專利名稱：圖像拾取設(shè)備和圖像拾取設(shè)備控制方法、以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像拾取(image pickup)設(shè)備和圖像拾取設(shè)備控制方法、以及程序。更詳細(xì)地，本發(fā)明涉及一種生成其中像素的數(shù)目通過對圖像拾取元件的輸出信號(hào)的處理來變換的圖像信號(hào)的圖像拾取設(shè)備和圖像拾取設(shè)備控制方法、以及程序。
背景技術(shù)：
目前許多圖像拾取設(shè)備設(shè)有具有從幾百萬至幾千萬像素的極大量的像素的圖像拾取元件以用于拾取高分辨率圖像。然而，利用能夠輸出與提供給圖像拾取元件的像素的數(shù)目相對應(yīng)的高分辨率圖像的顯示設(shè)備是不常見的，并且也發(fā)生以下情形，其中如果從圖像拾取元件輸出的高分辨率
圖像被按原樣記錄在存儲(chǔ)器中，則用于記錄所必需的存儲(chǔ)器容量增加并且能夠被記錄的圖像的數(shù)目減少。通過考慮上述情況，在設(shè)有具有大量的像素的圖像拾取元件的圖像拾取設(shè)備中，來自圖像拾取元件的輸出像素信號(hào)未被按原樣記錄在存儲(chǔ)器中，并且減少待記錄在存儲(chǔ)器中的像素的總數(shù)目的處理通常通過使輸出像素的數(shù)目變稀少的處理或包括多個(gè)像素的相加計(jì)算等的合成處理來執(zhí)行。公開了上述像素?cái)?shù)目減少處理的相關(guān)技術(shù)包括例如PTL 1(日本未經(jīng)審查的專利申請公報(bào) No. 2008-278453)。參照圖1，將描述PTL I中描述的處理的概述。圖I示出了(a)圖像拾取元件的像素布置，以及(b)圖像拾取元件的電路配置，其都被描述在上述PTL I中。應(yīng)該注意的是，圖1(b)中所示出的電路是與用于包括圖I (a)中所示出的Gbl、Rl、Gb2以及R2的四個(gè)像素的一部分的像素區(qū)11相對應(yīng)的電路。根據(jù)PTL I中描述的實(shí)施例中的一個(gè)，在圖1(a)中所示出的圖像拾取元件配置中，像素區(qū)11被設(shè)置為公共像素區(qū)，即包括用于決定構(gòu)成作為像素?cái)?shù)目減少圖像的輸出圖像的一個(gè)像素的像素值的多個(gè)像素的單元區(qū)。Gb和R的像素被經(jīng)由傳輸晶體管(Tl至T4)連接到如圖1(b)中所示出的用于放大(AMP)的晶體管的柵極部分。為了獲得其中減少了像素的數(shù)目的輸出圖像，通過使用圖1(b)中所示出的電路配置，執(zhí)行了包括在區(qū)11中的具有相同顏色的像素(根據(jù)本示例，Gbl和Gb2)的相加計(jì)算。圖2示出了通過使用圖1(b)中所示出的電路配置執(zhí)行的像素值相加處理的時(shí)序圖。圖2示出了以下信號(hào)的這些信號(hào)樣式傳輸晶體管信號(hào)T1至T4，復(fù)位信號(hào)RST (浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)的復(fù)位)，以及
選擇信號(hào)SEL，在以下操作中(I)用于調(diào)節(jié)曝光開始的快門操作，以及(2)用于調(diào)節(jié)曝光結(jié)束的讀出操作。圖2示出了在執(zhí)行了用于圖I (a)中所示出的像素Gbl和像素Gb2的相加處理的情況下的信號(hào)樣式。
在圖2中所示出的時(shí)間ts與te之間的周期相當(dāng)于曝光周期。響應(yīng)于圖2中的(I)的快門操作中的晶體管Tl和T3的導(dǎo)通，用于圖I (a)中所示出的像素Gbl和像素Gb2的曝光開始。在那之后，響應(yīng)于圖2中的(2)的讀出操作中的晶體管Tl和T3的導(dǎo)通，用于圖I (a)中所示出的像素Gbl和像素Gb2的曝光結(jié)束，并且執(zhí)行讀出處理。在讀出處理的初始階段(T = tl)中，執(zhí)行了公共像素的選擇(SEL)和浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)的復(fù)位(RST)，并且隨后，在時(shí)間(T = t2)處，圖1(a)中所示出的像素Gbl和像素Gb2的晶體管Tl和T3被同時(shí)讀出，并且在Gbl和Gb2中生成的電子被累積在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)中以用于相加。因此，獲得了基于該兩個(gè)像素的像素值的相加信號(hào)。例如，基于這些相加信號(hào)計(jì)算了多個(gè)像素的平均信號(hào)，并且計(jì)算了輸出像素值。根據(jù)PTL 1，雖然用于多個(gè)像素的上述相加處理被用作基本的配置，但是，例如公開了在四個(gè)像素被設(shè)置為一個(gè)像素時(shí)(如圖3中所示)通過像素值相加的像素?cái)?shù)目減少配置。圖3示出了以下的這些圖(a)圖像拾取元件的像素陣列，以及(b)輸出像素的像素重心。圖3(a)中所示出的像素陣列是類似于圖1(a)中所示出的像素陣列的像素陣列。這個(gè)像素陣列相當(dāng)于圖像拾取元件的像素陣列?；谂c在圖3(a)的圖像拾取元件中的具有相同顏色的像素相對應(yīng)的四個(gè)像素，設(shè)置并且輸出了輸出圖像的一個(gè)像素的像素值。也就是說，通過將四個(gè)像素合并成一個(gè)像素以用于輸出減少了像素的總數(shù)目。圖3(b)的輸出像素的像素重心示出了在像素的數(shù)目上的減少之后關(guān)于輸出像素中的每一個(gè)的原始圖像拾取元件中的像素重心。例如，圖3(b)的Gb像素31對應(yīng)于通過在圖3(a)的3X3像素塊21中的四個(gè)角落上均勻地使用Gb像素的像素值決定的像素值，并且像素重心被設(shè)置在3X3像素塊21的中心位置。這個(gè)重心位置由圖3(b)的Gb像素31來表示。圖3中所示出的示例是其中執(zhí)行了將輸出圖像的像素的數(shù)目減少到圖像拾取元件的像素的數(shù)目的1/4的處理、同時(shí)(a)中所示出的8X8像素的64個(gè)像素被設(shè)置為(b)中所示出的4X4 = 16像素的示例。對于這個(gè)處理，例如，執(zhí)行了對于在圖3(a)中所示出的3X3像素塊21的四個(gè)角落上的(Gb)像素的相加處理，并且計(jì)算了在輸出圖像中的一個(gè)Gb像素的像素值。遵循參照圖I (b)在上文中所描述的電路，在垂直方向上的兩個(gè)Gb的像素值被相力口。在那之后，從在每隔一列中的圖像拾取元件輸出的兩個(gè)相加值被進(jìn)一步相加以計(jì)算四個(gè)Gb像素值的相加值，并且隨后，計(jì)算基于這些相加值的平均值，以決定基于這四個(gè)像素的輸出圖像的一個(gè)像素的像素值。
也就是說，基于在圖3(a)中所示出的3X3像素塊21中包括的四個(gè)Gb像素，計(jì)算了圖3(b)中所示出的Gb像素31的像素值。在這種情況下，輸出圖像中的Gb像素31的重心在坐標(biāo)軸中的(X，y) = (2,2)的位置處，即，圖3 (b)中所示出的Gb像素31的位置，其中水平向右方向被設(shè)置為X而垂直向下方向被設(shè)置為I。同樣地，基于在圖3(a)中所示出的3X3像素塊22中包括的四個(gè)B像素，計(jì)算了圖3(b)中所示出的B像素32的像素值。在這種情況下，輸出圖像中的B像素32的重心在(x，y) = (3,2)的位置處，S卩，圖3(b)中所示出的B像素32的位置。
