度％的變化，圖像高度yg 和It也變化。因此，上面的表達(dá)式指出在沒有任何偏心的狀態(tài)下的色移量隨距圖像高度的距離而變化。下面，設(shè)想通過把透鏡IOla從用虛線指示的位置移動到用實線指示的位置，產(chǎn)生歸因于移動量Ashift的偏心的狀態(tài)。此時，按照下述表達(dá)式，根據(jù)表示圖像高度78和L 的上述表達(dá)式，獲得G光的像焦點位置和偏心前的狀態(tài)相同的物體高度yQ1。
yg-Ashift = (y01) ‘ ^gy01 = (yg-Ashift)/^g另外，按照下述表達(dá)式，根據(jù)表示圖像高度yg和1的上述表達(dá)式，和上面的表達(dá)式，獲得此時R光的像焦點位置yri。yrl- Δ shift = y01 · β ryrl = βτ ‘ (yg-Δ shift)/β g+Δ shift因此，按照下述表達(dá)式，能夠獲得在偏心之后，R光相對于G光的色移量Ay2。Δ y2 = yrl-yg= (yg · ( β Γ- β g) / β g) - ( β r · Δ shift) / β g+Δ shift= ( β r- β g) ‘· Ashift另外，按照和偏心前的色移量Ay1的上述計算表達(dá)式相同的方式，上面的表達(dá)式也是物體高度I0的函數(shù)，從而指出偏心之后的色移量Ay2也隨圖像高度而變化。另外，可按照下述表達(dá)式，表示偏心前后的色移量之間的差，S卩，色移變化量。Δ y2- Δ 71 = (( β g- β r) / β g) · Ashift這里，在上面的表達(dá)式的右側(cè)，消除了其系數(shù)為物體高度％的一項。即，上面的表達(dá)式指出偏心前后的色移的變化量不隨圖像高度而變化，而只隨偏心量(Ashift)變化。 另外，這指出取決于透鏡的偏心，在整個圖像平面中，沿著相同的色移方向，并且具有相同的色移量發(fā)生色移。即，指出發(fā)生均勻的象差分量。下面參考圖7，說明與透鏡的傾斜對應(yīng)的均勻象差分量的發(fā)生。這里，例如，用虛線指示的透鏡IOla的位置對應(yīng)于不出現(xiàn)任何傾斜的正確位置狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下，R光相對于G光的色移量Ay1用色移量Ay1的上述計算表達(dá)式表示。隨后，設(shè)想其中按照使透鏡IOla的光軸指向和透鏡IOla在虛線所示位置狀態(tài)下的光軸成角度θ的方向的方式，傾斜透鏡IOla的狀態(tài)。此時，在從透鏡IOla到圖像平面的距離為“S”的條件下，按照下面的表達(dá)式，根據(jù)表示圖像高度yg和L的上述表達(dá)式，獲得 G光的像焦點位置和偏心前的狀態(tài)相同的物體高度yQ1。y01 = (yg · cos θ -s · sin θ )/β g另外，按照下述表達(dá)式，根據(jù)表示圖像高度L的上述表達(dá)式，和上面的表達(dá)式，獲得此時R光的像焦點位置yri。yrl · cos θ -s · sin θ = (β r/ β g) · (yg · cos θ -s · sin θ )yrl = ( β r/ β g) · yg+(( β g-β r) / β g) · (s · tan θ )因此，按照下述表達(dá)式，能夠獲得在傾斜之后，R光相對于G光的色移量Ay2。Δ y2 = yrl-yg= ( β r- β g) ·· (s · tan θ )上面的表達(dá)式也是物體高度％的函數(shù)，因此，顯然傾斜之后的色移量Ay2也隨圖像高度而變化?；诖耍砂凑障旅娴谋磉_(dá)式，表示傾斜前后的色移量之間的差。Δ y2- Δ Y1 = (( β g- β r) / β g) · (s · tan θ )另外，在上面的表達(dá)式中，其系數(shù)為物體高度％的一項也被消除。從而，上面的表達(dá)式指出色移的變化量不隨圖像高度而變化，而只隨光軸的傾角θ變化。S卩，還指出取決于透鏡的傾斜，發(fā)生均勻的象差分量。另外，根據(jù)圖6和7的描述，可以認(rèn)為即使在由于透鏡的實際安裝誤差等，發(fā)生透鏡的偏心和傾斜的狀態(tài)下，如此發(fā)生均勻的象差分量，以致根據(jù)透鏡的偏心量和傾角，確定透鏡的色移量。另外，認(rèn)為在攝像設(shè)備中實際發(fā)生的均勻象差分量作為分別由于透鏡組中的每個透鏡的偏心而發(fā)生的均勻象差分量之和而發(fā)生。[倍率色差校正單元的結(jié)構(gòu)]在上面提及的倍率色差能夠被分成上述同心象差分量和均勻象差分量的假定之下，按照本發(fā)明的實施例的倍率色差校正單元210(圖2)執(zhí)行用于倍率色差校正的圖像信號處理。下面，說明本發(fā)明的第一實施例中的倍率色差校正單元210的結(jié)構(gòu)和信號處理的例子。圖8圖解說明對應(yīng)于本發(fā)明的第一實施例的結(jié)構(gòu)的例子，作為圖2中圖解說明的倍率色差校正單元210。圖8中圖解說明的倍率色差校正單元210包括顏色像素選擇單元 211，圖像高度計算單元212，同心象差校正量計算單元213，均勻象差校正量計算單元214， 色移目的地像素值計算單元215，和像素值校正單元216。另外，倍率色差校正單元210保存和保持同心象差校正數(shù)據(jù)表240和均勻象差校正數(shù)據(jù)表250。如上所述，倍率色差校正單元210輸入的校正目標(biāo)圖像信號具有RAW圖像數(shù)據(jù)格式，包括按照用于光電變換單元中的受光元件的像素的濾色器陣列，分別對應(yīng)于紅色(R)、 綠色(G)和藍(lán)色(B)的顏色像素信號。顏色像素選擇單元211從輸入校正目標(biāo)圖像信號中選擇和提取R像素信號和B像素信號，并依據(jù)預(yù)定定時順序向像素值校正單元216輸出作為處理目標(biāo)像素，從R像素信號和B像素信號中選擇的一個像素信號。另外，顏色像素選擇單元211選擇和提取G像素信號，并輸出G像素信號作為要從倍率色差校正單元210輸出的象差校正像素信號的G信號分量。另外，按照本發(fā)明的第一實施例的倍率色差校正單元 210校正作為目標(biāo)的構(gòu)成R圖像平面的像素和構(gòu)成B圖像平面的像素中的每個像素的像素值。顏色像素選擇單元211還把處理目標(biāo)像素的坐標(biāo)P(m，n)的信息輸出給圖像高度計算單元212。在顏色像素選擇處理的時候，顏色像素選擇單元211識別每個像素的坐標(biāo)。此外， 顏色像素選擇單元211把指示被選為處理目標(biāo)像素的像素的顏色是R和G中的哪一個的處理目標(biāo)顏色信息，輸出給同心象差校正量計算單元213和均勻象差校正量計算單元214。圖像高度計算單元212是計算與輸入的處理目標(biāo)像素的坐標(biāo)P(m，η)對應(yīng)的圖像平面上的圖像高度的部分。同心象差校正數(shù)據(jù)表240是保存與同心象差分量對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)的表格。