攝像設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備及其控制方法。該攝像設(shè)備能夠形成不會給用戶帶來不適感的校正后的圖像。在該設(shè)備中，攝像元件對光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以將該光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出?；阽R頭單元的鏡頭特性信息和狀態(tài)來計算用于校正由于鏡頭單元引起的圖像質(zhì)量劣化的目標(biāo)校正值。系統(tǒng)控制器設(shè)置變化率，以使當(dāng)前校正值逐步接近目標(biāo)校正值，并且根據(jù)該目標(biāo)校正值和變化率來重復(fù)計算校正值?；谥貜?fù)計算出的校正值來校正圖像數(shù)據(jù)。該變化率根據(jù)過去計算出的校正值的先前值和目標(biāo)校正值之間的關(guān)系而變化。
【專利說明】攝像設(shè)備及其控制方法
[0001](本申請是申請日為2010年11月30日，申請?zhí)枮?010105756708，發(fā)明名稱為
“攝像設(shè)備及其控制方法”的申請的分案申請。)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及諸如數(shù)字照相機(jī)或視頻攝像機(jī)(攝錄機(jī))等的攝像設(shè)備、該攝像設(shè)備的控制方法以及存儲有實(shí)現(xiàn)該方法的計算機(jī)可執(zhí)行程序的計算機(jī)可讀非易失性存儲介質(zhì)，尤其涉及一種用于校正由于鏡頭單元引起的圖像質(zhì)量劣化的信號處理。
【背景技術(shù)】
[0003]用于在攝像元件上形成被攝體圖像的鏡頭單元涉及有對被攝體圖像造成諸如失真、模糊或周邊光量下降等的圖像質(zhì)量劣化的各種因素。
[0004]例如，當(dāng)已通過鏡頭單元的紅光、綠光和藍(lán)光根據(jù)這些彩色光各自的波長在與光軸垂直的方向上在不同的位置處分別形成圖像時，引起使圖像周邊的顏色模糊的倍率色像差(magnification chromatic)。例如,作為與圖像的中心部分相比光量向著圖像周邊變小的現(xiàn)象的周邊光量下降是例如由因鏡頭單元的鏡筒的機(jī)械漸暈(mechanical vignetting)或余弦四次方定律(cosine fourth law)而發(fā)生的所謂的漸暈所造成的。
[0005]例如，通過使用形狀復(fù)雜的多個鏡頭的組合或通過使用極少產(chǎn)生色散(chromaticdispersion)的螢石(fluorite)作為鏡頭材料，可以一定程度地降低作為由于鏡頭單元引起的圖像質(zhì)量劣化其中之一的倍率色像差。還可以通過使用具有大的成像圈的鏡頭來一定程度地降低周邊光量下降。然而，在上述情況中的任意情況下，均無法完全防止圖像質(zhì)量劣化。
[0006]為了解決該問題，已經(jīng)提出了利用通過信號處理進(jìn)行的圖像校正來降低由于鏡頭單元的特性引起的圖像質(zhì)量劣化的技術(shù)。
[0007]例如，已經(jīng)公開了以下技術(shù):將與周邊光量下降有關(guān)的校正數(shù)據(jù)與鏡頭單元的光圈值、焦距或拍攝距離相關(guān)聯(lián)地存儲在ROM中，并且數(shù)字信號處理器根據(jù)鏡頭單元的實(shí)際光圈值、實(shí)際焦距或?qū)嶋H拍攝距離，通過執(zhí)行信號處理來校正圖像(參見日本特開2003-110936 號公報)。
[0008]此外，已經(jīng)公開了如下的另一技術(shù):基于鏡頭單元的像差信息、被攝體亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)，通過信號處理來校正由于鏡頭像差引起的圖像質(zhì)量劣化(參見日本特開2000-3437 號公報)。
[0009]通過執(zhí)行信號處理校正由于鏡頭單元引起的圖像質(zhì)量劣化的上述技術(shù)不僅應(yīng)用于數(shù)字照相機(jī)，而且還應(yīng)用于數(shù)字視頻攝像機(jī)以及配備有用于實(shí)時顯示由攝像元件拍攝到的圖像的所謂的實(shí)時取景(LV)功能的照相機(jī)。換言之，根據(jù)鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)來實(shí)時校正由于該鏡頭單元引起的運(yùn)動圖像的圖像質(zhì)量劣化。
[0010]例如，已經(jīng)公開了以下技術(shù):將校正像差和周邊光量等所使用的校正值預(yù)先存儲在可互換鏡頭單元內(nèi)的存儲器中，并且當(dāng)接通攝像設(shè)備的電源時或當(dāng)將可互換鏡頭單元連接至攝像設(shè)備時，預(yù)先將校正值的信息從該可互換鏡頭單元內(nèi)的存儲器發(fā)送至攝像設(shè)備。然后，在實(shí)時接收與可互換鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)有關(guān)的信息時，攝像設(shè)備根據(jù)可互換鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)，使用預(yù)先接收到的校正值中的相應(yīng)校正值來進(jìn)行圖像校正(參見日本特開2008-96907號公報)。
[0011]然而，即使在單鏡頭單元中，校正周邊光量下降所使用的校正值也根據(jù)光圈值和聚焦位置而變化。此外，在具有變焦機(jī)構(gòu)的鏡頭單元中，校正值還根據(jù)焦距而變化。因此，校正周邊光量下降用的校正值的數(shù)量隨著鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)的增多而變大，從而使得不僅必須提供更大的存儲區(qū)域，還使數(shù)據(jù)接收用的通信時間更長。
[0012]為了解決該問題，已經(jīng)公開了以下技術(shù):不是針對各變焦位置、各光圈值或各聚焦位置設(shè)置周邊光量下降校正值，而是通過根據(jù)離散校正值進(jìn)行確定和插值來計算與當(dāng)前變焦位置、當(dāng)前光圈值或當(dāng)前聚焦位置相對應(yīng)的校正值(參見日本特開2006-121384號公報)。
[0013]當(dāng)攝像設(shè)備掌握了鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)、然后開始計算適合于該鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)的校正值時，校正至少被延遲了計算該校正值所需的時間。在“延遲”該時間段期間，使用在前次循環(huán)中獲得的校正值來校正圖像質(zhì)量劣化。結(jié)果，例如，在校正周邊光量下降時，由于在前次循環(huán)中獲得的校正值小于適當(dāng)值，因此可能發(fā)生由于使用該校正值而使圖像周邊的亮度減小的校正不足狀態(tài)。否則，由于該校正值大于適當(dāng)值，因此可能發(fā)生使圖像周邊的亮度增大的過校正狀態(tài)。只要鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)正在變化，則被攝體圖像呈現(xiàn)的方式也變化，因此校正不足或過校正在圖像上不明顯，但緊挨在鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)的變化停止之后，校正不足或過校正變得明顯。
[0014]為了使校正所延遲的校正延遲時間盡可能短，可以設(shè)想緊挨在計算新的校正值結(jié)束之后，使用該新的校正值來校正圖像。例如，假定由于校正延遲而使圖像處于校正不足，當(dāng)將該校正不足的圖像改變?yōu)檫m當(dāng)校正的圖像時，對于用戶而言看上去暗的圖像的周邊逐漸變亮。此時，如果鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)的變化量大，則圖像周邊的亮度水平的增加量也變大，從而使亮度水平的變化明顯。結(jié)果，用戶將該變化感知為圖像的閃爍，因此給該用戶帶來不適感。