類似地，基于在圖3 (a)中所示出的3 X 3像素塊23中包括的四個(gè)Gb像素，計(jì)算了圖3 (b)中所示出的Gb像素33的像素值。在這種情況下，輸出圖像中的Gb像素33的重心在(X，y) = (6,2)的位置處，即，圖3(b)中所示出的Gb像素33的位置。同樣地，基于在圖3(a)中所示出的3X3像素塊24中包括的四個(gè)B像素，計(jì)算了圖3(b)中所示出的B像素34的像素值。在這種情況下，輸出圖像中的B像素34的重心在(x，y) = (7,2)的位置處，S卩，圖3(b)中所示出的B像素34的位置。圖3(b)中所示出的總共16個(gè)像素在像素被設(shè)置為輸出圖像的情況下被輸出為4X4像素的圖像。也就是說，像素被輸出為如圖4(c)中所示出的4X4像素的圖像70。圖4示出了這些(b)輸出像素的像素重心(與圖3(b)相同)，以及(C)輸出圖像的像素位置。在圖4(c)中，考慮了在左上方的2X2像素，S卩，包括Gb像素31和B像素32的2X2像素塊是固定的。在這種設(shè)置的情況下，其它三個(gè)2X2像素塊被全部根據(jù)圖4(c)中所示出的箭頭(α)、(β)以及(Y)移動(dòng)并且作為圖4(c)中所示出的4X4像素的圖像70的組成像素輸出。通過這個(gè)移位處理，發(fā)生了以下問題。例如，在輸出圖像中，其中像素重心的位置在(x，y) = (6,2)處的Gb像素33被設(shè)置為其中像素位置在(x，y) = (3,2)的Gb像素53。同樣地，在輸出圖像中，其中像素重心的位置在(X，y) = (7,2)處的B像素34被設(shè)置為其中像素位置在(x，y) = (3,3)處的B像素54。這里，計(jì)算減少縮放比率(reduction scale rate)?？紤]了當(dāng)假定在像素位置(x，y) = (2,2)處的GB像素31被設(shè)置為在固定位置處的參考像素。在圖4(b)中所示出的像素位置(X，y) = (6,2)處的Gb像素33距離與參考像素相對應(yīng)的Gb像素31有4個(gè)像素。在輸出圖像中，由于這被設(shè)置為其中像素位置是(x，y) = (3,2)的Gb像素53，所以與參考像素=Gb像素31的距離是2個(gè)像素。
也就是說，減少縮放比率是2 像素 /4 像素=1/2。另一方面，在圖4(b)中所示出的像素位置(X，y) = (7,2)處的B像素34距離與參考像素相對應(yīng)的Gb像素31有5個(gè)像素。在輸出圖像中，由于這被設(shè)置為其中像素位置是(X，y) = (4,2)的B像素54，所以與參考像素=Gb像素31的距離是3個(gè)像素。也就是說，減少縮放比率是3 像素/5 像素=3/5。按照這種方式，像素之間的減少縮放比率變動(dòng)，并且生成了具有不同于與圖像拾 取元件的像素陣列相對應(yīng)的拾取圖像的各個(gè)像素的相對位置的相對位置的輸出圖像。也就是說，生成了輸出圖像，然而在圖像拾取元件中拾取的原始圖像的各個(gè)像素之間的間隔被不均勻地減少。上述在像素間隔中的不均勻引起了圖像質(zhì)量降級(jí)。具體地說，例如，出現(xiàn)了諸如圖5中所示出的鋸齒狀圖形(jaggy)擴(kuò)張的降級(jí)。圖5(A)的原始圖像是相當(dāng)于圖像拾取元件的所拾取的圖像的、具有大量像素的高分辨率圖像，并且這個(gè)圖像具有小的鋸齒狀圖形。如果基于圖5(A)的這個(gè)原始圖像執(zhí)行通過其參照圖I至圖4所描述的相對像素位置被設(shè)置成各不相同的像素?cái)?shù)目減少處理，則生成了其中鋸齒狀圖形被擴(kuò)張為圖5(B)中所示出的圖像。應(yīng)該注意的是，鋸齒狀圖形是一種類型的折疊噪聲。由于在相加之后的在像素重心之間的間隔中的不均勻，增加了鋸齒狀圖形降級(jí)。應(yīng)該注意的是，除了這個(gè)之外，RGB的相應(yīng)顏色布置之間的位置關(guān)系的混亂等引起了各種圖像質(zhì)量降級(jí)，其中在輸出圖像與原始圖像之間還出現(xiàn)了顏色差異。引用列表專利文獻(xiàn)PTL I :日本未經(jīng)審查的專利審請公報(bào)No. 2008-27845
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題例如已經(jīng)考慮到上述情況完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種可用來生成高質(zhì)量圖像的圖像拾取設(shè)備和圖像拾取設(shè)備控制方法以及程序，其中，當(dāng)生成并且輸出具有與提供給圖像拾取元件的像素的數(shù)目不同的多個(gè)像素的圖像時(shí)，抑制了圖像質(zhì)量降級(jí)。問題的解決方案本發(fā)明的第一方面屬于一種圖像拾取設(shè)備，所述圖像拾取設(shè)備包括像素單元，所述像素單元被配置成輸出通過將來自具有不同敏感度(sensitivity)的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及像素信息合成單元，所述像素信息合成單元被配置成執(zhí)行將從像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值，其中，對構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過像素單元的像素相加信號(hào)生成處理和像素信息合成單元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，像素單元和像素信息合成單元執(zhí)行重心位置控制以在像素單元中均勻地布置構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置。此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，像素單元在像素相加信號(hào)生成處理中執(zhí)行在構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的一個(gè)方向上的重心位置控制，并且像素信息合成單元在加權(quán)相加處理中執(zhí)行在與由像素單元執(zhí)行的重心位置控制方向正交的方向上的重心位置控制。此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，像素單元在像素相加信號(hào)生成處理中執(zhí)行對作為重心位置控制的結(jié)果的相加像素值的計(jì)算，所述重心位置控制是根據(jù)對應(yīng)于相加處理目標(biāo)的像素的敏感度比率進(jìn)行的。
此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，像素信息合成單元在加權(quán)相加處理中，執(zhí)行將與加權(quán)相加處理目標(biāo)相對應(yīng)的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以根據(jù)計(jì)劃控制的重心位置的增益的加權(quán)相加處理。此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，像素單元具有其中相同顏色的像素被布置在每隔一行中并且設(shè)置成具有敏感度比率I:3的不同敏感度的像素被布置在每隔兩行中的像素陣列，并且像素單元具有輸出通過將來自具有其中敏感度比率是I : 3的兩個(gè)不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)的配置。此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，像素單元具有其中相同顏色的像素被布置在每隔一列中的像素陣列，并且像素信息合成單元執(zhí)行將從在每隔一列中的像素單元輸出的兩個(gè)像素相加信號(hào)乘以I : 3的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值。此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的實(shí)施例，圖像拾取設(shè)備還包括控制單元，所述控制單元被配置成對像素單元的區(qū)域單位執(zhí)行曝光時(shí)間控制。