同心象差校正數(shù)據(jù)表MO的表結(jié)構(gòu)的例子，和保存在同心象差校正數(shù)據(jù)表MO中的校正數(shù)據(jù)的獲取方法的例子將在后面說明。另外，實際上，同心象差校正數(shù)據(jù)表240被保存在包括在倍率色差校正單元210中的存儲器，圖1中圖解說明的ROM 113等中。所述存儲器和ROM 113 是在權(quán)利要求中描述的同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元的例子。同心象差校正量計算單元213是計算與同心象差分量對應(yīng)的校正量的部分。為此，同心象差校正量計算單元213輸入作為透鏡控制信息，來自攝像機控制單元102的孔徑值、變焦位置和焦點位置，和輸入在圖像高度計算單元212中計算的圖像高度值。此外，同心象差校正量計算單元213輸入來自顏色像素選擇單元211的處理目標(biāo)顏色信息。在透鏡控制信息中，孔徑值指示對于包括在光學(xué)透鏡單元101中的孔徑光闌設(shè)定的孔徑值。變焦位置指示包括在光學(xué)透鏡單元101中的變焦透鏡的位置。焦點位置指示包括在光學(xué)透鏡單元101中的聚集透鏡的位置。如上所述，在攝像機控制單元102執(zhí)行諸如曝光控制，變焦，聚集控制之類的攝像機控制操作的時候，攝像機控制單元102計算并保持孔徑值，變焦位置和焦點位置作為其控制結(jié)果。另外，同心象差校正量計算單元213從同心象差校正數(shù)據(jù)表MO中，選擇與孔徑值、變焦位置、焦點位置、圖像高度值和處理目標(biāo)顏色信息指示的顏色的組合對應(yīng)的校正量。另外，利用選擇的校正量，同心象差校正量計算單元213計算對應(yīng)于同心象差分量的校正量。均勻象差校正數(shù)據(jù)表250是保存與均勻象差分量對應(yīng)的校正量的表格。均勻象差校正數(shù)據(jù)表250的表結(jié)構(gòu)的例子，和保存在均勻象差校正數(shù)據(jù)表250中的校正量數(shù)據(jù)的獲取方法的例子將在后面說明。另外，實際上，均勻象差校正數(shù)據(jù)表250也被保存在包括在倍率色差校正單元210中的存儲器，圖1中圖解說明的ROM 113等中。所述存儲器和ROM 113 是在權(quán)利要求中描述的均勻象差校正數(shù)據(jù)保持單元的例子。均勻象差校正量計算單元214是計算與均勻象差分量對應(yīng)的校正量的部分。為此，均勻象差校正量計算單元214輸入來自攝像機控制單元102的孔徑值信息，變焦位置信息和焦點位置信息。另外，均勻象差校正量計算單元214輸入來自顏色像素選擇單元211 的處理目標(biāo)顏色信息。另外，均勻象差校正量計算單元214從均勻象差校正數(shù)據(jù)表250中， 選擇與孔徑值信息，變焦位置信息，焦點位置信息和處理目標(biāo)顏色信息指示的顏色的組合對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)。另外，利用選擇的校正量，均勻象差校正量計算單元214計算與均勻象差分量對應(yīng)的校正量。色移目的地像素值計算單元215是利用按照上述方式計算的對應(yīng)于同心象差分量的校正量和對應(yīng)于均勻象差分量的校正量，計算色移目的地像素的像素值的部分。色移目的地像素是由于歸因于倍率色差的偏移，光實際上被聚焦到的像素，所述光本來要被聚焦到處理目標(biāo)像素的位置。像素值校正單元216進(jìn)行校正每個處理目標(biāo)像素的像素值的處理。為此，像素值校正單元216進(jìn)行用色移目的地像素值計算單元215計算的色移目的地像素的像素值，重寫處理目標(biāo)像素的像素值的處理。包括色移目的地像素值計算單元215和像素值校正單元 216的部分是在權(quán)利要求中描述的像素值校正單元的例子。另外，例如，數(shù)字信號處理器(DSP)等執(zhí)行程序，從而實現(xiàn)圖8中圖解說明的倍率色差校正單元210中的各個部分。另外，倍率色差校正單元210中的某一部分的至少一種功能可通過用CPU 111執(zhí)行程序來實現(xiàn)。另外，倍率色差校正單元210中的各個部分或者某一部分的至少一種功能也可用硬件實現(xiàn)。[同心象差校正數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)的例子]下面參考圖9，說明同心象差校正數(shù)據(jù)表240的結(jié)構(gòu)的例子。圖9示意地圖解說明同心象差校正數(shù)據(jù)表MO的結(jié)構(gòu)的例子。當(dāng)說明圖9時，假定變量i (0 < i < ni)表示孔徑值，變量ζ (0 < ζ < nz)表示變焦位置，變量f (0 < f < nf)表示焦點位置，變量y (0 < f <ny)表示圖像高度值。例如，實際的孔徑值，實際的變焦位置，實際的焦點位置和實際的圖像高度值的數(shù)值都可以具有小數(shù)部分。不過，可以假定用變量i、z、f和y表示的孔徑值， 變焦位置，焦點位置和圖像高度值都是整數(shù)值。另外，變量c(0 ^c < 2)表示要作為校正處理目標(biāo)的光的顏色(處理目標(biāo)顏色)。這里在處理目標(biāo)顏色包括兩種顏色R和B的時候， 假定當(dāng)變量c為“0”時，變量c表示紅色(R)，當(dāng)變量c為“ 1”時，變量c表示藍(lán)色⑶。首先，通常關(guān)于用變量c表示的各種處理目標(biāo)顏色R和B，分割在圖9中圖解說明的同心象差校正數(shù)據(jù)表M0。基于此，首先，為處理目標(biāo)顏色R，提供其中保存響應(yīng)于孔徑值 i和變焦位置ζ的矩陣(組合)而獲得的(niXnz)項校正數(shù)據(jù)Ml的二維表格。上述二維表格中的各項校正數(shù)據(jù)241是對應(yīng)于一個焦點位置的數(shù)值。于是，按照如圖9中圖解說明的方式，提供其中保存響應(yīng)于從“0”到“nf-1”的各個焦點位置f而獲得的校正數(shù)據(jù)241的nf個二維表格。從而，獲得其中保存與孔徑值i，變焦位置ζ和焦點位置 f的組合對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)241的三維表格。另外，上面說明的三維表格是對應(yīng)于一個圖像高度值y的表格。于是，按照如圖9 中圖解說明的方式，準(zhǔn)備其中保存分別對應(yīng)于從“0”到“ny-1”的圖像高度值y的校正數(shù)據(jù) 241的ny個三維表格。從而，獲得其中保存與孔徑值i，變焦位置z，焦點位置f和圖像高度值y的組合對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)241的四維表格。另外，響應(yīng)處理目標(biāo)顏色B(c= 1)，也準(zhǔn)備所述四維表格。