[0015]為了解決該問題，可以設(shè)想以下方法:即使在新的校正值的計算結(jié)束之后，代替立即使用該新的校正值校正圖像，使原來的校正值逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵撔碌男Ｕ怠Ｈ欢?，假定由于校正延遲而使圖像過校正，即使新的校正值的計算結(jié)束，也不能從過校正狀態(tài)即時對該圖像進(jìn)行校正。由于過校正的圖像與校正不足的圖像相比更加明顯，因此如果圖像的過校正狀態(tài)被維持或保持不校正，則給用戶帶來不適感。
[0016]在校正失真像差或色像差時發(fā)生相同的問題。例如，在為了校正圖像整體形狀的失真所進(jìn)行的失真像差校正中，校正前的圖像的一部分的區(qū)域不包括在進(jìn)行失真像差校正后的圖像中。由于該原因，圖像中包括的被攝體的范圍根據(jù)失真像差校正的量而不同。因此，當(dāng)失真像差校正的量急劇變化時，視角中包括的被攝體范圍的變化明顯，從而給用戶不適感。此外，當(dāng)在失真像差校正中發(fā)生過校正時，圖像被失真為更加不自然的形狀，并且當(dāng)圖像的該不自然的失真狀態(tài)被維持或保持不校正時，給用戶帶來不適感。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0017]本發(fā)明提供了如下結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)使得可以獲得使鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)的變化不會給用戶帶來不適感的校正后的圖像(因此，使光學(xué)單元的狀態(tài)變化產(chǎn)生給用戶帶來不適感的校正后的圖像的機(jī)率降低)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種攝像設(shè)備，包括:攝像單元，用于對被攝體的已通過光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由此將所述光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出；獲取單元，用于獲取所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)；第一計算單元，用于基于所述光學(xué)構(gòu)件的特性信息和由所述獲取單元獲取的所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)，計算用于校正由于所述光學(xué)構(gòu)件的特性引起的圖像質(zhì)量劣化的第一校正值；第二計算單元，用于設(shè)置第二校正值接近所述第一校正值的變化率，并且根據(jù)所述第一校正值和所述變化率來重復(fù)計算所述第二校正值；以及校正單元，用于基于由所述第二計算單元計算出的所述第二校正值來校正所述圖像數(shù)據(jù)，其中，所述第二計算單元根據(jù)過去計算出的所述第二校正值的先前值和所述第一校正值之間的關(guān)系來設(shè)置所述變化率。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備設(shè)置有攝像單元，所述攝像單元用于對被攝體的已通過光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由此將所述光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出，所述控制方法包括以下步驟:獲取所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)；基于所述光學(xué)構(gòu)件的特性信息和所獲取的所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)，計算用于校正由于所述光學(xué)構(gòu)件的特性引起的圖像質(zhì)量劣化的第一校正值；設(shè)置第二校正值接近所述第一校正值的變化率，并且根據(jù)所述第一校正值和所述變化率來重復(fù)計算所述第二校正值；以及基于所述第二校正值來校正所述圖像數(shù)據(jù)，其中，根據(jù)過去計算出的所述第二校正值的先前值和所述第一校正值之間的關(guān)系來設(shè)置所述變化率。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種存儲有計算機(jī)可執(zhí)行程序的計算機(jī)可讀非易失性存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可執(zhí)行程序用于使計算機(jī)執(zhí)行攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備設(shè)置有攝像單元，所述攝像單元用于對被攝體的已通過光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由此將所述光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出，其中，所述控制方法包括以下步驟:獲取所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)；獲取所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)；基于所述光學(xué)構(gòu)件的特性信息和所獲取的所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)，計算用于校正由于所述光學(xué)構(gòu)件的特性引起的圖像質(zhì)量劣化的第一校正值；設(shè)置第二校正值接近所述第一校正值的變化率，并且根據(jù)所述第一校正值和所述變化率來重復(fù)計算所述第二校正值；以及基于所述第二校正值來校正所述圖像數(shù)據(jù)，其中，根據(jù)過去計算出的所述第二校正值的先前值和所述第一校正值之間的關(guān)系來設(shè)置所述變化率。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，可以獲得使鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)的變化不會給用戶帶來不適感的校正后的圖像(因此，即使當(dāng)存在光學(xué)單元的狀態(tài)變化時，也使得可以獲得使給用戶帶來不適感的機(jī)率下降的校正后的圖像)。
[0022]通過以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的示意框圖。
[0024]圖2(A)?(C)是用于說明在光圈打開的情況下鏡頭單元的變焦位置從遠(yuǎn)攝側(cè)改變?yōu)閺V角側(cè)時發(fā)生的周邊光量下降的校正示例的圖。[0025]圖3A?3C是用于說明在光圈打開的情況下鏡頭單元的變焦位置從廣角側(cè)改變?yōu)檫h(yuǎn)攝側(cè)時發(fā)生的周邊光量下降的校正示例的圖。
[0026]圖4是由攝像設(shè)備的系統(tǒng)控制器執(zhí)行的周邊光量校正處理的流程圖。
[0027]圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像設(shè)備中像高和失真像差校正時使用的校正值之間的關(guān)系的圖。
[0028]圖6是由攝像設(shè)備的系統(tǒng)控制器執(zhí)行的失真像差校正處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下將參考示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的示意框圖。
[0031]如圖1所示，攝像設(shè)備100包括作為光學(xué)構(gòu)件的鏡頭單元10，該鏡頭單元10包括調(diào)焦透鏡10a、變焦透鏡10b、光圈快門IOc和鏡頭特性信息記錄器10d。鏡頭特性信息記錄器IOd記錄包括鏡頭ID、鏡頭焦距和離散校正值等的信息。
[0032]鏡頭特性信息記錄器IOd中記錄的數(shù)據(jù)包括通過信號處理校正由于鏡頭單元10引起的、諸如周邊光量下降、色像差、遮光、球面像差和失真像差等的各種圖像質(zhì)量劣化時使用的數(shù)據(jù)。
