攝像裝置、攝像系統(tǒng)及攝像裝置的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種攝像裝置、攝像系統(tǒng)及攝像裝置的控制方法。所述攝像裝置包括攝像單元，所述攝像單元包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域。在滿足預(yù)定條件的情況下，削減單元削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。記錄單元在由所述削減單元進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)。
【專利說明】攝像裝置、攝像系統(tǒng)及攝像裝置的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攝像裝置、攝像系統(tǒng)及攝像裝置的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在諸如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等的攝像裝置中能夠記錄的像素數(shù)增加。這與用于顯示由攝像裝置記錄的視頻的監(jiān)視器的標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)。具體而言，從所謂的SD (標(biāo)準(zhǔn)清晰度)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變到了所謂的HD (高清晰度)標(biāo)準(zhǔn)，并且，今后計(jì)劃向具有甚至更高分辨率的監(jiān)視器轉(zhuǎn)變。
[0003]HD分辨率主要是水平方向1920像素乘以垂直方向1080像素(下文中稱為1920X1080像素)，并且被認(rèn)為是下一代的所謂的4K2K監(jiān)視器的分辨率是3840X2160像素，這是HD標(biāo)準(zhǔn)中的像素數(shù)的4倍。此外，正在針對數(shù)字影院開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)是4096X2160像素，這高于4K2K標(biāo)準(zhǔn)中的像素數(shù)。另外，所謂的8K4K標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為是4K2K標(biāo)準(zhǔn)之后的下一代標(biāo)準(zhǔn)，并且該標(biāo)準(zhǔn)具有7680X4320像素。采用該標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字影院的像素數(shù)將被認(rèn)為是在水平方向上超過8K。
[0004]與這種改變相伴隨地，要求攝像裝置也能夠記錄更高的像素數(shù)。例如，為了與前述超高視覺(super high-vis1n)中的記錄像素數(shù)兼容,透鏡、圖像傳感器、用于對視頻信號進(jìn)行數(shù)字處理的圖像處理LSI以及用于向外部輸出視頻信號的視頻輸出LSI等需要與更高像素數(shù)兼容。另外，圖像傳感器的像素計(jì)數(shù)需要與超高視覺中的像素數(shù)兼容。
[0005]近年來，出現(xiàn)了如下情況:用作攝像裝置中的圖像傳感器的CMOS圖像傳感器由于自身的結(jié)構(gòu)而生成了各種噪聲。這種噪聲的具體示例包括垂直方向上的FPN(固定模式噪聲)、由感光度不均勻性導(dǎo)致的垂直線噪聲(PRNU)以及由暗電流不均勻性導(dǎo)致的噪聲(DSNU)。通常，在攝像裝置中的圖像處理LSI等中，實(shí)時進(jìn)行FPN校正。使用從圖像傳感器的光學(xué)黑體(0B，Optical Black)像素區(qū)域中獲取的數(shù)據(jù)，來進(jìn)行FPN校正。
[0006]然而，由于在具有高像素計(jì)數(shù)的視頻信號中，每幀的信息量大，實(shí)時進(jìn)行校正涉及高的處理負(fù)荷。這導(dǎo)致圖像處理LSI的規(guī)模增大以及電力消耗增大的問題。
[0007]日本特開2007-300282號公報公開了如下系統(tǒng):來自圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)被記錄為未經(jīng)歷圖像處理的RAW(原始)數(shù)據(jù)，然后在稍后的時間進(jìn)行圖像處理。使用日本特開2007-300282號公報中的技術(shù)，圖像數(shù)據(jù)能夠被直接記錄為RAW數(shù)據(jù)，而不必實(shí)時地經(jīng)歷諸如FPN校正的校正處理，從而使得能夠減少攝像期間的處理負(fù)荷。能夠在稍后的時間對RAW數(shù)據(jù)進(jìn)行顯影處理，而不會給圖像處理LSI帶來大的負(fù)擔(dān)。