這樣，同心象差校正數(shù)據(jù)表240保存根據(jù)孔徑值i，變焦位置ζ，焦點位置f，圖像高度值y和處理目標(biāo)顏色c的每種組合而獲得的校正數(shù)據(jù)Ml。即，同心象差校正數(shù)據(jù)表MO 具有作為五維表格的結(jié)構(gòu)。從而，構(gòu)成同心象差校正數(shù)據(jù)表MO的校正數(shù)據(jù)Ml的項數(shù)是 (niXnzXnf XnyXnc) 0同心象差校正數(shù)據(jù)表MO的結(jié)構(gòu)意味作為同心象差分量，沿著圖像高度方向發(fā)生的色移量隨諸如孔徑光闌，變焦位置，焦點位置之類的光學(xué)系統(tǒng)的條件，及諸如圖像高度和光的顏色之類的各個要素而變化。[對應(yīng)于同心象差分量的校正數(shù)據(jù)的獲取方法的例子]下面，說明同心象差校正數(shù)據(jù)表240中的校正數(shù)據(jù)241的獲取方法的例子。例如， 為光學(xué)透鏡單元101采用的透鏡的特性是典型特性。這意味在圖3A和:3B中圖解說明的同心象差中，歸因于圖像高度的色移量的變化等等也是透鏡的典型特性。于是，通過根據(jù)透鏡的特性進(jìn)行模擬，能夠獲得構(gòu)成同心象差校正數(shù)據(jù)表240的校正數(shù)據(jù)Ml。更具體地說，例如，如下獲得對應(yīng)于R光的校正數(shù)據(jù)Ml。即，對于R光和G光，在諸如一個孔徑值i，一個變焦位置z，一個焦點位置f和一個圖像高度值1之類的各個參數(shù)的組合條件下進(jìn)行模擬， 并計算通過這種模擬獲得的R光相對于G光的色移量。另外，計算抵消所述色移量，并使R 光的位置與G光的位置一致的校正量，該校正量被定義為上述校正數(shù)據(jù)Ml。通過對所有其它參數(shù)的每種組合條件也進(jìn)行這種模擬，獲得對應(yīng)于R光的所有各項校正數(shù)據(jù)Ml。另外， 按照相同的方式，就B光來說，關(guān)于上述參數(shù)的每種組合條件，對B光和G光進(jìn)行模擬，獲得 B光相對于G光的色移量，從而獲得校正數(shù)據(jù)Ml。另外，如上在圖5A中所述，同心象差分量并不取決于成像光學(xué)系統(tǒng)的個體可變性，從而假定同心象差分量的偏移量是僅僅取決于透鏡本身的特性確定的?；诖耍ǜ鶕?jù)按照如上所述的方式進(jìn)行的模擬而獲得的校正數(shù)據(jù)241的同心象差校正數(shù)據(jù)表240可通用于如攝像機100的產(chǎn)品。另外，當(dāng)不僅在R光和B光中，而且在G光中也發(fā)生倍率色差時，可以執(zhí)行倍率象差校正，以致R、G和B之間的像焦點位置的相對偏移彼此一致。于是，在本發(fā)明的一個實施例中，假定G光被用作基準(zhǔn)，進(jìn)行倍率色差校正，以致結(jié)果剩余的R光和B光都被聚焦到與所述G光相同的位置。于是，在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)獲得校正數(shù)據(jù)Ml時，獲得R光和B光相對于G光的色移量。另外，在本說明書中，“校正量”是解決色移所必需的“象差校正量”，其單位是倍率，像素值，或者圖像平面大小的相對值，等等。另外，色移量是由于象差而發(fā)生的色移量， 意味“象差的發(fā)生量”。另外，其單位是倍率，像素值，和圖像平面大小的相對值之一。當(dāng)在上面的說明中，首先獲得色移量，并根據(jù)獲得的色移量獲得作為校正量的校正數(shù)據(jù)241時，色移量可被沒有變化地保存為校正數(shù)據(jù)Ml。在這種情況下，在把表示成校正數(shù)據(jù)Ml的色移量變換成校正量之后，同心象差校正量計算單元213可根據(jù)變換的校正量，計算實際處理所必需的校正量的數(shù)值。具體地說，例如，如果倍率作為單位，那么校正量和色移量之間的關(guān)系用等式(校正量=1/色移量)表示。另外，如果像素值，或者圖像平面大小的相對值作為單位，那么校正量和色移量之間的關(guān)系用等式(校正量=-色移量) 表示?？傊?，上述兩種關(guān)系都簡單，從而，能夠用較少的計算量，容易地進(jìn)行色移量和校正量之間的變換。[均勻象差校正數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)的例子]圖10圖解說明均勻象差校正數(shù)據(jù)表250的結(jié)構(gòu)的例子。如圖10中圖解所示，均勻象差校正數(shù)據(jù)表250保存與諸如孔徑值i，變焦位置z，焦點位置f，處理目標(biāo)顏色c和校正量方向分量d之類參數(shù)的每種組合對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)251。即，均勻象差校正數(shù)據(jù)表250具有作為五維表格的結(jié)構(gòu)。雖然作為均勻象差分量的色移量隨諸如以孔徑光闌，變焦位置和焦點位置為基礎(chǔ)的光學(xué)系統(tǒng)的條件，和光的顏色之類的各個要素而變化，不過作為均勻象差分量的色移量并不隨圖像高度而變化，如上所述。于是，形成均勻象差校正數(shù)據(jù)表250，作為不包括基于圖像高度值y的校正數(shù)據(jù)251的表格。另外，可按照這樣的方式處理均勻象差分量，以致指示其移動方向和移動量的矢量被分成水平方向移動量分量和垂直方向移動量分量。于是，在均勻象差校正數(shù)據(jù)表250 中，作為一個參數(shù)，設(shè)定對應(yīng)于水平方向和垂直方向的校正量方向分量d。另外，具有光學(xué)手抖動校正功能的攝像設(shè)備已流行。在光學(xué)手抖動校正方法中，驅(qū)動用于響應(yīng)手抖動的狀態(tài)改變光軸的透鏡組(光學(xué)防振透鏡組)，以致沿著搖移和俯仰方向傾斜透鏡組。另一方面，沿著與光軸垂直的平面方向移動光學(xué)防振透鏡組。如上所述的這種光學(xué)防振透鏡組的位置狀態(tài)的變化也是改變歸因于象差的色移量的因素。于是，當(dāng)攝像機100包括光學(xué)防振透鏡組時，可以假定均勻象差校正數(shù)據(jù)表250具有下述結(jié)構(gòu)。S卩，假定均勻象差校正數(shù)據(jù)表250具有通過進(jìn)一步結(jié)合圖10中圖解說明的五維表格的結(jié)構(gòu)和光學(xué)防振透鏡組的位置的參數(shù)而獲得的六維表格的結(jié)構(gòu)。另外，按照相同的方式，同心象差校正數(shù)據(jù)表240也可具有通過進(jìn)一步結(jié)合圖9中圖解說明的五維表格的結(jié)構(gòu)和光學(xué)防振透鏡組的位置的參數(shù)而獲得的六維表格的結(jié)構(gòu)。不過在這方面，光學(xué)防振透鏡組的位置的變化主要影響歸因于均勻象差的色移量。于是，例如，光學(xué)防振透鏡組的位置參數(shù)的結(jié)合對均勻象差校正非常有效。另外，作為手抖動校正功能，還存在一種響應(yīng)手抖動的狀態(tài)，驅(qū)動成像器(對應(yīng)于圖1中的光電變換單元10 ，以致沿著其平面方向移動成像器的方法。在這種情況下，代替上面提及的光學(xué)防振透鏡組的位置參數(shù)，可以結(jié)合成像器的位置作為參數(shù)。