[0033]當(dāng)光圈快門IOc打開時，已經(jīng)通過調(diào)焦透鏡IOa和變焦透鏡IOb的光學(xué)圖像入射攝像元件14。攝像元件14對該光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并將光學(xué)圖像作為模擬圖像信號輸出。A/D轉(zhuǎn)換器16將從攝像元件14輸出的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
[0034]在存儲器控制器22和系統(tǒng)控制器50的控制下，定時信號生成電路18將時鐘信號、控制信號等供給至攝像元件14、A/D轉(zhuǎn)換器16和D/A轉(zhuǎn)換器26。
[0035]圖像處理電路20對從A/D轉(zhuǎn)換器16傳送來的圖像數(shù)據(jù)或從存儲器控制器22傳送來的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如像素插值處理和顏色轉(zhuǎn)換處理等的預(yù)定圖像處理。此外，圖像處理電路20使用從A/D轉(zhuǎn)換器16傳送來的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定計算處理。基于預(yù)定計算處理的結(jié)果，系統(tǒng)控制器50執(zhí)行用于控制光圈快門驅(qū)動部40和調(diào)焦透鏡驅(qū)動部42的基于TTL(through-the-lenS，通過鏡頭)方法的自動曝光控制處理和自動調(diào)焦處理以及針對閃光燈48的自動發(fā)光控制處理。
[0036]此外，圖像處理電路20使用從A/D轉(zhuǎn)換器16傳送來的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定計算處理，并且基于預(yù)定計算處理的結(jié)果還執(zhí)行利用TTL方法的自動白平衡處理。
[0037]面部識別電路21在被攝體圖像中識別(檢測)人物圖像、特別是人物面部，并將檢測結(jié)果發(fā)送至系統(tǒng)控制器50。
[0038]系統(tǒng)控制器50基于面部識別電路21的面部檢測結(jié)果，控制調(diào)焦透鏡驅(qū)動部42以聚焦于面部，并且調(diào)整要從閃光燈48發(fā)出的光量。此外，系統(tǒng)控制器50根據(jù)面部識別電路21的面部檢測結(jié)果，使圖像處理電路20執(zhí)行自動白平衡處理。
[0039]存儲器控制器22控制A/D轉(zhuǎn)換器16、定時信號生成電路18、圖像處理電路20、圖像顯示存儲器24、D/A轉(zhuǎn)換器26、存儲器30和壓縮/擴(kuò)展電路32。經(jīng)由圖像處理電路20和存儲器控制器22或者僅經(jīng)由存儲器控制器22，將從A/D轉(zhuǎn)換器16輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入圖像顯示存儲器24或存儲器30中。
[0040]存儲器30用作用于在視頻拍攝期間以預(yù)定速率將圖像連續(xù)寫入記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的未示出的記錄介質(zhì)中的幀緩沖器。存儲器30還用作系統(tǒng)控制器50的工作區(qū)域。壓縮/擴(kuò)展電路32讀取存儲器30中存儲的圖像數(shù)據(jù)以對該圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮處理或擴(kuò)展處理，并將處理后的圖像數(shù)據(jù)再次寫入存儲器30中。
[0041]光圈快門驅(qū)動部40基于圖像處理電路20的計算結(jié)果驅(qū)動光圈快門10c，以控制光圈和快門速度。調(diào)焦透鏡驅(qū)動部42基于圖像處理電路20的計算結(jié)果驅(qū)動調(diào)焦透鏡10a，以執(zhí)行自動調(diào)焦控制。變焦透鏡驅(qū)動部44根據(jù)控制臺部70進(jìn)行的變倍操作驅(qū)動變焦透鏡IOb0閃光燈48具有投射自動調(diào)焦輔助光并控制閃光燈光的功能。
[0042]系統(tǒng)控制器50包括未示出的CPU和未示出的存儲器，并且控制攝像設(shè)備100的整體操作。存儲器52存儲系統(tǒng)控制器50的操作用的常量和變量和計算機(jī)程序(基本程序)
坐寸o
[0043]非易失性存儲器56由例如能夠電刪除/記錄數(shù)據(jù)的EEPROM來實(shí)現(xiàn)，并且用作用于存儲計算機(jī)程序等的存儲器。非易失性存儲器56中存儲的計算機(jī)程序包括用于使系統(tǒng)控制器50執(zhí)行以下參考圖4所述的周邊光量校正處理的應(yīng)用程序。此外，非易失性存儲器56存儲諸如菜單畫面和曝光校正/AEB(Auto Exposure Bracketing,自動包圍曝光)配置畫面等的⑶I (Graphical User Interface,圖形用戶接口)畫面上所配置的設(shè)置值等。
[0044]主開關(guān)60接通(ON)和斷開(OFF)攝像設(shè)備100的電源。此外，可以利用主開關(guān)60的操作來同時接通和斷開連接至攝像設(shè)備100的記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的電源。
[0045]快門開關(guān)(SWl) 62通過釋放按鈕的第一沖程操作(半按下)接通，并且指示系統(tǒng)控制器50開始自動調(diào)焦處理、自動曝光控制處理等的操作?？扉T開關(guān)(SW2)64通過釋放按鈕的第二沖程(全按下)接通，并且指示系統(tǒng)控制器50開始包括曝光處理、顯影處理和記錄處理的一系列攝像處理的操作。
[0046]控制臺部70包括均未示出的各種按鈕和開關(guān)以及觸摸面板。這些按鈕例如包括菜單按鈕、設(shè)置按鈕、菜單移動按鈕和壓縮模式開關(guān)等。系統(tǒng)控制器50根據(jù)來自控制臺部70的信號進(jìn)行各種操作。
[0047]應(yīng)當(dāng)注意，使用壓縮模式開關(guān)來選擇JPEG壓縮的壓縮率或選擇以下的CCDRAW模式，其中在該CCDRAW模式中，對來自攝像元件14的信號進(jìn)行數(shù)字化，并將數(shù)字化后的信號在未壓縮的情況下記錄在記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的記錄介質(zhì)中。
[0048]可以例如在正常模式和精細(xì)模式之間切換JPEG壓縮用的模式。當(dāng)重視拍攝到的圖像的數(shù)據(jù)大小時，選擇正常模式，并且當(dāng)重視拍攝到的圖像的圖像質(zhì)量時，選擇精細(xì)模式。
[0049]在JPEG壓縮模式下，讀出從攝像元件14讀取的并且經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器16、圖像處理電路20和存儲器控制器22寫入存儲器30中的圖像數(shù)據(jù)。然后，壓縮/擴(kuò)展電路32以所設(shè)置的壓縮率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，并將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的記錄介質(zhì)中。
[0050]在CCDRAM模式下，讀出根據(jù)攝像元件14的拜爾模式彩色濾波器的像素陣列以線為單位所讀出的并且經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器16和存儲器控制器22寫入存儲器30中的圖像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的記錄介質(zhì)中。對運(yùn)動圖像記錄按鈕73進(jìn)行操作，以給出用于將拍攝到的運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲器30或記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的記錄介質(zhì)中的指示。[0051 ] 接口(I/F) 90提供與記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的接口，并且連接器92提供與記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的連接。記錄介質(zhì)驅(qū)動器200包括接口(I/F) 204和記錄部202。記錄介質(zhì)驅(qū)動器200經(jīng)由連接器206可移除地連接至攝像設(shè)備100，并將由攝像設(shè)備100拍攝的運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)和靜止圖像數(shù)據(jù)記錄并存儲在記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的記錄介質(zhì)中。在將運(yùn)動圖像數(shù)據(jù)或靜止圖像數(shù)據(jù)記錄并存儲在記錄介質(zhì)驅(qū)動器200的記錄介質(zhì)的情況下，可以進(jìn)行圖像校正，以抑制由于鏡頭單元10的特性引起的圖像質(zhì)量劣化。