[0008]然而，當(dāng)使用日本特開2007-300282號公報中的技術(shù)時，在稍后的時間進(jìn)行諸如FPN校正的、使用OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的校正處理，因此，來自圖像傳感器的輸出圖像被記錄為也包括OB像素區(qū)域的RAW數(shù)據(jù)。由此，RAW數(shù)據(jù)具有大的尺寸，并且記錄介質(zhì)中的容量的消耗量增大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于以上情形而實(shí)現(xiàn)的，并且提供如下技術(shù):在圖像數(shù)據(jù)記錄之后進(jìn)行使用OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的校正處理的情況下，在抑制校正處理的質(zhì)量降低的同時，削減記錄的OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)量。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種攝像裝置，所述攝像裝置包括:攝像單元，其包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域；削減單元，其被配置為在滿足預(yù)定條件的情況下，削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；以及記錄單元，其被配置為在由所述削減單元進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種攝像系統(tǒng)，所述攝像系統(tǒng)包括:攝像單元，其包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域；削減單元，其被配置為在滿足預(yù)定條件的情況下，削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；記錄單元，其被配置為在由所述削減單元進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)；以及控制單元，其被配置為控制所述攝像單元、所述削減單元以及所述記錄單元。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種攝像裝置的控制方法，所述攝像裝置包括攝像單元，所述攝像單元包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域，所述控制方法包括:削減步驟，在滿足預(yù)定條件的情況下，削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；以及記錄步驟，在所述削減步驟中進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)。
[0013]通過以下參照附圖對示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的攝像裝置100的功能塊的圖。
[0015]圖2A是示出圖像傳感器102的一般像素結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2B是示出通過使圖2A中所示的視頻信號經(jīng)歷圖3A中所示的垂直O(jiān)B像素區(qū)域平均化處理而獲得的視頻信號的圖。
[0017]圖2C是示出通過使圖2B中所示的視頻信號進(jìn)一步經(jīng)歷水平OB像素區(qū)域平均化處理而獲得的視頻信號的圖。
[0018]圖3A是對垂直O(jiān)B像素區(qū)域中的一列進(jìn)行的平均化處理的概念圖。
[0019]圖3B是用于削減OB像素區(qū)域像素的位計(jì)數(shù)的處理的概念圖。
[0020]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的OB像素區(qū)域壓縮處理的流程的流程圖。
[0021]圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的OB像素區(qū)域壓縮處理的流程的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在，將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的技術(shù)范圍是由權(quán)利要求限定，并且不受以下描述的實(shí)施例中的任何實(shí)施例限制。此外，在實(shí)施例中描述的特征的所有組合并非都是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所必需的。
[0023]第一實(shí)施例
[0024]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的攝像裝置100的功能塊的圖。在圖1中，光學(xué)透鏡101拾取被攝體光。光學(xué)透鏡101通常具有用于聚焦的聚焦機(jī)構(gòu)、用于調(diào)節(jié)光量及景深的光圈機(jī)構(gòu)、以及用于改變焦距的變焦機(jī)構(gòu)。請注意，如果透鏡是單焦點(diǎn)透鏡，則不提供變焦機(jī)構(gòu)。此外，如果透鏡是全焦點(diǎn)透鏡，則焦點(diǎn)僅在無限遠(yuǎn)處的一個點(diǎn)上，并且不提供聚焦機(jī)構(gòu)。為了減小透鏡的成本，存在如下情況:光圈位置被設(shè)置為一個位置，用于調(diào)節(jié)光量的ND濾光器被用作替代方案。在本實(shí)施例中，任何光學(xué)透鏡可以用作光學(xué)透鏡101，只要該光學(xué)透鏡透射光以在圖像傳感器102上形成圖像即可。