另外，作為用于構(gòu)成同心象差校正數(shù)據(jù)表240和均勻象差校正數(shù)據(jù)表250的參數(shù)的組合，可以排除在圖9和圖10中圖解說明的參數(shù)之一。具體地說，當(dāng)采用單個聚集透鏡時，變焦位置ζ是固定的，從而不必結(jié)合變焦位置ζ作為參數(shù)。此外，用于構(gòu)成同心象差校正數(shù)據(jù)表240和均勻象差校正數(shù)據(jù)表250的透鏡控制信息并不局限于上面引用的例子。在上面的說明中，假定透鏡控制信息包括孔徑光闌，變焦位置和焦點位置?？梢哉J(rèn)為這些信息指示光學(xué)透鏡單元101(圖1)中的活動部分的設(shè)定狀態(tài)。例如，當(dāng)光學(xué)透鏡單元101具有包括除孔徑光闌，變焦位置和焦點位置外的某種活動部分時，可以結(jié)合指示所述活動部分的設(shè)定狀態(tài)的信息的參數(shù)。[對應(yīng)于均勻象差分量的校正數(shù)據(jù)的獲取方法的例子]下面說明均勻象差校正數(shù)據(jù)表250中的校正數(shù)據(jù)251的獲取方法的例子。作為同心象差分量的色移量并不取決于歸因于成像光學(xué)系統(tǒng)的安裝誤差等的個體可變性。另一方面，均勻象差分量隨成像光學(xué)系統(tǒng)的安裝誤差等而發(fā)生，同樣根據(jù)圖6和7的描述明白，均勻象差分量的色移量隨個體可變性而變化。于是，為了獲得均勻象差校正數(shù)據(jù)表250中的校正數(shù)據(jù)251，必須在生產(chǎn)過程中對每個產(chǎn)品進(jìn)行測量和分析。下面說明獲得校正數(shù)據(jù)251的方法的具體例子。首先，作為第一個例子，就孔徑值 i，變焦位置ζ和焦點位置f來說，分別預(yù)先定義典型mi個值，典型的mz個值，和典型的mf 個值。另外，相對于這些孔徑值i，變焦位置ζ和焦點位置f的每種組合模式，如下獲得校正數(shù)據(jù)251。即，測量在通過成像而獲得的圖像平面的中心發(fā)生的R光和B光分別相對于G 光的色移量，及其色移方向。隨后，根據(jù)測量的色移量和色移方向，獲得分別對應(yīng)于垂直方向分量和水平方向分量的校正數(shù)據(jù)251。例如，如上面在圖3A和;3B，圖5B等中圖解所示，作為同心象差分量的色移量取決于圖像高度，在所攝圖像的圖像平面的中心變成接近于零。從而，可以認(rèn)為在圖像平面的中心發(fā)生的色移對應(yīng)于均勻象差分量。下面說明這種方法的第二個例子。在第二個例子中，按照和第一個例子相同的方式，在預(yù)先定義典型的mi個值，典型的mz個值和典型的mf個值之后，同樣關(guān)于這些孔徑值 i，變焦位置ζ和焦點位置f的每種組合模式進(jìn)行測量?；诖?，在第二個例子中，假定通過拍攝圖IlA中圖解說明的圖表圖像400進(jìn)行測量。在圖IlA圖解說明的圖表圖像400中，顯示沿著水平方向通過圖像平面的中心C 的直線Lnl，和沿著垂直方向通過圖像平面的中心C的直線Ln2。另外，例如，在這兩條直線 Lnl和Ln2中，實際設(shè)定和背景顏色不同的預(yù)定顏色。另外，在測量時，測量在相對于水平方向的直線Lnl的垂直方向上發(fā)生的R光和 B光分別相對于G光的色移量。就同心象差分量來說，由于其色移是按照色移從圖像平面的中心開始同心擴散的方式發(fā)生的，因此在水平方向的直線Lnl上不發(fā)生垂直方向的色移。因此，在水平方向的直線Lnl上發(fā)生的垂直方向的色移的測量，意味在不發(fā)生歸因于同心象差分量的色移的狀態(tài)下，能夠測量歸因于均勻象差分量的色移量在垂直方向的矢量分量。另外，可關(guān)于像素陣列中的每一列進(jìn)行此時的色移量的測量，或者可以每隔一定時間間隔單獨進(jìn)行此時的色移量的測量。例如，通過把所述時間間隔設(shè)定成不喪失測量結(jié)果的可靠性的范圍內(nèi)的盡可能大的值，能夠縮短測量所需的時間。另外，對于R光和B光，分別計算按照如上所述的方式測量的垂直方向的矢量分量的平均值。隨后，按照相同的方式，測量在相對于垂直方向的直線Ln2的水平方向上發(fā)生的R 光和B光分別相對于G光的色移量，并分別關(guān)于R光和B光，計算測量的色移量的平均值。 另外，根據(jù)如上所述的相同原因，在垂直方向的直線Ln2上發(fā)生的水平方向的色移的測量， 意味在不發(fā)生歸因于同心象差分量的色移的狀態(tài)下，能夠測量歸因于均勻象差分量的色移量在水平方向的矢量分量。另外，根據(jù)按照如上所述的方式計算的對應(yīng)于R光和B光的垂直方向和水平方向的各個矢量分量，分別關(guān)于水平方向分量和垂直方向分量計算校正量， 該校正量被定義為校正數(shù)據(jù)251。另外，就按照如第二個例子中的方式利用圖表圖像獲得校正數(shù)據(jù)的方法來說，還可考慮除圖11之外的各種類型。于是，將參考圖IlB和IlC及圖12A-12C，說明利用其它圖表圖像的其它例子。首先說明圖11B。在圖IlB中圖解說明的圖表圖像400A中，在通過圖像的中心C 的虛擬水平線Lh的左右兩側(cè)的位置，分別描述水平條401和401。按照相同的方式，在通過圖像的中心C的虛擬垂直條Lv的上下兩側(cè)的位置，分別描述垂直條402和402。這種情況下，通過測量沿著與水平條401和401垂直的方向發(fā)生的R光和B光分別相對于G光的色移量，測量歸因于均勻象差分量的色移量在垂直方向的矢量分量。這種情況下，通過測量沿著與垂直條402和402垂直的方向發(fā)生的R光和B光分別相對于G光的色移量，測量歸因于均勻象差分量的色移量在水平方向的矢量分量。隨后，在圖IlC中圖解說明的圖表圖像400B中，分別在圖IlB中圖解說明的右水平條401和左水平條401的上面和下面，間隔一定的距離另外增加水平條401a和401b。 這種情況下，分別關(guān)于圖表圖像400B中的左右水平條401，左右水平條401a和左右水平條 401b，測量在垂直方向發(fā)生的色移量。按照相同的方式，分別關(guān)于圖表圖像400B中的上下垂直條402，上下垂直水平條40 和上下垂直條402b，測量在水平方向發(fā)生的色移量。這種情況下，由于可增加能夠在圖像的水平中心和垂直中心附近被測量的像素的數(shù)目，因此預(yù)計能夠提高測量再現(xiàn)性(噪聲耐量)。隨后，在圖12A中圖解說明的圖表圖像400C中，按照預(yù)定的行數(shù)和列數(shù)，在整個圖像上排列圓點403。另外，例如，在測量的時候，測量用虛線指示的部分中的色移量。