[0052]圖像顯示部28顯示寫入圖像顯示存儲器24中的、使用D/A轉(zhuǎn)換器26順次轉(zhuǎn)換成模擬信號的圖像數(shù)據(jù)，由此實(shí)現(xiàn)電子取景器(EVF)功能、即所謂的實(shí)時取景(LV)功能。
[0053]應(yīng)當(dāng)注意，圖像顯示部28響應(yīng)于來自系統(tǒng)控制器50的指示，接通或斷開電子取景器(EVF)功能。當(dāng)接通實(shí)時取景(LV)功能時，可以進(jìn)行圖像校正，以抑制由于鏡頭單元10的特性引起的圖像質(zhì)量劣化。
[0054]在該圖像校正中，當(dāng)接通電源時或當(dāng)可互換鏡頭(鏡頭單元10)連接至攝像設(shè)備時，系統(tǒng)控制器50從鏡頭特性信息記錄器IOd讀取與鏡頭單元10有關(guān)的特性信息。
[0055]如之前部分所涉及的，該鏡頭特性信息包含鏡頭單元10的包括ID、打開光圈值以及遠(yuǎn)攝端焦距和廣角端焦距的特性信息。
[0056]鏡頭狀態(tài)信息獲取部15按預(yù)定定時例如以幀為單位來獲取鏡頭單元10的當(dāng)前狀態(tài)。
[0057]具體地，鏡頭狀態(tài)信息獲取部15獲取來自光圈快門驅(qū)動部40的當(dāng)前光圈值、來自變焦透鏡驅(qū)動部44的當(dāng)前焦距(變焦位置)以及來自調(diào)焦透鏡驅(qū)動部42的當(dāng)前聚焦位置。要理解，可以根據(jù)需要獲取圖像校正所需的其它鏡頭狀態(tài)。
[0058]系統(tǒng)控制器50將從鏡頭特性彳目息記錄器IOd猶取的鏡頭特性彳目息和從鏡頭狀態(tài)信息獲取部15獲取的鏡頭狀態(tài)信息發(fā)送至校正值計算部23。
[0059]校正值計算部23基于接收到的鏡頭特性信息和鏡頭狀態(tài)信息，計算諸如校正由于鏡頭單元10引起的周邊光量下降時使用的校正系數(shù)、校正由于鏡頭單元10引起的失真像差時使用的校正系數(shù)以及校正由于鏡頭單元10引起的色像差時使用的校正系數(shù)等的各種校正值。
[0060]可以基于根據(jù)鏡頭狀態(tài)信息和鏡頭特性信息預(yù)先計算出并進(jìn)行存儲的校正值來計算校正值，或者可選地，可以使用從基于鏡頭狀態(tài)信息和鏡頭特性信息的一般光學(xué)方程式推導(dǎo)出的近似值來計算校正值。
[0061]系統(tǒng)控制器50使用以下所述的應(yīng)用率等，再計算由校正值計算部23計算出的校正值，并將再計算出的校正值發(fā)送至圖像處理電路20。圖像處理電路20基于接收到的校正值，對由于鏡頭單元10的特性引起的多種類型的圖像劣化進(jìn)行校正。
[0062]在一些情況下，如以上所述，校正值計算部23計算校正值需要相對長的時間，因此，依賴于計算處理所需的時間，無法實(shí)時進(jìn)行圖像校正。
[0063]在這種情況下，例如，可以設(shè)想每隔數(shù)幀計算一次校正值并且按延遲后的定時執(zhí)行圖像校正處理的方法。然而，當(dāng)按延遲后的定時執(zhí)行圖像校正處理時，校正后的圖像的外觀可能劣化。例如，當(dāng)如上所述每隔數(shù)幀計算一次與周邊光量下降有關(guān)的校正值時，出現(xiàn)以下所述的問題。
[0064]圖2 (A)?(C)示出在光圈打開時鏡頭單元10的變焦位置從遠(yuǎn)攝側(cè)改變?yōu)閺V角側(cè)的情況。
[0065]圖2 (A)的視圖⑵示出了在鏡頭單元10位于遠(yuǎn)攝側(cè)并且光圈打開的情況下拍攝均勻亮度面的圖像時入射攝像元件114的光量。如從圖2(A)的視圖(2)顯而易見，光量向著圖像的周邊減少。圖2(A)的視圖⑴示出了通過校正圖2(A)的視圖⑵所示的圖像的周邊光量下降所獲得的亮度均勻的圖像。
[0066]當(dāng)在這種狀態(tài)下鏡頭單元10的變焦位置改變?yōu)閺V角側(cè)時，焦距變得更短。結(jié)果，對于入射攝像元件14的光量，與鏡頭單元10的變焦位置位于遠(yuǎn)攝側(cè)時相比，例如通過余弦四次方定律使圖像周邊的光量進(jìn)一步減少，并且呈現(xiàn)圖2(B)的視圖(2)所示的狀態(tài)。
[0067]此時，由于上述原因因而難以實(shí)時校正周邊光量下降，因此不得不暫時使用獲得圖2(A)的視圖⑴所示的圖像所使用的校正值。結(jié)果，如圖2(B)的視圖⑴所示，在沒有對周邊光量下降進(jìn)行完全校正的狀態(tài)下，輸出校正后的圖像。為了解決該問題，基于鏡頭單元10的狀態(tài)已經(jīng)改變的信息來再計算校正值，并且使用新獲得的校正值來校正周邊光量下降，由此可以獲得如圖2(C)的視圖(I)所示的已適當(dāng)校正了周邊光量下降的圖像。
[0068]在這種情況下，從圖2(B)的視圖(I)切換至圖2(C)的視圖(I)存在自用戶實(shí)際改變了焦距的時間點(diǎn)起的時滯。由于該原因，用戶將該用戶并未操作攝像元件14時發(fā)生的周邊亮度的突然變化識別為畫面的閃爍。
[0069]假定在上述例子中，圖2(C)的視圖⑵示出當(dāng)獲得圖2(C)的視圖(I)中的圖像時入射攝像元件114的光量，圖2(B)的視圖⑵中鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)與圖2(C)的視圖(2)中鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)相同。
[0070]如果與對應(yīng)于圖2(B)的視圖⑵的鏡頭單元10的變焦位置相比、對應(yīng)于圖2(C)的視圖(2)的鏡頭單元10的變焦位置進(jìn)一步向著廣角端改變，則也沒有完全校正圖2(C)的視圖(I)所示的圖像中的周邊光量下降。只要鏡頭單元10的變焦位置向著廣角端連續(xù)變化，該狀態(tài)就重復(fù)顯現(xiàn)，并且在變焦位置的改變完成之后(因此完成鏡頭單元的變焦位置的調(diào)整時)，獲得適當(dāng)校正了周邊光量下降的圖像。然而，在鏡頭單元10的變焦位置向著廣角端變化的同時，拍攝用的視角也變化，因此周邊光量下降不太明顯。因此，問題并非是在變焦位置變化時發(fā)生的畫面閃爍，而是在變焦位置的改變完成之后(因此完成鏡頭單元的變焦位置的調(diào)整時)發(fā)生的畫面閃爍。
[0071]圖3A?3C示出在光圈打開時鏡頭單元10的變焦位置從廣角側(cè)改變?yōu)檫h(yuǎn)攝側(cè)的情況。
[0072]圖3A的視圖⑵示出在鏡頭單元10位于廣角側(cè)并且光圈打開的情況下拍攝均勻亮度面的圖像時入射攝像元件14的光量。如從圖3A的視圖(2)顯而易見，光量向著圖像的周邊減小。圖3A的圖(I)示出通過校正圖3A的視圖(2)所示的圖像的周邊光量下降所獲得的亮度均勻的圖像。
[0073]之后，當(dāng)用戶將鏡頭單元10的變焦位置改變?yōu)檫h(yuǎn)攝側(cè)時，焦距變得更長。結(jié)果，與鏡頭單元10的變焦位置位于廣角側(cè)時相比，圖像周邊的光量下降進(jìn)一步減少(即，圖像周邊的光量增加)，并且呈現(xiàn)圖3B的視圖⑵所示的狀態(tài)。
[0074]然而，與以上相同，在變焦位置改變之后并且在計算出適當(dāng)?shù)男Ｕ抵鞍l(fā)生時滯，因此對于與圖3B的視圖⑵相對應(yīng)的圖像，不得不使用與獲得與圖3A的視圖⑴相對應(yīng)的圖像所使用的校正值相同的校正值。結(jié)果，獲得了如圖3B的視圖(I)所示的、周邊光量被過校正的圖像。之后，獲取所需的鏡頭信息以再計算校正值，由此獲得了圖3C的視圖
(I)所示的適當(dāng)校正后的圖像。