此外，本發(fā)明的第二方面屬于一種在圖像拾取設(shè)備中執(zhí)行的圖像拾取設(shè)備控制方法，所述控制方法包括像素相加信號(hào)輸出步驟，其在像素單元中輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及像素信息合成步驟，其在像素信息合成單元中執(zhí)行將從像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值，其中，對構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過像素單元的像素相加信號(hào)生成處理和像素信息合成單元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。此外，本發(fā)明的第三方面屬于一種用于在圖像拾取設(shè)備中執(zhí)行圖像拾取設(shè)備控制處理的程序，所述程序包括使像素單元執(zhí)行像素相加信號(hào)輸出步驟，所述步驟輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及使像素信息合成單元執(zhí)行像素信息合成步驟，所述步驟執(zhí)行將從像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值，其中，對構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過像素單元的像素相加信號(hào)生成處理和像素信息合成單元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。應(yīng)該注意的是，根據(jù)本發(fā)明的程序是例如提供給能夠通過例如記錄介質(zhì)的方式執(zhí)行各種程序代碼的信息處理設(shè)備或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的程序。在信息處理設(shè)備或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的程序執(zhí)行單元執(zhí)行上述程序的同時(shí)，根據(jù)該程序的處理被實(shí)現(xiàn)。從基于本發(fā)明的實(shí)施例和附圖的以下具體描述，本發(fā)明的另外的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。應(yīng)該注意的是，本說明書中的系統(tǒng)是多個(gè)設(shè)備的邏輯聚合結(jié)構(gòu)并且不限于其中相應(yīng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備位于同一外殼中的系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了用于實(shí)現(xiàn)處理的設(shè)備和方法，通過該處理當(dāng)在圖像拾取設(shè)備中生成了像素?cái)?shù)目減少圖像時(shí)能夠進(jìn)行對像素重心的控制。具體地說，提供了像素單元和像素信息合成單元，所述像素單元被配置成輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)，所述像素信息合成單元被配置成將從像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值。對構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過像素單元的像素相加信號(hào)生成處理和像素信息合成單元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。例如，執(zhí)行了在像素單元中均勻地布置構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的重心位置控制。通過這個(gè)處理，能夠生成其中抑制了鋸齒狀圖形等的生成的高質(zhì)量圖像。


圖I是用于描述作為相關(guān)技術(shù)的在圖像拾取元件中的像素值相加處理的說明圖。圖2是在通過圖像拾取元件的圖像拾取處理中的時(shí)序圖。圖3是用于描述在相關(guān)技術(shù)處理中的問題點(diǎn)的說明圖。圖4是用于描述在相關(guān)技術(shù)處理中的問題點(diǎn)的說明圖。圖5是用于描述在相關(guān)技術(shù)處理中的作為問題點(diǎn)的鋸齒狀圖形的生成的說明圖。圖6是用于描述圖像拾取設(shè)備的配置示例的說明圖。圖7是用于描述圖像拾取元件的配置和處理示例的說明圖。圖8是用于描述像素?cái)?shù)目減少圖像的生成示例的說明圖。圖9是用于描述像素?cái)?shù)目減少圖像和對像素重心的控制的說明圖。圖10是用于描述像素?cái)?shù)目減少圖像和對像素重心的控制的說明圖。圖11是用于描述圖像拾取元件的詳細(xì)配置和處理的說明圖。圖12是用于描述圖像拾取元件的詳細(xì)配置和處理的說明圖。圖13是用于描述通過圖像拾取元件的曝光控制處理的說明圖。圖14是用于描述基于與通過圖像拾取元件的處理相對應(yīng)的像素值相加在垂直方向上的重心位置控制的說明圖。圖15是用于描述當(dāng)生成像素?cái)?shù)目減少圖像時(shí)被設(shè)置的塊的說明圖。
圖16是用于描述基于與通過圖像拾取元件的處理相對應(yīng)的像素值相加在垂直方向上的重心位置控制的說明圖。圖17是用于描述在水平方向上的與通過圖像拾取元件的處理相對應(yīng)的重心位置控制的說明圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照圖描述根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備和圖像拾取設(shè)備控制方法以及程序的細(xì)節(jié)。將根據(jù)以下項(xiàng)目進(jìn)行描述。I.有關(guān)圖像拾取設(shè)備的配置示例2.有關(guān)圖像拾取元件的配置示例3.有關(guān)用于像素?cái)?shù)目減少圖像的生成處理的特定示例 4.有關(guān)圖像拾取元件的特定配置和特定處理示例[I.有關(guān)圖像拾取設(shè)備的配置示例]首先，將參照圖6描述圖像拾取設(shè)備的整體配置示例。圖6是示出了圖像拾取設(shè)備的配置示例的方框圖。經(jīng)由光學(xué)鏡頭101的入射光進(jìn)入由例如CMOS圖像傳感器等組成的圖像拾取元件102，并且輸出基于光電轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)。輸出圖像數(shù)據(jù)被輸入到信號(hào)處理單元103。信號(hào)處理單元103通過執(zhí)行例如一般相機(jī)中的信號(hào)處理生成輸出圖像120，所述信號(hào)處理諸如白平衡(WB)調(diào)整或伽瑪校正。輸出圖像120被存儲(chǔ)在未被示出在圖中的存儲(chǔ)單元中或者輸出到顯示單元?？刂茊卧?05根據(jù)例如存儲(chǔ)在未被示出在圖中的存儲(chǔ)器中的程序?qū)⒖刂菩盘?hào)輸出到相應(yīng)單元并且對各種處理執(zhí)行控制。[2.有關(guān)圖像拾取元件的配置示例]接下來，將參照圖7描述圖像拾取元件102的配置示例。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像拾取元件102的配置。圖像拾取元件102具有像素單元201和輸出像素值計(jì)算單元202，如圖7中所示出。輸出像素值計(jì)算單元202具有AD轉(zhuǎn)換單元211、像素信息合成單元212以及輸出單元213。像素單元201基于在大量的像素中的每一個(gè)中的對象光累積電荷，并且輸出與高分辨率圖像相對應(yīng)的大量像素的圖像數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意的是，像素單元201被配置成具有其中執(zhí)行了長時(shí)間曝光的高敏感度像素和其中執(zhí)行了短時(shí)間曝光的低敏感度像素。在下文中將描述像素單元201的詳細(xì)配置。像素單元具有由例如類似于在上文中參照圖I所描述的RGbGrB的陣列組成的像素配置并且設(shè)有類似于圖1(b)的輸出電路，并且通過相同顏色的兩個(gè)像素值獲得的相加像素值250被從像素單元201輸出。然而，應(yīng)該注意的是，根據(jù)本實(shí)施例，從像素單元201輸出的相加像素值250是相同顏色的兩個(gè)像素值的相加值，但是以這兩個(gè)不同敏感度的兩個(gè)像素值的相加值被作為相加像素值250輸出(a)其中執(zhí)行長時(shí)間曝光的高敏感度像素的像素值，以及