即，測量在虛擬水平線Lh的左右兩側(cè)的區(qū)域中的圓點403中發(fā)生的垂直方向的色移量。另外，測量在虛擬垂直線Lv的上下兩側(cè)的區(qū)域中的圓點403中發(fā)生的水平方向的色移量。例如，在圖表圖像400C是在象差的測量中通常使用的圖表圖像之一的時候，根據(jù)使用這樣的普通圖表圖像的測量，也可獲得按照本發(fā)明的實施例的校正數(shù)據(jù)251。另外，在圖12B中圖解說明的圖表圖像400D專用于獲得本發(fā)明的實施例中的均勻象差的校正數(shù)據(jù)251，只使用由上面說明的圖12A的虛線部分指示的圓點403。另外，在圖12C中圖解說明的圖表圖像400E包括其中用圓點403的陣列替換在圖 11中圖解說明的直線Lnl和直線Ln2的模式。因此，其測量方法和圖IlA相同。在校正數(shù)據(jù)251的獲取方法的上述第一個例子中，由于只測量在所拍圖像的圖像平面的中心的色移量，因此測量的工作量及時間和勞力較少，從而關(guān)于這一點，第一個例子效率高。另一方面，在參考圖IlA說明的第二個例子中，測量在整個圖像上設(shè)定的直線Ll 和L2周圍的色移量。于是，測量范圍被擴大，從而能夠獲得高精度的測量結(jié)果。在這方面，在圖IlB和11C，以及圖12A-12C中圖解說明的例子也和第二個例子相同?？傊趨⒖紙D 11A-11C和圖12A-12C說明的使用圖表圖像的測量方法中，包括經(jīng)過由成像獲得的圖像的中心的虛擬水平線和虛擬垂直線的預(yù)定區(qū)域被用作目標(biāo)，單獨測量垂直方向和水平方向的色移量。在本發(fā)明的一個實施例中，按照如上所述的方式，創(chuàng)建和保存同心象差校正數(shù)據(jù)表240和均勻象差校正數(shù)據(jù)表250。雖然如圖9中圖解所示，同心象差校正數(shù)據(jù)表240是五維表格，不過只有圖像高度值y是與圖像平面位置相關(guān)的參數(shù)。另外，由于均勻象差分量并不取決于像素位置，因此創(chuàng)建包括光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)與象差的水平方向分量和垂直方向分量的組合的五維表格，如圖10中圖解所示。另一方面，例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，使用對于每個像素來說，還包括與光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)的每種組合對應(yīng)的校正值的校正數(shù)據(jù)。與這樣的校正數(shù)據(jù)相比，在本發(fā)明的一個實施例中，即使結(jié)合同心象差校正數(shù)據(jù)表240和均勻象差校正數(shù)據(jù)表250，其數(shù)據(jù)尺寸也大大降低。另外例如，可以考慮其中把一個圖像平面分成大小約為 (20X15)像素的多個塊，保存在每個塊的中心坐標(biāo)的色移移動量，在校正處理時，內(nèi)插和使用保存的色移量的結(jié)構(gòu)。不過即使在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于與圖像上的位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)是以塊為單位保持的，因此本發(fā)明的實施例具有更小的數(shù)據(jù)量。另外，就均勻象差校正數(shù)據(jù)表250來說，盡管對每個產(chǎn)品進(jìn)行測量，以處理透鏡的個體可變性，不過在測量的時候，使用孔徑值i，變焦位置ζ和聚集位置f的數(shù)目有限的組合模式作為代表性模式。基于此，在測量的時候，只需要測量在圖像平面的中心，或者在與圖 IlA中圖解說明的圖表圖像400中的直線Ll和L2對應(yīng)的部分中的色移?？傊萌绱松倭康淖鳂I(yè)，即使對各個產(chǎn)品進(jìn)行測量，變成產(chǎn)品量產(chǎn)的妨礙因素的作業(yè)量的增加也較小。[倍率色差校正單元的處理過程的例子]圖13和14中圖解說明的流程圖是由圖8中圖解說明的倍率色差校正單元210執(zhí)行的處理過程的例子。另外，在圖中圖解說明的每個步驟中執(zhí)行的處理由構(gòu)成倍率色差校正單元210的各個部分之一任意執(zhí)行。另外，例如，在圖中圖解說明的每個步驟中執(zhí)行的處理由CPU 111或數(shù)字信號處理器(DSP)通過執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)。另外，在圖中圖解說明的每個步驟中執(zhí)行的處理也可用硬件實現(xiàn)。首先，同心象差校正量計算單元213和均勻象差校正量計算單元214從攝像機控制單元102獲得透鏡控制信息(步驟S901)。這里，如上所述，透鏡控制信息是目前在光學(xué)透鏡單元101中設(shè)定的孔徑值，變焦位置和焦點位置的信息。隨后，同心象差校正量計算單元213計算與在上述步驟S901中獲得的透鏡控制信息對應(yīng)的同心象差校正量Timgl (步驟S902)。例如，可如下計算同心象差校正量Timgl。這里，假定與在上述步驟S901中獲得的透鏡控制信息對應(yīng)的孔徑值，變焦位置和焦點位置分別用Pi, Pz和Pf表示。另外，假定孔徑值Pi,變焦位置Pz和焦點位置Pf都包括整數(shù)部分(i)和到預(yù)定小數(shù)位的小數(shù)部分(f)，并用下述表達(dá)式之一表示。Pi = Pi^PifPz = pzi+pzfPf = Pfi+Pff另外，當(dāng)選擇同心象差校正數(shù)據(jù)表240中的任意校正數(shù)據(jù)241時，同心象差校正量計算單元213如下指定校正數(shù)據(jù)Ml。即，利用基于整數(shù)的孔徑值i，變焦位置z，焦點位置f，圖像高度值y和處理目標(biāo)顏色c的組合，指定校正數(shù)據(jù)Ml。如上所述，這對應(yīng)于同心象差校正量計算單元213保存分別對應(yīng)于基于整數(shù)的孔徑值i，變焦位置z，焦點位置f，圖像高度值y和處理目標(biāo)顏色c的組合的校正數(shù)據(jù)Ml。按照這種方式指定的校正數(shù)據(jù)241被表示成 Tcal [i] [ζ] [f] [y] [c]。另外，同心象差校正量計算單元213從同心象差校正數(shù)據(jù)表240訪問并讀取由 Tcal[Pii] [pJ [Pfi] [y] [c]指定的所有各項校正數(shù)據(jù)Ml。此時，就每個圖像高度值y和處理目標(biāo)顏色c來說，保存在同心象差校正數(shù)據(jù)表240中的所有值是目標(biāo)。因此，用Tcal [Pii] [pzi] [pfi] [y] [c]指定的校正數(shù)據(jù)24的項數(shù)用(nyXnc)表示。另外，同心象差校正量計算單元213從同心象差校正數(shù)據(jù)表MO中，訪問和讀取用 Tcal[Pii+l] [pzi+l] [pfi+l] [y] [c]指定的所有各項校正數(shù)據(jù) Ml。用 Tcal[Pii+l] [pzi+l] [pfi+l] [y] [c]指定的校正數(shù)據(jù)24的項數(shù)也用(nyXnc)表示。之后，同心象差校正量計算單元213計算同心象差校正量Timgl [y] [c]。為了進(jìn)行計算，利用上面說明的用 TcaUpii] [pj [pfi] [y] [C]和 Tcal[Pii+l] [pzi+l] [pfi+l] [y] [c]指示的校正數(shù)據(jù)M，進(jìn)行基于下述表達(dá)式的計算。Timgl [y] H