[0075]這里，在本實(shí)施例中，在不會給用戶帶來不適感的情況下，對由于鏡頭單元10的特性造成了劣化的圖像質(zhì)量進(jìn)行校正。
[0076]圖4是由本實(shí)施例的攝像設(shè)備100的系統(tǒng)控制器50執(zhí)行的周邊光量校正處理的流程圖。系統(tǒng)控制器50的CPU及相關(guān)部件通過將諸如非易失性存儲器56等的存儲單元中存儲的程序載入RAM中，來執(zhí)行圖4所示的周邊光量校正處理。
[0077]首先，在步驟S401中，在對運(yùn)動圖像應(yīng)用周邊光量校正的狀態(tài)下記錄該運(yùn)動圖像或利用LV功能顯示該運(yùn)動圖像期間，系統(tǒng)控制器50判斷與當(dāng)前幀的圖像相對應(yīng)的鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)是否已從與前一幀的圖像相對應(yīng)的鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)改變。
[0078]在本步驟中，系統(tǒng)控制器50通過判斷鏡頭狀態(tài)信息獲取部15是否能夠檢測到(已經(jīng)檢測到)鏡頭單元10的狀態(tài)變化來進(jìn)行該判斷。在這種情況下，相對于鏡頭單元10的實(shí)際狀態(tài)變化的微小時滯是可容許的。如果在步驟S401中系統(tǒng)控制器50判斷為鏡頭單元10的狀態(tài)已改變，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S402，而如果鏡頭單元10的狀態(tài)沒有改變，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S408。
[0079]在步驟S402中，系統(tǒng)控制器50從鏡頭狀態(tài)信息獲取部15獲取包括改變后的焦距、改變后的光圈值等的鏡頭狀態(tài)信息，然后進(jìn)入步驟S403。
[0080]在步驟S403中，系統(tǒng)控制器50基于在步驟S402中獲取得到的鏡頭狀態(tài)信息和預(yù)先從鏡頭特性信息記錄器IOd讀取的鏡頭特性信息，使校正值計算部23計算目標(biāo)校正值^，然后進(jìn)入步驟S404。
[0081]在步驟S404中，系統(tǒng)控制 器50對步驟S403中計算出的目標(biāo)校正值P和根據(jù)當(dāng)前幀之前的幀計算出的當(dāng)前設(shè)置的校正值a進(jìn)行比較。如果目標(biāo)校正值P大于校正值a，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S405，而如果目標(biāo)校正值P不大于校正值a，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S406。
[0082]應(yīng)當(dāng)注意，沒有特別限制校正值a和P，只要它們表示用于校正周邊光量下降的校正值即可。例如，校正值a和0可以是與特定像高相關(guān)聯(lián)的校正增益、或利用一般光學(xué)近似表達(dá)式計算周邊光量校正值時使用的系數(shù)。
[0083]目標(biāo)校正值0大于校正值a的情況與鏡頭單元10從遠(yuǎn)攝側(cè)移動至廣角側(cè)的狀態(tài)相對應(yīng)，而目標(biāo)校正值3不大于校正值a的情況與鏡頭單元10從廣角側(cè)移動至遠(yuǎn)攝側(cè)的狀態(tài)相對應(yīng)。
[0084]在步驟S405中，為了防止圖像閃爍，系統(tǒng)控制器50選擇在根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻確定應(yīng)用率A和B中較小的應(yīng)用率B的值時使用的針對該應(yīng)用率B的表，以將應(yīng)用率B設(shè)置成:與設(shè)置應(yīng)用率A時相比，在周邊光量校正時，較遲達(dá)到目標(biāo)校正值P。然后，系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S407。
[0085]在步驟S406中，為了即時校正周邊光量的過校正，系統(tǒng)控制器50選擇在根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻確定應(yīng)用率A的值時使用的針對該應(yīng)用率A的表，以將應(yīng)用率A設(shè)置成:與設(shè)置應(yīng)用率B時相比，在周邊光量校正時，較早達(dá)到目標(biāo)校正值P，然后系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S407。沒有特別限制應(yīng)用率A和B，只要它們表示校正值從當(dāng)前校正值a接近目標(biāo)校正值P的速率即可(因此，它們表示校正值從當(dāng)前校正值a開始接近目標(biāo)校正值@的速率)。
[0086]在步驟S407中，系統(tǒng)控制器50通過根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻搜索步驟S405或S406中選擇出的表，來確定并設(shè)置應(yīng)用率B或A，然后進(jìn)入步驟S408。
[0087]現(xiàn)在，將說明根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻確定應(yīng)用率A或B的值的原因。假設(shè)在幀頻為60fps的情況和幀頻為30fps的情況這兩者下，當(dāng)前校正值a、目標(biāo)校正值0、應(yīng)用率A和應(yīng)用率B各自均采用相同的值。如果在上述條件下使用以下所述的校正值Y計算方法，則當(dāng)幀頻變化時，校正值收斂于目標(biāo)校正值P所需的時間變得不同。假定校正值收斂于目標(biāo)校正值P需要6個幀，如果幀頻為60fps，則收斂所需的時間等于(6X1/60)秒即
0.1秒。另一方面，當(dāng)幀頻為30fps時，收斂所需的時間等于(6X 1/30)秒即0.2秒。也就是說，在用戶看來，由于對校正不足或過校正進(jìn)行校正所需的時間根據(jù)幀頻而不同，因此相同程度的不足校正或過校正看上去不同。因此，為了不給用戶帶來不適感，需要改變應(yīng)用率A和B，以使得校正值收斂于目標(biāo)校正值P需要相同的時間，而與幀頻無關(guān)。
[0088]在本實(shí)施例中，非易失性存儲器56預(yù)先存儲與各幀頻相關(guān)聯(lián)地設(shè)置應(yīng)用率A和B的值的、針對應(yīng)用率A和B的前述各表，并且系統(tǒng)控制器50根據(jù)當(dāng)前校正值a和目標(biāo)校正值@之間的比較結(jié)果來選擇針對應(yīng)用率A和B的各表的其中之一，并且根據(jù)所設(shè)置的幀頻從所選擇的表中讀出應(yīng)用率A或B的值。可選地，非易失性存儲器56可以僅存儲與這些幀頻的其中之一相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用率A和B的值。在這種情況下，系統(tǒng)控制器50基于所存儲的應(yīng)用率A和B的值，根據(jù)所設(shè)置的幀頻，以滿足上述條件的方式來計算應(yīng)用率A和B。因而，SP使當(dāng)以不同的幀頻記錄或顯示圖像時，也可以通過設(shè)置如上所述根據(jù)幀頻所確定出的應(yīng)用率A和B的其中之一，以相同的時間間隔進(jìn)行周邊光量校正，這可以使校正時間更接近應(yīng)用校正的目標(biāo)時間段。
[0089]在步驟S408中，系統(tǒng)控制器50使用目標(biāo)校正值P、當(dāng)前校正值a和應(yīng)用率A或B來計算校正值Yb)，然后進(jìn)入步驟S409。例如，假定應(yīng)用率A的值等于0.8并且應(yīng)用率B的值等于0.6，則通過以下等式(I)和(2)來分別計算使用應(yīng)用率A的情況的校正值Ya和使用應(yīng)用率B的情況的校正值yb。
[0090]YA=(3-a ) X0.8+a …(I)
[0091]YB=(3 _a ) X0.6+a...(2)
[0092]如果步驟S401的問題的答案為否定(“否”)，則使用在前次循環(huán)中獲得的目標(biāo)校正值P以及應(yīng)用于前一幀的校正值a和應(yīng)用率A或B來計算校正值然后進(jìn)入步驟S409。