[0025]圖像傳感器102從光學(xué)透鏡101接收入射光,將該入射光轉(zhuǎn)換為電信號，并且輸出該電信號。圖像傳感器的典型示例包括CCD (電荷耦合器件)圖像傳感器以及CMOS圖像傳感器。直接輸出模擬視頻信號的圖像傳感器可以用作圖像傳感器102?？蛇x地，可以使用如下圖像傳感器:在內(nèi)部進(jìn)行AD (模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換處理，并且以諸如LVDS (低電壓差分信號)等的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式來輸出視頻信號。
[0026]溫度傳感器103測量圖像傳感器102的溫度，并且將測量的溫度發(fā)送到微控制器113。視頻分配器104將來自圖像傳感器102的視頻信號分配為多個信號。
[0027]位移位和垂直加法電路105通過特別地針對光學(xué)黑體(OB)像素區(qū)域，根據(jù)需要進(jìn)行諸如位移位、平均化或稀疏化等的處理，來削減來自視頻分配器104的分配的視頻信號中的像素數(shù)。通過使用臨時存儲原始數(shù)據(jù)的線存儲器106對像素進(jìn)行垂直相加，來進(jìn)行平均化。
[0028]元數(shù)據(jù)添加單元107將表示由位移位和垂直加法電路105進(jìn)行的信號壓縮處理(用于削減像素數(shù)的處理)的信息作為元數(shù)據(jù)附加至各幀。當(dāng)在稍后的時間進(jìn)行使用OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的校正處理(例如，固定模式噪聲(FPN)校正)時，參照該元數(shù)據(jù)。
[0029]記錄介質(zhì)108記錄包括OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的視頻信號作為RAW數(shù)據(jù)。位移位和垂直加法電路105根據(jù)需要對記錄的OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮。
[0030]視頻壓縮單元109通過進(jìn)行用于對整個視頻信號進(jìn)行相加的處理、用于對視頻信號的一部分進(jìn)行稀疏的處理等，來減少來自視頻分配器104的分配的視頻信號的幀中的像素數(shù)。這里，進(jìn)行視頻信號壓縮處理(用于減少像素數(shù)的處理)以將像素數(shù)減少到圖像校正單元110 (稍后描述)能夠?qū)崟r進(jìn)行諸如FPN校正等的校正處理的程度。
[0031]圖像校正單元110對來自視頻壓縮單元109的壓縮視頻信號(縮小的圖像數(shù)據(jù))實(shí)時進(jìn)行諸如FPN校正等的校正處理。圖像校正單元110基于校正的視頻信號來計(jì)算與曝光、聚焦或圖像抖動校正等相關(guān)的信號評價值，并且將該評價值發(fā)送到微控制器113。
[0032]顯影處理單元111具有攝像裝置100中的典型圖像處理功能，并且進(jìn)行各種顯影處理，例如噪聲降低、伽瑪校正、拐點(diǎn)校正、數(shù)字增益處理以及缺陷校正。顯影處理單元111包括用于存儲在各種校正以及圖像處理中所需的設(shè)置值的存儲電路。
[0033]顯示單元112顯示由顯影處理單元111進(jìn)行的顯影處理產(chǎn)生的視頻。顯示單元112通常是附裝至攝像裝置100的液晶監(jiān)視器或取景器等。攝像裝置100的用戶能夠使用顯示單元112來檢查視角以及曝光等。
[0034]微控制器113基于來自圖像校正單元110的信號評價值以及來自溫度傳感器103的溫度信息等，來確定光學(xué)透鏡101以及圖像傳感器102等的操作，并且基于所確定的操作來控制圖像傳感器控制單元114以及透鏡控制單元115。圖像傳感器控制單元114以及透鏡控制單元115基于來自微控制器113的指令，分別控制圖像傳感器102以及光學(xué)透鏡101。
[0035]接下來，將參照圖2A至圖2C以及圖3A和圖3B，來詳細(xì)描述由位移位和垂直加法電路105進(jìn)行的操作。圖2A是示出圖像傳感器102的一般像素結(jié)構(gòu)的圖。圖像傳感器102的像素包括接收來自透鏡的光并將該光轉(zhuǎn)換為視頻信號的有效圖像感測像素區(qū)域，以及阻擋來自透鏡的光并輸出黑電平的光學(xué)黑體(OB)像素區(qū)域。特別地，布置在有效圖像感測像素區(qū)域上方或下方的OB像素區(qū)域被稱為垂直O(jiān)B像素區(qū)域，布置在有效圖像感測像素區(qū)域左側(cè)或右側(cè)的OB像素區(qū)域被稱為水平OB像素區(qū)域。這些OB像素區(qū)域主要用在用于調(diào)節(jié)視頻信號的黑電平的水平OB箝位中以及圖像傳感器FPN校正等中。
[0036]在本實(shí)施例中，圖像數(shù)據(jù)被記錄至記錄介質(zhì)108，而不經(jīng)歷水平OB箝位、圖像傳感器FPN校正等。為此，為了對記錄的視頻在稍后的時間適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行處理和再現(xiàn)，還需要連同作為來自有效圖像感測像素區(qū)域的未經(jīng)處理的視頻信號(有效圖像感測像素區(qū)域數(shù)據(jù))的RAW視頻一起，將來自O(shè)B像素區(qū)域的數(shù)據(jù)(0B像素區(qū)域數(shù)據(jù))記錄在記錄介質(zhì)108中。然而，由于未經(jīng)處理的RAW視頻未經(jīng)過壓縮處理，每幀的數(shù)據(jù)量非常高。由此，位移位和垂直加法電路105在對水平OB箝位以及圖像傳感器FPN校正沒有大的影響的范圍內(nèi)，壓縮OB像素區(qū)域。