1 1 1 [Pzi+j] [Pfi
i=0 J=O k=0
■{(i-i)+(-r-plf }-{(i-j)+(-r-pzf }-{(i-k)+(-r-Pff}S卩，根據(jù)孔徑值pi，變焦位置pz和焦點位置Pf的整數(shù)值，獲得成為插值源的各項校正數(shù)據(jù) 241。這些是 Tcal [Pii] [p J [pfi] [y] [c]和 Tcal [Pii+1] [pzi+l] [pfi+l] [y] [c]。 另外，利用成為插值源的校正數(shù)據(jù)對1，和孔徑值pi，變焦位置pz和焦點位置Pf的各個小數(shù)值Pif，Pzf和Pff，進(jìn)行三維線性插值。按照這種方式計算的插值數(shù)值是同心象差校正量 Timgl [y] [c]0另外，同心象差校正量Timgl [y] [c]的數(shù)目也是(nyXnc) 0另外，盡管這里利用線性插值計算同心象差校正量Timgl [y] [c]，不過也可采用另一種插值處理方法或另一種計算方法。隨后，圖像高度計算單元212計算在根據(jù)校正目標(biāo)圖像信號的像素陣列形成的圖像上的中心像素坐標(biāo)C(h0，W0)(步驟S903)。當(dāng)計算后面說明的每個處理目標(biāo)像素P(m，n) 的圖像高度時，使用中心像素坐標(biāo)C。這里，在上面提及的圖像上，中心像素坐標(biāo)C(h0，W0) 對應(yīng)于響應(yīng)同心象差分量而獲得的光軸的位置。這對應(yīng)于在不考慮任何安裝誤差的理想狀態(tài)下，成像元件的成像平面上的透鏡光軸的位置。另外，作為這種情況下的像素陣列，例如存在Bayer陣列。另外，作為中心像素坐標(biāo)C(h0，W0)的計算處理的最簡單例子，當(dāng)由構(gòu)成校正目標(biāo)圖像信號的所有顏色形成的圖像的垂直方向大小和水平方向大小分別為h和w時，中心像素坐標(biāo)被計算為C(h/4，W/4)。不過在這方面，實際上在一些情況下，中心像素坐標(biāo)C (h0，W0)被設(shè)定為根據(jù)光學(xué)透鏡單元101的設(shè)計條件等，相對于成像元件的成像平面，透鏡光軸被移動到的位置。在這種情況下，理想的是計算透鏡光軸的上述偏移量被反映到的中心像素坐標(biāo)C(h0，w0)。另外，由于在這種情況下，透鏡光軸的位置被固定，因此代替執(zhí)行在步驟S903中執(zhí)行的計算處理，可以進(jìn)行其中保存中心像素坐標(biāo)C(h0，wO)的值，并且讀出這些值的處理。另外，例如，存在其中透鏡光軸被物理傾斜的手抖動校正功能。當(dāng)按照本發(fā)明的實施例的攝像機100 包括這樣的手抖動校正功能時，理想的是按照響應(yīng)手抖動校正控制而變化的透鏡光軸相對于圖像的位置，動態(tài)地計算中心像素坐標(biāo)C(hO，WO)的值。因此，與由手抖動校正控制引起的透鏡光軸的位置的變化無關(guān)，能夠以較高的準(zhǔn)確度進(jìn)行倍率色差校正。隨后，圖像高度計算單元212計算與100%圖像高度對應(yīng)的距離(100%圖像高度關(guān)聯(lián)距離)rlO (步驟S904)。在由校正目標(biāo)圖像信號的像素陣列形成的圖像平面上，100% 圖像高度指示離圖像平面的中心最遠(yuǎn)的位置的圖像高度。從而，例如，100%圖像高度關(guān)聯(lián)距離rlO是從四邊形圖像平面的對角形的交點到四邊形圖像平面的角的直線距離。不過在這方面，這里假定100%圖像高度關(guān)聯(lián)距離rlO是只包括成為隨后進(jìn)行的處理的目標(biāo)的R或 B的顏色像素的顏色圖像平面上的直線距離。例如，當(dāng)像素陣列是Bayer陣列時，只包括R 像素的顏色圖像平面(R圖像平面)為h/2高和w/2寬。按照相同的方式，只包括B像素的顏色圖像平面(B圖像平面)也為V2高和w/2寬。從而，R圖像平面和B圖像平面的每個 100%圖像高度關(guān)聯(lián)距離都用下述表達(dá)式表示。另外，在下述表達(dá)式中，“sqrt”表示平方根運算。sqrt ((h/4)2+ (w/4)2)隨后，例如，顏色像素選擇單元211向指示處理目標(biāo)顏色的變量c賦值“O” (步驟 S905)。在本發(fā)明的一個實施例中，假定對應(yīng)于“O”的變量c的處理目標(biāo)顏色為紅色(R)，對應(yīng)于“1”的變量c的處理目標(biāo)顏色為藍(lán)色(B)。之后，顏色像素選擇單元211從校正目標(biāo)圖像信號中，提取由當(dāng)前變量c指示的處理目標(biāo)顏色的子采樣圖像(步驟S906)。即，顏色像素選擇單元211提取僅僅包括變量c指示的處理目標(biāo)顏色的像素的圖像信號。之后，對于指示構(gòu)成處理目標(biāo)顏色的子采樣圖像的像素之中的處理目標(biāo)像素P的坐標(biāo)的變量(m，n)的組合，顏色像素選擇單元211設(shè)定初始值(步驟S907)。例如，指示處理目標(biāo)像素P的坐標(biāo)(m，n)的數(shù)據(jù)被傳給圖像高度計算單元212。例如，圖像高度計算單元212計算從顏色像素選擇單元211傳來的處理目標(biāo)像素坐標(biāo)P (m, η)的徑向距離r (步驟S908)，此外把計算的徑向距離r轉(zhuǎn)換成圖像高度值yr (步驟S909)。首先，例如，利用處理目標(biāo)像素P(m，n)的各個坐標(biāo)值和在上述步驟S903中計算的中心像素坐標(biāo)(hO，w0)，按照下述表達(dá)式能夠計算徑向距離r。r = sqrt ((m_hO)2+ (n-wO)2)隨后，按照下面的表達(dá)式，能夠計算處理目標(biāo)像素P(m，η)對應(yīng)的圖像高度值y,。 在下面的表達(dá)式中，對應(yīng)于圖像高度100%的圖像高度值為ny-Ι。另外，r 10指示在上述步驟S904中計算的100%圖像高度關(guān)聯(lián)距離。yr = (r/rlO) X (ny-1)另外，按照上面的表達(dá)式計算的圖像高度值L包括整數(shù)部分(i)和小數(shù)部分(f)， 從而，圖像高度值It用下述表達(dá)式表示。yr = yri+yrf