[0093]在步驟S409中，系統(tǒng)控制器50將校正值a更新為校正值Y，然后使圖像處理電路20使用更新后的校正值a來校正周邊光量，然后返回至步驟S401。
[0094]只要鏡頭狀態(tài)正在變化，就通過以幀為單位重復(fù)執(zhí)行圖4中的周邊光量校正處理，在步驟S403中隨時更新目標(biāo)校正值P，從而以有時滯地跟隨根據(jù)鏡頭狀態(tài)而改變的目標(biāo)校正值3的方式來平滑地對校正值a進(jìn)行更新。然后，當(dāng)使鏡頭狀態(tài)穩(wěn)定成穩(wěn)定狀態(tài)時，在與應(yīng)用率A或B相對應(yīng)的時間段內(nèi)，校正值a逐步接近目標(biāo)校正值3。
[0095]在本實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器50利用使已經(jīng)設(shè)置的當(dāng)前校正值a接近目標(biāo)校正值^的時間常數(shù)(變化率)來更新校正值，并且根據(jù)鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)變化的方式來切換表示該時間常數(shù)的應(yīng)用率。具體地，與鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)按照周邊光量下降的程度減小的方式而變化的情況相比，在鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)按照周邊光量下降的程度增大的方式而變化的情況下，系統(tǒng)控制器50將時間常數(shù)設(shè)置為較大的值(即，將應(yīng)用率設(shè)置為較小的值)。
[0096]如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在對由于鏡頭單元10的操作引起其圖像質(zhì)量劣化的圖像進(jìn)行周邊光量下降的校正時使用的目標(biāo)校正值從較大的值變?yōu)檩^小的值的情況下，校正值快速地收斂于目標(biāo)校正值，由此可以獲得即時對周邊光量下降的過校正進(jìn)行了校正的運(yùn)動圖像。另一方面，在對由于鏡頭單元10的操作引起其圖像質(zhì)量劣化的圖像進(jìn)行周邊光量下降的校正時使用的目標(biāo)校正值從較小的值變?yōu)檩^大的值的情況下，校正值緩慢地收斂于目標(biāo)校正值，由此可以獲得抑制了圖像閃爍的運(yùn)動圖像。這使得可以在鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)改變時，獲得不會給用戶帶來不適感的校正后的圖像。
[0097]應(yīng)當(dāng)注意，即使在校正相同的運(yùn)動圖像的情況下，用于定義時間常數(shù)的大小的應(yīng)用率A和B的值也可能根據(jù)攝像設(shè)備是處于記錄用的運(yùn)動圖像拍攝模式還是處于并非記錄用的實(shí)時取景(LV)模式而變化?？赡芫徛卦佻F(xiàn)通過運(yùn)動圖像拍攝所存儲的運(yùn)動圖像。因此，與LV模式相比，在運(yùn)動圖像拍攝模式下，可以將應(yīng)用率設(shè)置為較小的值(S卩，將時間常數(shù)設(shè)置為較大的值)。
[0098]此外，只要鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)正在變化，入射攝像元件14的被攝體光就會變化，這使得周邊光量下降不明顯。由于該原因，系統(tǒng)控制器50在鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)正在變化時可以不更新校正值，而是(例如，通過判斷鏡頭單元的光學(xué)狀態(tài)在預(yù)定數(shù)量的幀內(nèi)是否保持恒定)在鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)的改變已經(jīng)完成之后，使用時間常數(shù)來更新校正值。可選地，系統(tǒng)控制器50在鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)正在變化期間，可以不使用時間常數(shù)而使用計算出的目標(biāo)校正值來更新校正值，并且系統(tǒng)控制器50在鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)的改變已經(jīng)完成之后，使用時間常數(shù)來更新校正值。
[0099]接著，將參考圖5和6來說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像設(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意，使用第一實(shí)施例的附圖和附圖標(biāo)記來說明與上述第一實(shí)施例相同或相應(yīng)的部分。
[0100]在本實(shí)施例中，將說明圖像的失真像差的校正。對于周邊光量下降，除了特殊情況以外，圖像周邊的亮度不會高于該圖像的中央部分的亮度。因此，總是通過增大圖像周邊的增益來校正圖像的周邊光量下降。另一方面，對于失真像差，存在兩類圖像質(zhì)量劣化，即圖像相對于理想狀態(tài)(即，利用無像差鏡頭進(jìn)行拍攝的狀態(tài))向內(nèi)失真的狀態(tài)(所謂的桶形失真(barrel distortion))以及圖像相對于理想狀態(tài)向外失真的狀態(tài)(枕形失真(pin-cushion distortion))。也就是說,鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)可以從桶形失真狀態(tài)和枕形失真狀態(tài)這兩個狀態(tài)中的一個狀態(tài)經(jīng)由理想狀態(tài)變?yōu)榱硪粻顟B(tài)。
[0101]圖5是示出像高和失真像差校正時使用的校正值之間的關(guān)系的圖。參考圖5，縱軸的正方向表不桶形失真像差校正用的校正值，并且不出:該值越聞，發(fā)生的桶形失真像差的失真量越大。另一方面，縱軸的負(fù)方向表示枕形失真像差校正用的校正值，并且示出:該值越低，發(fā)生的枕形失真像差的失真量越大。
[0102]圖6是由本實(shí)施例的攝像設(shè)備的系統(tǒng)控制器50執(zhí)行的失真像差校正處理的流程圖。系統(tǒng)控制器50的CPU及相關(guān)部件通過將諸如非易失性存儲器56等的存儲單元中存儲的程序載入RAM中，來執(zhí)行圖6所示的失真像差校正處理。
[0103]在步驟S501中，系統(tǒng)控制器50判斷與當(dāng)前幀的圖像相對應(yīng)的鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)是否已從與前一幀的圖像相對應(yīng)的鏡頭單元10的光學(xué)狀態(tài)改變。
[0104]在本步驟中，系統(tǒng)控制器50判斷鏡頭狀態(tài)信息獲取部15是否能夠檢測到鏡頭單元10的狀態(tài)變化。在這種情況下，相對于鏡頭單元10的實(shí)際狀態(tài)變化的微小時滯是可容許的。如果在步驟S501中系統(tǒng)控制器50判斷為鏡頭單元10的狀態(tài)已經(jīng)改變，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S502，而如果鏡頭單元10的狀態(tài)沒有改變，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S510。
[0105]在步驟S502中，系統(tǒng)控制器50從鏡頭狀態(tài)信息獲取部15獲取包括改變后的焦距、改變后的光圈值等的鏡頭狀態(tài)信息，然后進(jìn)入步驟S503。
[0106]在步驟S503中，系統(tǒng)控制器50基于步驟S502中獲取得到的鏡頭狀態(tài)信息和預(yù)先從鏡頭特性信息記錄器IOd中讀取出的鏡頭特性信息，使校正值計算部23計算目標(biāo)校正值^，然后進(jìn)入步驟S504。
[0107]這里沒有特別限制目標(biāo)校正值P，只要可以使用該目標(biāo)校正值P作為失真像差校正時使用的校正值即可。例如，目標(biāo)校正值P可以是理想成像位置和實(shí)際成像位置之間的比率或差、或者失真像差校正時使用的一般光學(xué)近似表達(dá)式的系數(shù)。