(b)其中執(zhí)行短時(shí)間曝光的低敏感度像素的像素值。將在后續(xù)的階段中描述這個(gè)處理的配置。從像素單元201輸出的相加像素值250被在輸出像素值計(jì)算單元202的AD轉(zhuǎn)換單元211中轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且輸入到像素信息合成單元212。在像素信息合成單元212中，通過利用從AD轉(zhuǎn)換單元211輸入的關(guān)于相加像素值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，執(zhí)行了對于構(gòu)成其中減少了像素單元201中的像素的數(shù)目的輸出圖像的各個(gè)像素的像素值的計(jì)算。例如，決定了其中像素單元201中的像素的數(shù)目被減少到1/4的像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的像素值。在下文中將描述特定的處理示例。輸出單元213將從像素信息合成單元212輸入的、其中減少了像素的數(shù)目的圖像數(shù)據(jù)輸出到信號(hào)處理單元103。 應(yīng)該注意的是，控制單元105根據(jù)在未被示出在圖中的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序供應(yīng)例如用于像素單元201的曝光時(shí)間的控制信號(hào)、用于輸出像素值計(jì)算單元202的處理控制號(hào)等。[3.關(guān)于用于像素?cái)?shù)目減少圖像的生成處理的特定示例]接下來，將描述根據(jù)本實(shí)施例的由圖像拾取設(shè)備執(zhí)行的用于像素?cái)?shù)目減少圖像的生成處理的特定示例。首先，參照圖8，將描述像素單元201的特定配置示例和由輸出像素值計(jì)算單元202執(zhí)行的像素?cái)?shù)目減少處理的示例。圖8示出了以下圖。(a)像素單元201的像素陣列示例(b)由圖像拾取元件102輸出的像素?cái)?shù)目減少圖像在圖中，為了容易地識(shí)別構(gòu)成像素單元的各個(gè)像素的像素位置，當(dāng)水平軸被設(shè)置為X而垂直軸被設(shè)置為I時(shí)，各個(gè)像素位置由坐標(biāo)(X，y)來表示。當(dāng)在左上方邊緣上的Gb像素的位置被設(shè)置為(X，y) = (1，I)時(shí)，并且在右下方邊緣上的Gr像素的位置被設(shè)置為(x，y) = (8,8)時(shí)，示出了 8X8個(gè)像素。應(yīng)該注意的是，圖8(a)中所示出的8X8個(gè)像素是僅示出了像素單元201的一部分(像素單元201的左上方邊緣部分的一部分)的圖。在圖8(a)中所示出的像素單元201的像素陣列具有如參照圖I在上文中所描述的像素中的類似的拜耳(Bayer)圖案(RGbGrB)的像素陣列。像素單元201具有包括其中執(zhí)行了長時(shí)間曝光的高敏感度像素和其中執(zhí)行了短時(shí)間曝光的低敏感度像素的配置。如在圖中所示出的，從上行開始采用了以下配置，其中，第一行是其中執(zhí)行了長時(shí)間曝光的高敏感度像素行，第二和第三行是其中執(zhí)行了短時(shí)間曝光的低敏感度像素行，第四和第五行是其中執(zhí)行了長時(shí)間曝光的高敏感度像素行，并且第六和第七行是其中執(zhí)行了短時(shí)間曝光的低敏感度像素行，并且在下文中，高敏感度像素和低敏感度像素被以兩行的單位設(shè)置。應(yīng)該注意的是，例如基于控制單元105的控制信號(hào)執(zhí)行這些曝光時(shí)間控制。
圖8(b)示出了由圖像拾取元件201輸出的像素?cái)?shù)目減少圖像280。例如，基于在包括在圖8的(I)中的左上方邊緣上示出的3X3像素塊271中的四個(gè)角落上的Gb像素的像素值，圖像拾取元件102決定并且輸出構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像280的在左上方邊緣上的一個(gè)Gb像素281的像素值。類似地，例如，基于在包括在圖8的(I)中的右下方邊緣上示出的3X3像素塊272中的四個(gè)角落上的Gr像素的像素值，決定并且輸出了構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像280的在右下方邊緣上的一個(gè)Gr像素282的像素值。至于RGbGrB的所有其它的各個(gè)像素，基于在設(shè)置在各種位置處的3X3像素塊的四個(gè)角落上的相同顏色的像素值，圖像拾取元件102決定并且輸出構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像280的RGbGrB的各個(gè)像素值。按照這種方式，決定并且輸出了其中像素單元201中的像素的數(shù)目被減少到1/4
的像素?cái)?shù)目減少圖像280的各個(gè)像素的像素值。接下來，參照圖9，描述塊(3X3像素塊)和輸出像素(在像素?cái)?shù)目減少圖像280中設(shè)置的像素)的像素重心的設(shè)置示例。在基于參照圖I至圖4在上文中所描述的相關(guān)技術(shù)的圖像拾取元件的多個(gè)像素的相加處理的處理中，發(fā)生了在輸出圖像中的重心位置被從原始的拾取圖像移位的問題。與此相反，采用根據(jù)本實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備，在垂直方向(y方向)上的重心位置控制通過將具有不同曝光時(shí)間的像素，即，具有不同敏感度的像素彼此組合來執(zhí)行，并且此外，其中調(diào)整了增益(權(quán)重)的加權(quán)相加處理被執(zhí)行以在水平方向(X方向)上進(jìn)行重心位置控制。通過這些處理，在與輸出圖像相對應(yīng)的像素?cái)?shù)目減少圖像中設(shè)置的相應(yīng)顏色的相對位置能夠被輸出為原始拾取的圖像中的相應(yīng)顏色的重心位置的相對位置上的相同設(shè)置。具體地說，如圖9(b)中所示出的，生成了具有其中均勻地布置了 RGbGrB的相應(yīng)顏色的布置重心位置的設(shè)置的像素?cái)?shù)目減少圖像。基于在圖9(a)中所示出的3X3像素塊321的四個(gè)角落上的Gb像素，計(jì)算了具有在圖9(b)中所示出的Gb像素331處的重心位置的Gb像素值?；谠趫D9(a)中所示出的3X3像素塊322的四個(gè)角落上的B像素，計(jì)算了具有在圖9 (b)中所示出的B像素332處的重心位置的B像素值?；谠趫D9(a)中所示出的3X3像素塊323的四個(gè)角落上的Gb像素，計(jì)算了具有在圖9(b)中所示出的Gb像素333處的重心位置的Gb像素值。基于在圖9(a)中所示出的3X3像素塊324的四個(gè)角落上的B像素，計(jì)算了具有在圖9 (b)中所示出的B像素334處的重心位置的B像素值。至于所有其它的RGbGrB像素，3X3像素塊被設(shè)置在圖9 (a)中所示出的圖像拾取元件的像素陣列中，并且基于具有塊中的四個(gè)角落上的相同顏色的像素的像素值，計(jì)算了具有其中重心位于圖9(b)中所示出的位置處的設(shè)置的像素值。應(yīng)該注意的是，根據(jù)參照圖I至圖4在上文中所描述的相關(guān)技術(shù)示例以及本實(shí)施例，在圖9(a)中所示出的3X3像素塊上的設(shè)置模式相同。