[0037]圖3A是對垂直O(jiān)B像素區(qū)域中的一列進(jìn)行的平均化處理的概念圖。位移位和垂直加法電路105能夠逐列地對OB像素區(qū)域進(jìn)行平均化，并且將各列壓縮為一個像素。雖然未示出，但是也可以對水平OB像素區(qū)域進(jìn)行類似的壓縮。
[0038]圖2B是示出通過使圖2A中所示的視頻信號經(jīng)歷圖3A中所示的垂直O(jiān)B像素區(qū)域平均化處理而獲得的視頻信號的圖。在圖2B中，垂直O(jiān)B像素區(qū)域被壓縮為一行，并且與圖2A相比，數(shù)據(jù)量被削減。
[0039]此外，圖2C是示出通過使圖2B中所示的視頻信號進(jìn)一步經(jīng)歷水平OB像素區(qū)域平均化處理而獲得的視頻信號的圖。在圖2C中，水平OB像素區(qū)域被壓縮為一列，并且與圖2B相比，數(shù)據(jù)量被削減。
[0040]圖3B是用于削減OB像素區(qū)域像素的位計(jì)數(shù)的處理的概念圖。如圖3B所示，位移位和垂直加法電路105通過進(jìn)行位移位，從最初包括12位像素的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中截除4個最低有效位。這樣獲得各像素被壓縮為8位的數(shù)據(jù)。通過對圖2A至圖2C中所示的視頻信號應(yīng)用該位計(jì)數(shù)削減處理，能夠進(jìn)一步削減OB像素區(qū)域的數(shù)據(jù)量。
[0041]在本實(shí)施例中，攝像裝置100在使用OB像素區(qū)域的校正處理的質(zhì)量未降低很多的范圍內(nèi)，對OB像素區(qū)域進(jìn)行壓縮處理(數(shù)據(jù)量削減)。使用OB像素區(qū)域的校正處理的示例包括用于基于OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)來校正偏差分量(例如，黑電平的變化)的OB箝位，以及用于基于OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)來校正噪聲分量(例如，F(xiàn)PN)的FPN校正。雖然為了簡化描述，下面將僅描述FPN校正，但是OB箝位的基本思路與FPN校正中的類似。
[0042]為了確定使用OB像素區(qū)域的校正處理中的質(zhì)量降低的程度，攝像裝置100可以使用影響校正目標(biāo)分量(黑電平變化或FPN)的預(yù)定攝像條件(諸如快門速度、增益以及圖像傳感器102的溫度等的參數(shù))。攝像裝置100在當(dāng)前幀(在本次攝像中獲得的圖像數(shù)據(jù))與前一幀(在上次攝像中獲得的圖像數(shù)據(jù))之間比較參數(shù)，并且根據(jù)參數(shù)的改變的程度，來確定OB像素區(qū)域?qū)⒈粔嚎s的程度。
[0043]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的OB像素區(qū)域壓縮處理的流程的流程圖。壓縮處理的基本思路是校正目標(biāo)分量(黑電平變化或FPN等)相對于前一幀的改變量越低，則在越大的程度上壓縮OB像素區(qū)域。作為本實(shí)施例中的一個示例，攝像裝置100根據(jù)從前一幀被拍攝的時間起，3個參數(shù)(即快門速度、增益以及圖像傳感器102的溫度)中有幾個已改變，來確定OB像素區(qū)域壓縮的程度。然而，確定標(biāo)準(zhǔn)并不限于此，并且攝像裝置100可以使用任何參數(shù)和任何標(biāo)準(zhǔn)，只要這些參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)遵循上述的基本思路即可。
[0044]當(dāng)攝像裝置100開始視頻拍攝時，該流程圖的處理開始。在步驟S401中，微控制器113將用于對已改變的參數(shù)的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的變量N初始化為O。
[0045]在步驟S402中，微控制器113確定當(dāng)前幀的快門速度與前一幀相比是否改變。如果快門速度改變，則在步驟S403中，微控制器113將N加I。如果快門速度未改變，則過程跳過步驟S403，并進(jìn)行到步驟S404。
[0046]快門速度是圖像傳感器102的曝光時間，并且在例如曝光時間是1/2000秒的情況與曝光時間是1/2秒的情況之間，圖像傳感器102的暗電流等與圖像傳感器102的FPN都是不同的。由此，如果快門速度改變，則需要詳細(xì)的OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)，以抑制FPN校正中的質(zhì)量降低。根據(jù)圖4中的流程圖，如果快門速度改變，則將N加1，因此，OB像素區(qū)域的壓縮的程度降低，并且能夠抑制FPN校正中的質(zhì)量降低。