[0108]在步驟S504中，系統(tǒng)控制器50判斷針對當(dāng)前幀之前的幀所計算出的當(dāng)前設(shè)置的校正值a以及在本次循環(huán)中計算出的目標(biāo)校正值P是否用于校正相同類型的失真。[0109]具體地，如果校正值a和目標(biāo)校正值P均用于桶形失真像差校正或者均用于枕形失真像差校正，則系統(tǒng)控制器50判斷為校正值a和目標(biāo)校正值P是用于校正相同類型的失真的校正值，而如果不是，則系統(tǒng)控制器50判斷為校正值a和目標(biāo)校正值P是分別用于校正不同類型的失真的校正值?？梢岳萌缪刂鴪D5的縱軸所示的校正值的符號來判斷該校正值是用于桶形失真像差校正還是用于枕形失真像差校正。
[0110]如果系統(tǒng)控制器50判斷為校正值a和目標(biāo)校正值P用于校正相同類型的失真，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S506，而如果校正值a和目標(biāo)校正值0不是用于校正相同類型的失真，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S505。
[0111]在步驟S505中，系統(tǒng)控制器50選擇在根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻確定比其它應(yīng)用率B和C大的應(yīng)用率A的值時使用的針對該應(yīng)用率A的表，以確定校正值Yk,由此將校正值a更新為校正值YA。換言之，系統(tǒng)控制器50選擇用于以與設(shè)置應(yīng)用率B或C時相t匕、在失真像差校正時較早達(dá)到目標(biāo)校正值P的方式設(shè)置時間常數(shù)(變化率)的表，然后進(jìn)入步驟S509。
[0112]在校正值a和目標(biāo)校正值0用于校正不同類型的失真的情況下，使用校正值a進(jìn)行的校正將助長圖像質(zhì)量劣化。由于該原因，優(yōu)選至少在將校正值a切換至用于抑制圖像劣化的校正值之前，盡早使校正值a接近目標(biāo)校正值3。
[0113]然而，針對從桶形失真狀態(tài)變?yōu)檎硇问д鏍顟B(tài)的圖像，嘗試盡早使校正值a接近目標(biāo)校正值P，這引起了校正之后視角的變化大，從而可能使運(yùn)動圖像的閃爍明顯。在這種情況下，可以采用如下方法:以兩階段來改變應(yīng)用率，以使得能夠在經(jīng)過暫時不進(jìn)行校正的狀態(tài)之后使校正值a逐漸接近目標(biāo)校正值3。
[0114]以下將基于例子來說明該方法。例如，當(dāng)目標(biāo)校正值@從由圖5的(a)表示的值轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓤D5的(e)表示的值時，即當(dāng)光學(xué)狀態(tài)以要引起圖像從桶形失真狀態(tài)變?yōu)檎硇问д鏍顟B(tài)的方式急劇轉(zhuǎn)變時，如果圖5的校正值(a)在一幀中變?yōu)閳D5的校正值(e)，則視角大幅變化。在這種情況下，圖像在視角的波動方面變得明顯。[0115]為了解決該問題，在桶形失真校正時使用的圖5的校正值(a)轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎弥?的圖5的校正值(C)之前，應(yīng)用用于盡早改變校正值的應(yīng)用率Al(因此在(a)和(C)之間應(yīng)用Al)，然后在圖5的校正值(C)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D5的校正值(e)之前，應(yīng)用用于相對緩慢地改變校正值的應(yīng)用率A2(因此在(c)和(e)之間應(yīng)用A2)。這使得可以在不引起過校正的情況下獲得視角波動小的運(yùn)動圖像。在這種情況下，僅需要將應(yīng)用率Al設(shè)置為比應(yīng)用率A大，并且將應(yīng)用率A2設(shè)置為比應(yīng)用率A小，同時，將校正值a達(dá)到目標(biāo)校正值P的時間設(shè)置為與設(shè)置應(yīng)用率A時所需的時間相同的時間。
[0116]如果在步驟S504中判斷為校正值a和目標(biāo)校正值P用于校正相同類型的失真，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S506，在步驟S506中，系統(tǒng)控制器50在校正值a的絕對值和目標(biāo)校正值P的絕對值之間進(jìn)行比較。如果I a |〈| ^ |，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S507，而如果I a I≥I ^ I，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S508。
[0117]當(dāng)判斷為目標(biāo)校正值P不大于校正值a時，即當(dāng)校正值a與例如圖5的值(a)相對應(yīng)并且目標(biāo)校正值@與例如由圖5的(b)表示的值相對應(yīng)時，如果將圖5的值(a)作為校正值a應(yīng)用于與目標(biāo)校正值P采用圖5的值(b)的光學(xué)狀態(tài)相對應(yīng)的圖像，則發(fā)生過校正。在這種情況下，如果由于鏡頭單元10的原因已經(jīng)產(chǎn)生桶形失真，則校正后的圖像呈枕形失真。由于原來呈桶形失真的圖像變形為具有枕形失真的狀態(tài)，因此與在對圖像的校正不足時相比，該圖像看上去更加不自然。這同樣適用于對呈枕形失真的圖像進(jìn)行過校正、由此引起圖像中的桶形失真的情況。
[0118]為了避免該問題，在步驟S508中，系統(tǒng)控制器50選擇在根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻確定比應(yīng)用率A小但比應(yīng)用率C大的應(yīng)用率B的值時使用的針對該應(yīng)用率B的表，從而通過與設(shè)置應(yīng)用率C時相比使校正值更早達(dá)到目標(biāo)校正值P來即時消除過校正。然后，系統(tǒng)控制器50進(jìn)入步驟S509。
[0119]當(dāng)判斷為目標(biāo)校正值@大于校正值a時，即當(dāng)校正值a與例如圖5的值(b)相對應(yīng)并且目標(biāo)校正值P與例如圖5的值(a)相對應(yīng)時，如果將圖5的值(b)作為校正值a應(yīng)用于與目標(biāo)校正值P采用圖5的值(a)的光學(xué)狀態(tài)相對應(yīng)的圖像，則發(fā)生校正不足。在步驟S507中，系統(tǒng)控制器50選擇在根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻確定比應(yīng)用率A和B小的應(yīng)用率C的值時使用的針對該應(yīng)用率C的表，然后進(jìn)入步驟S509。當(dāng)選擇應(yīng)用率C用的表時，與選擇了應(yīng)用率B用的表時相比，校正值更遲達(dá)到目標(biāo)校正值P，從而使得可以減輕由于視角的變化而給用戶帶來的不適感。
[0120]在步驟S509中，系統(tǒng)控制器50通過根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻搜索步驟S505、S508或S507中選擇出的表，來確定并設(shè)置應(yīng)用率A、B或C，然后進(jìn)入步驟S510。由于根據(jù)所拍攝運(yùn)動圖像的幀頻來確定應(yīng)用率A、B或C的值，因此以相同的時間間隔對幀頻不同的圖像中的失真像差進(jìn)行校正，這可以使校正時間更接近應(yīng)用校正的目標(biāo)時間段。
[0121]在步驟S510中，系統(tǒng)控制器50使用目標(biāo)校正值P、校正值a和應(yīng)用率A、B或C來再計算校正值Y(YA、“或Y。)，然后進(jìn)入步驟S511。應(yīng)當(dāng)注意，可以使用以下的與第一實(shí)施例中的等式(I)和(2)相同的各等式來計算校正值YA、“或Y。，其中在各等式中，將目標(biāo)校正值P和當(dāng)前設(shè)置的校正值a之間的差乘以反映時間常數(shù)(變化率)的應(yīng)用率A、B或C，并將由此產(chǎn)生的乘積與當(dāng)前設(shè)置的校正值a相加。