根據(jù)參照圖I至圖4所描述的相關(guān)技術(shù)示例，由于所有的像素都具有相同敏感度(相同曝光時(shí)間)的設(shè)置，所以根據(jù)在3X3像素塊中的四個(gè)角落上的像素的像素值計(jì)算的一個(gè)像素的像素重心被設(shè)置在3X3像素塊的中心，其與圖9(b)中所示出的像素Gb 341至像素B 344的位置相對應(yīng)。這與參照圖3和圖4在上文中所描述的相同。與此相反，根據(jù)本實(shí)施例，執(zhí)行了對于設(shè)置在圖9(b)中所示出的在水平方向上以及垂直方向上的均勻布置的位置處的像素?cái)?shù)目的減少之后的各個(gè)像素的重心位置的重心位置控制。對像素重心的控制通過對多個(gè)像素的以下合成處理來執(zhí)行。這些合成處理被執(zhí)行以控制重心位置(a)對用于在垂直方向(y方向)上的重心位置控制的具有不同敏感度差異的像素的合成處理，以及(b)設(shè)置用于在水平方向(X方向)上的重心位置控制的增益(權(quán)重)的合成處 理。將參照圖10描述根據(jù)本實(shí)施例的在像素重心的位置上的特定控制示例。圖I(KA)示出了設(shè)置在圖像拾取元件的像素陣列中的3X3像素塊的四個(gè)圖案。示出了這些相應(yīng)的塊(al)具有在四個(gè)角落上的Gb像素的像素塊351，(a2)具有在四個(gè)角落上的B像素的像素塊352，(a3)具有在四個(gè)角落上的R像素的像素塊353，(a4)具有在四個(gè)角落上的Gr像素的像素塊354。此外，這些被示出在圖10(B)中(bl)基于像素塊351中的四個(gè)Gb像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的Gb像素的像素重心371的位置，(b2)基于像素塊352中的四個(gè)B像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的B像素的像素重心372的位置，(b3)基于像素塊353中的四個(gè)R像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的R像素的像素重心373的位置，(b4)基于像素塊354中的四個(gè)Gr像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的Gr像素的像素重心374的位置。如圖10⑶中所示出的，用于像素重心的設(shè)置位置模式在相應(yīng)顏色Gb、B、R以及Gr中的每一種顏色的單元中彼此不同如下。(bl)基于像素塊351中的四個(gè)Gb像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的Gb像素的像素重心371被設(shè)置為像素塊351的中心像素的左上方邊緣部分。(b2)基于像素塊352中的四個(gè)B像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的B像素的像素重心372被設(shè)置為像素塊352的中心像素的右方邊緣部分。(b3)基于像素塊353中的四個(gè)R像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的R像素的像素重心373被設(shè)置為像素塊353的中心像素的左下方邊緣部分。(b4)基于像素塊354中的四個(gè)Gr像素生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的Gr像素的像素重心374被設(shè)置為像素塊354的中心像素的右下方邊緣部分。在這些顏色中的任何一種中，通過利用具有在3X3像素塊的四個(gè)角落上的相同顏色的像素的像素值來計(jì)算在像素?cái)?shù)目減少圖像中設(shè)置的一個(gè)像素的像素值的點(diǎn)相同，但是對于用于被基于這些四個(gè)像素設(shè)置的像素重心的位置的這些顏色中的每一個(gè)進(jìn)行了不同的設(shè)置。在根據(jù)本實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備中，如圖10(B)中所示出的，在用于相應(yīng)顏色中的每一個(gè)的不同的模式下執(zhí)行了重心位置控制。也就是說，利用3X3像素塊的四個(gè)像素值的像素值計(jì)算被在每個(gè)顏色的單元中作為不同的處理來執(zhí)行。應(yīng)該注意的是，對于重心位置的控制基本上以以下兩個(gè)處理的組合來執(zhí)行。控制通過這些處理來執(zhí)行(a)在垂直方向(y方向)上對于具有用于重心位置的移位的不同敏感度差異的像素的合成處理，以及(b)其中在水平方向(X方向)上增益(權(quán)重)被設(shè)置用于重心位置的移位的合成 處理。通過這些像素合成，建立了其中用于像素?cái)?shù)目減少圖像的組成像素的相應(yīng)顏色的布置是圖9(b)中所示出的均勻布置的配置，即，所有顏色的重心位置被在水平方向和垂直方向兩者上以均勻的間隔布置。在其中這些均勻布置的像素被集成并且輸出為由用于原始圖像拾取元件的拾取圖像的像素的1/4數(shù)目組成的像素?cái)?shù)目減少圖像的情況下，用于構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素之間的距離的壓縮比率全部是相同的壓縮比率。因此，能夠生成并且輸出不引起諸如參照圖5在上文中所描述的鋸齒狀圖形的擴(kuò)張或顏色模糊的圖像質(zhì)量方面的降低的圖像。[4.關(guān)于圖像拾取元件的特定配置和特定處理示例]接下來，實(shí)現(xiàn)對重心位置的上述控制處理的圖像拾取元件的特定配置和處理。圖11示出了圖7中所示出的圖像拾取元件102的相應(yīng)結(jié)構(gòu)單元以及特定的處理示例。圖11示出了類似于圖7中的那些的像素單元201和輸出像素值計(jì)算單元202。像素值計(jì)算單元202具有AD轉(zhuǎn)換單元211、像素信息合成單元212以及輸出單元213。像素單元201具有RGbGrB圖案的拜耳圖案。像素單元201輸出通過將每隔一行中的垂直方向(y方向)上的相同顏色的兩個(gè)像素彼此相加獲得的像素值。將參照圖12描述用于將具有垂直方向(y方向)上的相同顏色的兩個(gè)像素彼此相加的電路。在像素單元中，根據(jù)圖12(b)中所示出的電路配置，輸出了通過將具有每隔一行中的垂直方向(y方向)上的相同顏色的兩個(gè)像素彼此相加獲得的像素值。圖12(b)中所示出的電路是類似于參照圖1(b)在上文中所描述的電路。圖12(b)中所示出的電路是與用于圖12(a)中所示出的Gbl、Rl、Gb2以及R2的四個(gè)像素的像素區(qū)域301相對應(yīng)的電路。Gb和R的像素被經(jīng)由傳輸晶體管(Tl至T4)連接到如圖12(b)中所示出的用于放大(AMP)的晶體管的柵極部分。通過使用圖12(b)中所示出的電路配置，對具有包括在像素區(qū)域301中的相同顏色的像素(根據(jù)本示例，Gbl和Gb2)執(zhí)行相加計(jì)算。在用于像素值的讀取處理中，執(zhí)行了公共像素的選擇(SEL)和浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)的復(fù)位(RST)，在像素Gbl和像素Gb2中的晶體管Tl和T3被同時(shí)地讀出，并且在Gbl和Gb2中生成的電子被累積在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)中以彼此相加。因此，獲得了基于兩個(gè)像素的像素值的相加信號(hào)。通過這個(gè)相加處理，基于在垂直方向上的兩個(gè)像素的像素值的相加信號(hào)被從像素單元201輸出。然而，應(yīng)該注意的是，根據(jù)本實(shí)施例，與相加目標(biāo)相對應(yīng)的像素包括(a)其中執(zhí)行了長時(shí)間曝光的高敏感度像素，以及(b)其中執(zhí)行了短時(shí)間曝光的低敏感度像素，并且這兩個(gè)像素具有這些不同敏感度。