隨后，同心象差校正量計算單元213進(jìn)行計算與處理目標(biāo)像素P對應(yīng)的同心象差校正量M的處理(步驟S910)。為了進(jìn)行這個處理，首先，同心象差校正量計算單元213從顏色像素選擇單元211輸入指示當(dāng)前變量c的處理目標(biāo)顏色信息。另外，同心象差校正量計算單元213從圖像高度計算單元212輸入在上述步驟S909中計算的圖像高度值y-基于此，根據(jù)當(dāng)前變量c和圖像高度值It的整數(shù)部分yH，同心象差校正量計算單元213從在步驟S902中計算的同心象差校正量Timgl之中選擇兩個后面的校正量。即，同心象差校正量計算單元213選擇由Timgl [yj [c]指定的校正量，和由Timgl [yH+l] [c]指定的校正量。隨后，利用同心象差校正量Timgl[yJ [c]和Timgl [yri+l] [c]，及圖像高度值yr， 同心象差校正量計算單元213計算關(guān)于處理目標(biāo)像素P的同心象差校正量M。例如，也可按照基于下述表達(dá)式的線性插值計算，計算同心象差校正量M。另外，同心象差校正量M是校正倍率。
_ M =Yj Timgl[yn + i\ch\ {(1 - /)+ (- l)Z+1 . yrf }
z = 0隨后，如圖14中所示，均勻象差校正量計算單元214進(jìn)行計算均勻象差校正量 Timg2的處理(步驟S911)。為此，首先利用在上述步驟S901中獲得的孔徑值Pi，變焦位置 Pz和焦點位置Pf，均勻象差校正量計算單元214獲得必需的校正數(shù)據(jù)251。S卩，均勻象差校正量計算單元214從均勻象差校正數(shù)據(jù)表250讀出和獲得由Tca2[Pii] [pzi] [pfi] [d] [c]指定的所有各項校正數(shù)據(jù)251。另外，均勻象差校正量計算單元214讀出和獲得由Tca2 [Pii+1] [pzi+l] [pfi+l] [d] [c]指定的所有各項校正數(shù)據(jù) 251。作為 Tca2[Pii] [ρ J [pfi] [d] [c]獲得的校正數(shù)據(jù)251的項數(shù)為4(mdXmc)。按照相同的方式，作為Tca2[Pii+l] [pzi+l] [pfi+l] [d] [c]獲得的校正數(shù)據(jù)251的項數(shù)也為4。隨后，利用按照如上所述的方式獲得的Tca2[Pii] [PJ [pfi] [d] [c]和Tca2[Pii+l] [pzi+l] [pfi+l] [d] [C]，均勻象差校正量計算單元214進(jìn)行下述計算。從而，計算均勻象差校正量 Timg2[d] [c]。
0277]
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括 同心象差校正量計算單元，所述同心象差校正量計算單元被配置成相對于輸入圖像信號中的處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的同心象差的同心象差校正量，同心象差導(dǎo)致從圖像的中心同心地發(fā)生色移；均勻象差校正量計算單元，所述均勻象差校正量計算單元被配置成相對于處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的均勻象差的均勻象差校正量，所述均勻象差導(dǎo)致在整個圖像上均勻地發(fā)生色移方向和色移量；和像素值校正單元，所述像素值校正單元被配置成根據(jù)計算的同心象差校正量和計算的均勻象差校正量，校正處理目標(biāo)像素的像素值。
2.按照權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元，所述同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元被配置成保存與至少包括光的顏色和圖像高度的組合的每種同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量，作為同心象差校正量數(shù)據(jù)；和均勻象差校正數(shù)據(jù)保持單元，所述均勻象差校正數(shù)據(jù)保持單元被配置成保存與至少包括光的顏色的每種均勻象差條件對應(yīng)的均勻象差校正量，作為均勻象差校正量數(shù)據(jù)，其中同心象差校正量計算單元選擇和處理目標(biāo)像素對應(yīng)于的同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量數(shù)據(jù)，并利用選擇的同心象差校正量數(shù)據(jù)計算同心象差校正量，均勻象差校正量計算單元選擇和處理目標(biāo)像素對應(yīng)于的均勻象差條件對應(yīng)的均勻象差校正量數(shù)據(jù)，并利用選擇的均勻象差校正量數(shù)據(jù)計算均勻象差校正量。
3.按照權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中同心象差校正量數(shù)據(jù)指示與響應(yīng)同心象差條件而發(fā)生的圖像高度方向的色移量對應(yīng)的校正量，均勻象差校正量數(shù)據(jù)指示與響應(yīng)均勻象差條件而發(fā)生的色移量和色移方向?qū)?yīng)的校正量。
4.按照權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中均勻象差校正量數(shù)據(jù)包括與對作為目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域測量的水平方向色移量對應(yīng)地獲得的水平方向校正量，所述預(yù)定區(qū)域包括經(jīng)過拍攝圖像的中心部分的虛擬垂直線；和與對作為目標(biāo)的預(yù)定區(qū)域測量的垂直方向校正量對應(yīng)地獲得的垂直方向校正量，所述預(yù)定區(qū)域包括經(jīng)過拍攝圖像的中心部分的虛擬水平線。
5.按照權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中同心象差校正量數(shù)據(jù)指示與同心象差條件對應(yīng)的校正量，所述同心象差條件包括光的顏色，圖像高度，和當(dāng)拍攝作為輸入圖像信號的來源的圖像時使用的預(yù)定透鏡控制信息的組合，均勻象差校正量數(shù)據(jù)指示與均勻象差條件對應(yīng)的校正量，所述均勻象差條件包括光的顏色和當(dāng)拍攝輸入圖像信號的圖像時使用的預(yù)定透鏡控制信息的組合。
6.按照權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中透鏡控制信息是指示透鏡單元中的一個或多個預(yù)定活動部分中的每一個的控制狀態(tài)的信息。
7.按照權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中從以透鏡的特性為基礎(chǔ)的模擬計算同心象差校正量數(shù)據(jù)。