[0122]如果對步驟S501的問題的回答為否定(“否”)，則使用在前次循環(huán)中獲得的目標(biāo)校正值P以及應(yīng)用于前一幀的校正值a和應(yīng)用率A、B或C來再計算校正值然后進(jìn)入步驟S510。
[0123]在步驟S511中，系統(tǒng)控制器50將校正值a更新為校正值Y，然后使圖像處理電路20使用更新后的校正值a來校正失真像差,然后返回至步驟S501。
[0124]通過執(zhí)行上述處理，即使在LV模式下或在運(yùn)動圖片記錄模式下，也可以提供視角的波動和過校正均被抑制的良好運(yùn)動圖像。其它結(jié)構(gòu)和有利效果與上述第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和有利效果相同。
[0125]失真像差包括圖像根據(jù)像高而向內(nèi)或向外失真的波形失真像差。然而，波形失真像差是桶形失真像差和枕形失真像差的組合，因此，對于所關(guān)注的像高，可以通過與以上所述的處理相同的處理來應(yīng)對該波形失真像差。
[0126]對于色像差校正，通常，與周邊光量校正或失真像差校正相比，極有可能將該色像差校正作為更精細(xì)的校正來進(jìn)行，因此，即使發(fā)生微小的過校正或波動，用戶也很有可能不會識別出該過校正或波動。
[0127]然而，在執(zhí)行色像差校正的前提下形成的具有拍攝鏡頭的攝像設(shè)備能夠通過與參考圖6所述的處理相同的處理來校正色像差。在這種情況下，在RGB拜爾模式攝像設(shè)備中，可以通過按縱軸表示相對于與G相關(guān)聯(lián)的像素的成像位置的偏移量和偏移方向的方式配置圖5，來進(jìn)行與R或B相關(guān)聯(lián)的像素信號的校正。
[0128]應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，以各種形式來實(shí)施本發(fā)明。
[0129]還可以通過讀出并執(zhí)行存儲裝置上所記錄的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(jī)(或者CPU或MPU等的裝置)以及通過以下方法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面，其中，系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(jī)通過例如讀出并執(zhí)行存儲裝置上所記錄的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能，來進(jìn)行該方法的各步驟。由于該目的，例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者從用作存儲裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計算機(jī)可讀介質(zhì))向計算機(jī)提供該程序。
[0130]本發(fā)明的實(shí)施例提供了能夠形成不會給用戶帶來不適感的校正后的圖像的攝像設(shè)備。在該設(shè)備中，攝像元件對光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以將該光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出。基于鏡頭單元的鏡頭特性信息和狀態(tài)來計算用于校正由于鏡頭單元引起的圖像質(zhì)量劣化的目標(biāo)校正值。系統(tǒng)控制器設(shè)置時間常數(shù)，以使當(dāng)前校正值逐步接近目標(biāo)校正值，并且根據(jù)該目標(biāo)校正值和時間常數(shù)來重復(fù)計算校正值?；谥貜?fù)計算出的校正值來校正圖像數(shù)據(jù)。時間常數(shù)根據(jù)先前計算出的過去的校正值和目標(biāo)校正值之間的關(guān)系而變化。
[0131]盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉泛。
[0132]本申請要求2009年11月30提交的日本專利申請2009-271909以及2010年11月19日提交的日本專利申請2010-259087的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用包含其全部內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像設(shè)備，包括: 攝像單元，用于對被攝體的已通過光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由此將所述光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出； 獲取單元，用于獲取所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)； 第一計算單元，用于基于所述光學(xué)構(gòu)件的特性信息和由所述獲取單元獲取的所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)，計算用于校正由于所述光學(xué)構(gòu)件的特性引起的圖像質(zhì)量劣化的第一校正值；第二計算單元，用于設(shè)置第二校正值接近所述第一校正值的變化率，并且根據(jù)所述第一校正值和所述變化率來重復(fù)計算所述第二校正值；以及 校正單元，用于基于由所述第二計算單元計算出的所述第二校正值來校正所述圖像數(shù)據(jù)， 其中，所述第二計算單元根據(jù)所述光學(xué)構(gòu)件的變焦位置是移動至遠(yuǎn)攝側(cè)還是移動至廣角側(cè)來設(shè)置所述變化率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其中，所述第二計算單元通過將所述第一校正值和所述第二校正值的先前值之間的差乘以與所述變化率相對應(yīng)的系數(shù)所獲得的值與所述第二校正值的所述先前值相加，來計算所述第二校正值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其中，與所述光學(xué)構(gòu)件的變焦位置移動至所述廣角側(cè)時相比，當(dāng)所述光學(xué)構(gòu)件的變焦位置移動至所述遠(yuǎn)攝側(cè)時，所述變化率被設(shè)置得更大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其中，由于所述光學(xué)構(gòu)件的特性引起的圖像質(zhì)量劣化是由于周邊光量下降引起的圖像質(zhì)量劣化、由于失真像差引起的圖像質(zhì)量劣化、以及由于色像差引起的圖像質(zhì)量劣化的其中一個。
5.一種攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備設(shè)置有攝像單元，所述攝像單元用于對被攝體的已通過光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由此將所述光學(xué)圖像作為圖像數(shù)據(jù)輸出，所述控制方法包括以下步驟: 獲取所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)； 基于所述光學(xué)構(gòu)件的特性信息和所獲取的所述光學(xué)構(gòu)件的狀態(tài)，計算用于校正由于所述光學(xué)構(gòu)件的特性引起的圖像質(zhì)量劣化的第一校正值； 設(shè)置第二校正值接近所述第一校正值的變化率，并且根據(jù)所述第一校正值和所述變化率來重復(fù)計算所述第二校正值；以及 基于所述第二校正值來校正所述圖像數(shù)據(jù)， 其中，根據(jù)所述光學(xué)構(gòu)件的變焦位置是移動至遠(yuǎn)攝側(cè)還是移動至廣角側(cè)來設(shè)置所述變化率。
【文檔編號】H04N5/235GK103647898SQ201310464591
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2009年11月30日
【發(fā)明者】白井邦宏 申請人:佳能株式會社