根據(jù)本實(shí)施例，執(zhí)行了以這些兩個(gè)不同敏感度的像素值相加處理。在圖像拾取元件的像素單元201中，高敏感度像素和低敏感度像素被以圖12(a) 中所示出的兩個(gè)行的單位設(shè)置，并且根據(jù)本實(shí)施例，在設(shè)置為用于計(jì)算合成像素值的基本單位的3X3像素塊的四個(gè)角落上的像素之中，具有布置在垂直方向(y方向)上的相同顏色的兩個(gè)像素一定具有具有不同敏感度的這些像素的組合。(a)其中執(zhí)行了長時(shí)間曝光的高敏感度像素，以及(b)其中執(zhí)行了短時(shí)間曝光的低敏感度像素。因此，像素相加被執(zhí)行為不同敏感度的這個(gè)像素相加處理。從在圖11的像素單元201下所示出的輸出線輸出的數(shù)據(jù)示例被圖示在圖11的步驟(SI)中。在這里，作為代表性的示例，關(guān)于包括在圖11中所示出的3X3像素塊401中的Gb像素的合成處理示例被示出為步驟(SI)和(S2)。圖11中所示出的步驟(SI)是對于具有不同敏感度差異的像素的合成處理并且對應(yīng)于對在垂直方向(y方向)上的重心位置的控制處理。步驟(S2)是其中設(shè)置了增益(權(quán)重)的合成處理并且對應(yīng)于對在水平方向(X方向)上的重心位置的控制處理。高敏感度與低敏感度之間的敏感度差異(曝光時(shí)間比)被設(shè)置為3 I。圖13示出了圖像拾取元件102的曝光控制處理示例。第一行是高敏感度(長時(shí)間曝光)像素行。第二和第三行是低敏感度(短時(shí)間曝光)像素行。第四和第五行是高敏感度(長時(shí)間曝光)像素行。第六和第七行是低敏感度(短時(shí)間曝光)像素行。在下文中，高敏感度和低敏感度像素行被以兩行的單位重復(fù)地設(shè)置。將參照圖13描述像素單元201的曝光時(shí)間控制處理。針對高敏感度像素，沿著圖13中所示出的快門開始位置SI，曝光被從上行朝向下行順序地開始。另一方面，針對低敏感度像素，沿著圖13中所示出的快門開始位置S2，曝光被從上行朝向下行順序地開始。在讀出處理中，針對所有的行，沿著在從上行到下行的所有行上的讀出位置El順序地執(zhí)行讀出。
例如基于來自控制單元105的控制信號(hào)執(zhí)行對于這個(gè)處理的控制。作為這個(gè)曝光控制的結(jié)果，執(zhí)行其中高敏感度與像敏感度之間的敏感度差異(曝光時(shí)間率)被設(shè)置為3 : I的曝光處理。在由具有不同曝光時(shí)間的兩個(gè)像素行組成的像素單元201中設(shè)置的3X3像素塊中，具有上邊緣行和下邊緣行上的相同顏色的像素一定是高敏感度像素和低敏感度像素的對。因此，與圖12(b)中所示出的兩個(gè)像素相加電路的相加目標(biāo)相對應(yīng)的像素是高敏感度像素和低敏感度像素的組合。因此，如圖11的步驟(SI)中所示出的，來自圖11中所示出的像素單元201的輸 出被輸出為在其中像素重心接近高敏感度像素側(cè)的位置處的像素值。將參照圖14描述在這個(gè)垂直方向(y方向)上的重心位置控制處理的細(xì)節(jié)。圖14是用于描述在用于垂直方向(y方向)上的相同顏色像素的兩個(gè)像素相加中的重心位置的說明圖并且示出了這些兩個(gè)示例(a)針對具有相同敏感度的像素的兩個(gè)像素相加，以及(b)針對具有不同敏感度(敏感度比率3 I)的像素的兩個(gè)像素相加。圖14(a)示出了在設(shè)置用于參照圖I至圖4在上文中所描述的所有像素中的相同敏感度(相同曝光時(shí)間)的情況下在用于垂直方向(y方向)上的相同顏色像素的兩個(gè)像素相加中的重心位置。在這種情況下，重心被設(shè)置在與相加目標(biāo)(Gbl和Gb2)相對應(yīng)的兩個(gè)像素的像素位置的中心位置處。圖14(b)對應(yīng)于根據(jù)本實(shí)施例的圖像拾取設(shè)備和用于具有不同敏感度(敏感度比率3 : I)的像素的兩個(gè)像素相加處理的情況，并且在這種情況下，重心位置被設(shè)置在靠近高敏感度像素(Gbl)側(cè)的位置處。從高敏感度像素(Gbl)到重心的距離與從低敏感度像素(Gb2)到重心的距離的比率取敏感度比率的倒數(shù)并且為1:3。也就是說，重心被設(shè)置在靠近高敏感度像素(Gbl)的像素位置的位置處。按照這種方式，控制了垂直方向上的像素重心。這個(gè)處理由圖11的步驟(SI)中的處理來表示。圖11中所示出的像素單元201的輸出被輸出為在其上已經(jīng)執(zhí)行了在垂直方向上的對于像素重心的控制的值。應(yīng)該注意的是，如參照圖10(B)所描述的，重心位置控制模式對于相應(yīng)顏色中的每一個(gè)而不同。如正根據(jù)圖10⑶所理解的，關(guān)于Gb和B，在垂直方向上的重心位置需要被設(shè)置在3X3像素塊的中心像素的上方。關(guān)于R和Gr，在垂直方向上的重心位置需要被設(shè)置在3X3像素塊的中心像素的下方。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)處理，用于計(jì)算Gb和B的3X3像素塊是其中高敏感度像素被設(shè)置在如圖11中所示出的像素塊401的上方的塊。采用這個(gè)塊設(shè)置，重心被設(shè)置，同時(shí)被朝向上方移位。另一方面，用于計(jì)算R和Gr的3X3像素塊是其中高敏感度像素被設(shè)置在如圖15中所示出的像素塊402的下方的塊。采用這個(gè)塊設(shè)置，重心被設(shè)置，同時(shí)被朝向下方移位。圖16示出了根據(jù)相應(yīng)顏色和敏感度設(shè)置的塊與垂直方向上的重心位置之間的對應(yīng)關(guān)系。(I)針對Gb和B的處理示例(2)針對R和Gr的處理示例示出了這些處理示例。如圖16(1)中所示出的，在計(jì)算了 Gb和B的情況下，用于計(jì)算Gb和B的3X3像素塊是其中高敏感度像素被設(shè)置在上方的塊。采用這種塊設(shè)置，重心被設(shè)置，同時(shí)被朝向上 方移位。另一方面，如圖16⑵中所示出的，在計(jì)算了 R和Gr的情況下，用于計(jì)算R和Gr的3X3像素塊是其中高敏感度像素被設(shè)置在下方的塊。采用這種塊設(shè)置，重心被設(shè)置，同時(shí)被朝向下方移位。圖11中所示出的輸出像素值計(jì)算單元202的AD轉(zhuǎn)換單元211對這個(gè)相加值執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換以生成數(shù)字值。這是圖11中所示出的AD轉(zhuǎn)換單元輸出值(像素相加值)291。這個(gè)AD轉(zhuǎn)換單元輸出值(像素相加值)291被輸出到像素信息合成單元212。像素信息合成單元212執(zhí)行對于在水平方向(X方向)上的重心位置的控制，并且這個(gè)處理通過其中設(shè)置了增益(權(quán)重)的合成處理來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于這個(gè)處理，對于圖11中所示出的3X3像素塊401的Gb像素的處理將被描述為示例。像素信息合成單元212利用兩個(gè)相加值，即，這兩個(gè)Gb相加值[Gbl2Data]與3X3像素塊401中的Gbl和Gb2的相加值輸出相對應(yīng)，以及[Gb34Data]與3X 3像素塊401中的Gb3和Gb4的相加值輸出相對應(yīng)，并且計(jì)算了在像素?cái)?shù)目減少圖像中設(shè)置的最后的Gb像素值。這個(gè)像素值計(jì)算處理被通過考慮了像素重心位置的處理，S卩，由其中設(shè)置了增益(權(quán)重)的加權(quán)相加完成的像素值計(jì)算處理來執(zhí)行。這個(gè)處理被表示在圖11中所示出的步驟(S2)中。如參照圖10 (bl)在上文中所描述的，Gb像素的重心位置需要被設(shè)置在圖10 (bl)中所示出的3X3像素塊351的中心像素的左上方邊緣位置處。對于用于這個(gè)目的的處理，對于像素?cái)?shù)目減少圖像的Gb像素的像素值(Gb(出))的計(jì)算根據(jù)以下的表達(dá)式(表達(dá)式I)來執(zhí)行。Gb(out) = ((Gbl2X3)+Gb34) /4…(表達(dá)式I)應(yīng)該注意的是，在上述表達(dá)式中，Gbl2表示Gbl和Gb2的像素相加值，并且