8.按照權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元，所述均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元被配置成從輸入圖像信號中檢測與均勻象差對應(yīng)的邊緣；和同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元，所述同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元被配置成從像素值校正單元已根據(jù)均勻象差校正量校正了其像素值的輸入圖像信號中，檢測與同心象差對應(yīng)的邊緣，其中均勻象差校正量計算單元根據(jù)由于均勻象差而在均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的每個邊緣中出現(xiàn)的色移量，計算處理目標(biāo)像素的均勻象差校正量，同心象差校正量計算單元根據(jù)由于同心象差而在同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的每個邊緣中出現(xiàn)的色移量，計算處理目標(biāo)像素的同心象差校正量，像素值校正單元根據(jù)同心象差校正量，校正已根據(jù)均勻象差校正量校正的處理目標(biāo)像素的像素值。
9.按照權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，其中均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測在輸入圖像信號的圖像中的水平徑向方向的圖像部分附近的垂直方向的邊緣，和檢測在輸入圖像信號的圖像中的垂直徑向方向的圖像部分附近的水平方向的邊緣，同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測在輸入圖像信號的圖像中、至少一個預(yù)定徑向方向中的每個徑向方向的圖像部分附近的徑向方向的邊緣。
10.按照權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，其中均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元和同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元都相對于每個檢測的邊緣，檢測所述邊緣的像素值的變化方向的種類，均勻象差校正量計算單元利用與由均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的像素值的變化方向的種類相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果，計算均勻象差校正量，同心象差校正量計算單元利用與由同心象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的、相對于每個檢測邊緣的像素值的變化方向的種類相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果，計算同心象差校正量。
11.按照權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元，所述同心象差校正數(shù)據(jù)保持單元被配置成保存與至少包括光的顏色和圖像高度的組合的每種同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量，作為同心象差校正量數(shù)據(jù)；和均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元，所述均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元被配置成從輸入圖像信號中檢測與均勻象差對應(yīng)的邊緣，其中同心象差校正量計算單元選擇與處理目標(biāo)像素對應(yīng)于的同心象差條件對應(yīng)的同心象差校正量數(shù)據(jù)，并利用選擇的同心象差校正量數(shù)據(jù)計算同心象差校正量，均勻象差校正量計算單元根據(jù)由于均勻象差而在均勻象差分量關(guān)聯(lián)邊緣檢測單元檢測的每個邊緣中出現(xiàn)的色移量，計算處理目標(biāo)像素的均勻象差校正量。
12.—種圖像處理方法，包括下述步驟相對于輸入圖像信號中的處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的同心象差的同心象差校正量，同心象差導(dǎo)致從圖像的中心同心地發(fā)生色移；相對于處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的均勻象差的均勻象差校正量，所述均勻象差導(dǎo)致在整個圖像上均勻地發(fā)生色移方向和色移量；和根據(jù)計算的同心象差校正量和計算的均勻象差校正量，校正處理目標(biāo)像素的像素值。
13. 一種程序，所述程序使計算機執(zhí)行同心象差校正量計算過程，用于相對于輸入圖像信號中的處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的同心象差的同心象差校正量，同心象差導(dǎo)致從圖像的中心同心地發(fā)生色移；均勻象差校正量計算過程，用于相對于處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的均勻象差的均勻象差校正量，所述均勻象差導(dǎo)致在整個圖像上均勻地發(fā)生色移方向和色移量；禾口像素值校正過程，用于根據(jù)計算的同心象差校正量和計算的均勻象差校正量，校正處理目標(biāo)像素的像素值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備，圖像處理方法和程序。所述圖像處理方法包括下述步驟相對于輸入圖像信號中的處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的同心象差的同心象差校正量，同心象差導(dǎo)致從圖像的中心同心地發(fā)生色移；相對于處理目標(biāo)像素，計算作為倍率色差的分量的均勻象差的均勻象差校正量，所述均勻象差導(dǎo)致在整個圖像上均勻地發(fā)生色移方向和色移量；和根據(jù)計算的同心象差校正量和計算的均勻象差校正量，校正處理目標(biāo)像素的像素值。
文檔編號H04N9/04GK102316326SQ20111014588
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者入澤元太郎, 加藤卓也, 姜亨明, 木下弘征, 橋野司, 湊篤郎, 西尾研一 申請人:索尼公司