Gb34表示Gb3和Gb4的像素相加值。通過根據(jù)上述表達(dá)式(表達(dá)式I)的像素值計(jì)算，重心位置被設(shè)置在如圖11的步驟(S2)中所示出的3X3像素塊的中心像素的左上方邊緣處。這個(gè)結(jié)果對應(yīng)于用于圖10 (bl)中所示出的Gb像素的位置的像素重心371的位置。關(guān)于Gb像素，在計(jì)算了該兩個(gè)相加像素值之后，執(zhí)行了將在左側(cè)上的相加值(根據(jù)本示例，Gbl2)乘以比用于右側(cè)上的相加值(Gb34)更大的增益(權(quán)重)的計(jì)算，使得重心被從兩個(gè)相加像素位置的中心朝向左側(cè)移位。這個(gè)增益(權(quán)重)設(shè)置模式對于相應(yīng)顏色中的每一個(gè)而不同。
如從圖10(B)中所示出的圖顯而易見的，關(guān)于Gb像素和R像素，執(zhí)行了將在左側(cè)上的相加值乘以比用于右側(cè)上的相加值更大的增益(權(quán)重)的計(jì)算，使得重心被從兩個(gè)相加像素位置的中心朝向左側(cè)移位。另一方面，關(guān)于B像素和Gr像素，執(zhí)行了將在右側(cè)上的相加值乘以比用于左側(cè)上的相加值更大的增益(權(quán)重)的計(jì)算，使得重心被從兩個(gè)相加像素位置的中心朝向右側(cè)移位。通過上述處理，執(zhí)行了水平方向上的重心位置控制。應(yīng)該注意的是，在本示例中增益比率是3 I。圖17示出了根據(jù)相應(yīng)顏色和敏感度設(shè)置的塊與水平方向上的重心位置之間的對應(yīng)關(guān)系。(I)針對Gb和R的處理示例(2)針對B和Gr的處理示例示出了這些處理示例。如圖17(1)中所示出的，在計(jì)算了 Gb和R的情況下，在從用于計(jì)算Gb和R的3X3像素塊獲得的兩個(gè)相加值之中，對于左側(cè)上的相加值增益被設(shè)置為3，并且對于右側(cè)上的相加值增益被設(shè)置為1，使得通過基于這個(gè)增益設(shè)置的加權(quán)相加處理，重心能夠被設(shè)置，同時(shí)被朝向左側(cè)移位。另一方面，如圖17(2)中所示出的，在計(jì)算了 B和Gr的情況下，在從用于計(jì)算B和Gr的3X3像素塊獲得的兩個(gè)相加值之中，對于左側(cè)上的相加值增益被設(shè)置為1，并且對于右側(cè)上的相加值增益被設(shè)置為3，使得通過基于這個(gè)增益設(shè)置的加權(quán)相加處理，重心能夠被設(shè)置，同時(shí)被朝向右側(cè)移位。在圖11中所示出的像素信息合成單元212中，通過執(zhí)行伴隨有在水平方向上的上述重心位置控制的像素值計(jì)算處理，一個(gè)輸出像素值被基于兩個(gè)相加值來決定。這個(gè)結(jié)果被經(jīng)由輸出單元213輸出到信號(hào)處理單元。如參照圖9(b)在上文中所描述的，用于通過重心位置控制生成的像素?cái)?shù)目減少圖像的相應(yīng)組成像素的像素重心具有其中均勻地布置了各個(gè)像素位置的設(shè)置，并且獲得了具有類似于原始圖像拾取元件的拾取圖像的像素布置的相對像素位置的像素?cái)?shù)目減少圖像。因此，輸出了其中抑制了參照圖5在上文中所描述的鋸齒狀圖形的生成等的高質(zhì)
量圖像。
應(yīng)該注意的是，根據(jù)上述實(shí)施例，已經(jīng)描述了其中3X3像素塊被設(shè)置為單位并且兩個(gè)行的單位的敏感度差異被設(shè)置為3 I的配置，但是能夠?qū)K大小、敏感度比率等進(jìn)行其它各種設(shè)置。如果增益設(shè)置等被根據(jù)相應(yīng)設(shè)置來調(diào)整以執(zhí)行處理，則能夠進(jìn)行對于在各種位置設(shè)置重心位置的控制。在上文中，已經(jīng)參照特定實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明。然而，顯而易見的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不背離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)做出實(shí)施例的各種修改和改變。也就是說，已經(jīng)通過例證的方式公開了本發(fā)明，并且不應(yīng)該以有限的方式來解釋。為了確定本發(fā)明的主旨，應(yīng)該考慮權(quán)利要求的部分。同樣地，在本說明書中所描述的系列處理能夠通過硬件或軟件、或這些的復(fù)合配置來執(zhí)行。在其中該系列的處理通過軟件來執(zhí)行的情況下，記錄處理順序的程序能夠被安裝到在被合并到用于執(zhí)行的專用硬件中的計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器中，或者程序能夠被安裝到能夠執(zhí)行用于執(zhí)行的各種處理的通用計(jì)算機(jī)中。例如，程序能夠被事先記錄在記錄介質(zhì)中。除了從記錄介質(zhì)到計(jì)算機(jī)中的安裝之外，程序還能夠經(jīng)由諸如LAN(局域網(wǎng))或互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) 接收并且安裝到諸如內(nèi)置硬盤的記錄介質(zhì)中。應(yīng)該注意的是，在本說明書中所描述的各種處理可以不僅以根據(jù)本描述的時(shí)間序列方式來執(zhí)行，而且可以根據(jù)執(zhí)行處理的設(shè)備的處理性能并行地或單獨(dú)地執(zhí)行。同樣地，本說明書中的系統(tǒng)指的是多個(gè)設(shè)備的邏輯聚合結(jié)構(gòu)并且不限于其中相應(yīng)配置的設(shè)備位于同一外殼中的系統(tǒng)。工業(yè)適用性如上文所描述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了用于實(shí)現(xiàn)當(dāng)在圖像拾取設(shè)備中生成像素?cái)?shù)目減少圖像時(shí)通過其能夠進(jìn)行對像素重心的控制的處理的設(shè)備和方法。具體地說，提供了一種像素單元，所述像素單元被配置成輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及像素信息合成單元，所述像素信息合成單元被配置成將從像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值。對構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過由像素單元的像素相加信號(hào)生成處理和由像素信息合成單元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。例如，執(zhí)行了重心位置控制以便在像素單元中均勻地布置構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置。通過這個(gè)處理，能夠生成其中抑制了鋸齒狀圖形的生成等的高質(zhì)量圖像。標(biāo)號(hào)列表11像素區(qū)21 至 24 塊31 至 34 像素101光學(xué)鏡頭102圖像拾取元件103信號(hào)處理單元105控制單元120輸出圖像
201像素單元202輸出像素值計(jì)算單元21IAD轉(zhuǎn)換單元212像素信息合成單元213輸出單元250相加像素值29IAD轉(zhuǎn)換單元輸出值(像素相加值)321 至 324 塊
331 至 334 像素351 至 354 塊371至374像素重心401 塊421 塊
權(quán)利要求
1.一種圖像拾取設(shè)備，包括 像素単元，所述像素単元被配置成輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及 像素信息合成単元，所述像素信息合成単元被配置成執(zhí)行將從所述像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的増益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于所述像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值， 其中，對構(gòu)成所述像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過所述像素単元的像素相加信號(hào)生成處理和所述像素信息合成単元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備， 其中，所述像素単元和所述像素信息合成單元執(zhí)行重心位置控制以在所述像素単元中均勻地布置構(gòu)成所述像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的所述重心位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備， 其中，所述像素単元在所述像素相加信號(hào)生成處理中，執(zhí)行在構(gòu)成所述像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的ー個(gè)方向上的重心位置控制，并且 其中，所述像素信息合成単元在所述加權(quán)相加處理中，執(zhí)行在與由所述像素單元執(zhí)行的所述重心位置控制方向正交的方向上的所述重心位置控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備， 其中，所述像素単元在所述像素相加信號(hào)生成處理中，根據(jù)與相加處理目標(biāo)相對應(yīng)的像素的敏感度比率、執(zhí)行對于作為所述重心位置控制的結(jié)果的相加像素值的計(jì)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備， 其中，所述像素信息合成単元在所述加權(quán)相加處理中，根據(jù)計(jì)劃控制的重心位置、執(zhí)行將與加權(quán)相加處理目標(biāo)相對應(yīng)的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以增益的加權(quán)相加處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備， 其中，所述像素単元具有以下像素陣列，其中相同顔色的像素被布置在每隔一行中并且設(shè)置成具有敏感度比率I : 3的不同敏感度的像素被布置在每隔兩行中，并且 其中，所述像素単元具有以下配置，該配置輸出通過將來自具有其中所述敏感度比率是I:3的兩個(gè)不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備， 其中，所述像素単元具有其中相同顔色的像素被布置在每隔一列中的像素陣列，并且 其中，所述像素信息合成單元執(zhí)行將從在每隔一列中的所述像素單元輸出的兩個(gè)像素相加信號(hào)乘以I : 3的増益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中所述像素的總數(shù)目低于所述像素単元的像素的數(shù)目的所述像素?cái)?shù)目減少圖像的所述配置像素值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像拾取設(shè)備，還包括 控制單元，所述控制単元被配置成對所述像素単元的區(qū)域單位執(zhí)行曝光時(shí)間控制。
9.一種在圖像拾取設(shè)備中執(zhí)行的圖像拾取設(shè)備控制方法，所述控制方法包括 像素相加信號(hào)輸出步驟，其在像素単元中輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及 像素信息合成步驟，其在像素信息合成単元中執(zhí)行將從所述像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的増益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于所述像素単元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值， 其中，對構(gòu)成所述像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過所述像素単元的像素相加信號(hào)生成處理和所述像素信息合成単元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。
10.一種用于在圖像拾取設(shè)備中執(zhí)行圖像拾取設(shè)備控制處理的程序，所述程序包括 使像素單元執(zhí)行像素相加信號(hào)輸出步驟，所述步驟輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)；以及 使像素信息合成單元執(zhí)行像素信息合成步驟，所述步驟執(zhí)行將從所述像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的増益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于所述像素単元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值， 其中，對構(gòu)成所述像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過所述像素単元的像素相加信號(hào)生成處理和所述像素信息合成単元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。
全文摘要
提供了一種用于實(shí)現(xiàn)處理的設(shè)備和方法，通過該處理當(dāng)在圖像拾取設(shè)備中生成像素?cái)?shù)目減少圖像時(shí)能夠進(jìn)行像素重心控制。提供了像素單元和像素信息合成單元，像素單元被配置成輸出通過將來自具有不同敏感度的像素的輸出像素信號(hào)彼此相加獲得的像素相加信號(hào)，像素信息合成單元被配置成將從像素單元輸出的多個(gè)像素相加信號(hào)乘以預(yù)先設(shè)置的增益的加權(quán)相加處理，并且計(jì)算其中像素的總數(shù)目低于像素單元的像素的數(shù)目的像素?cái)?shù)目減少圖像的配置像素值。對構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的控制通過像素單元的像素相加信號(hào)生成處理和像素信息合成單元的加權(quán)相加處理來執(zhí)行。例如，執(zhí)行了在像素單元中均勻地布置構(gòu)成像素?cái)?shù)目減少圖像的各個(gè)像素的重心位置的重心位置控制。通過這個(gè)處理，能夠生成其中抑制了鋸齒狀圖形等的生成的高質(zhì)量圖像。
文檔編號(hào)H04N5/378GK102845066SQ201280001137
公開日2012年12月26日 申請日期2012年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者笠井政范 申請人:索尼公司