[0047]在步驟S404中，微控制器113確定當(dāng)前幀中的圖像傳感器102以及攝像裝置100中的總增益與前一幀相比是否改變。如果圖像傳感器102中的放大器等的增益改變，則圖像傳感器102的FPN改變，因此需要詳細(xì)的OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)，以抑制FPN校正中的質(zhì)量降低。鑒于此，如果確定增益改變，則在步驟S405中，微控制器113將N加I。如果增益未改變，則過程跳過步驟S405，并進(jìn)行到步驟S406。
[0048]在步驟S406中，微控制器113進(jìn)行如下確定:在當(dāng)前幀的拍攝期間的圖像傳感器102的溫度與在前一幀的拍攝期間的溫度相比是否改變。如果溫度改變，則圖像傳感器102的暗電流等改變，并且圖像傳感器102的FPN改變，因此需要詳細(xì)的OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)，以抑制FPN校正中的質(zhì)量降低。鑒于此，如果確定溫度改變，則在步驟S407中，微控制器113將N加I。如果溫度未改變，則過程跳過步驟S407，并進(jìn)行到步驟S408。
[0049]請注意，可以在步驟S402、S404以及S406中的一部分或全部中，使用閾值以確定參數(shù)是否改變。例如，在步驟S404中，微控制器113可以在增益的改變大于或等于閾值A(chǔ)y(dB:分貝)的情況下，確定增益改變，而在增益的改變小于Ay(dB)的情況下，確定增益未改變。閾值A(chǔ)y(dB)的值是攝像裝置100唯一的值，并且基于包括的圖像傳感器102的FPN的大小來確定。可選地，如果圖像傳感器102中的放大器等的增益已改變，則微控制器113可以不考慮Ay(dB)的值而確定增益改變。在另一示例中，在步驟S406中，微控制器113可以在溫度的改變大于或等于閾值Λ z的情況下，確定溫度改變，而在溫度的改變小于Δζ的情況下，確定溫度未改變。閾值Λ ζ的值是攝像裝置100唯一的值，并且基于包括的圖像傳感器102的暗電流的大小來確定。
[0050]在步驟S408中，微控制器113根據(jù)變量N的值，進(jìn)行到處理的多個分支中的一個。具體而言，如果N = 3，則在步驟S409中，微控制器113指示位移位和垂直加法電路105不壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)。如果N = 2，則在步驟S410中，微控制器113指示位移位和垂直加法電路105對垂直O(jiān)B像素區(qū)域進(jìn)行平均化，如圖2B所示。如果N= 1，則在步驟S411中，微控制器113指示位移位和垂直加法電路105對垂直O(jiān)B像素區(qū)域和水平OB像素區(qū)域進(jìn)行平均化，如圖2C所示。如果N = 0，則在步驟S412中，微控制器113指示位移位和垂直加法電路105對垂直O(jiān)B像素區(qū)域和水平OB像素區(qū)域進(jìn)行平均化，如圖2C所示，然后削減位計(jì)數(shù)，如圖3B所示。
[0051]請注意，壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的方法并不限于圖2B、圖2C以及圖3B中所示的方法。例如,可以通過以兩個像素為單位對OB像素區(qū)域中的像素進(jìn)行平均化,來壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)。
[0052]在步驟S413中，元數(shù)據(jù)添加單元107將表示由位移位和垂直加法電路105進(jìn)行的壓縮處理的信息(表示OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)如何被壓縮的信息)作為元數(shù)據(jù)添加至視頻信號。這是因?yàn)楫?dāng)在稍后的時間進(jìn)行FPN校正時，每幀的像素數(shù)以及數(shù)據(jù)量將已改變，因此將無法正確地進(jìn)行FPN校正，除非OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的壓縮狀態(tài)已被記錄。
[0053]在步驟S414中，攝像裝置100將當(dāng)前幀數(shù)據(jù)連同元數(shù)據(jù)一起記錄至記錄介質(zhì)108。然后，過程進(jìn)行到步驟S401，并且對下一幀重復(fù)類似的處理。
[0054]如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，根據(jù)要基于OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)被校正的校正目標(biāo)分量(偏差分量或噪聲分量)相對于前一幀已改變的程度，攝像裝置100壓縮OB像素區(qū)域。具體而言，攝像裝置100在改變的程度小于或等于閾值的情況下(在圖4中的示例中，N = 2、I或O的情況)，壓縮OB像素區(qū)域，而在相反的情況下，不壓縮OB像素區(qū)域(在圖4中的示例中，N= 3的情況)。此外，在壓縮OB像素區(qū)域的情況下，如果校正目標(biāo)分量相對于前一幀的改變量越小，則攝像裝置100在越大的程度上壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)。
[0055]因此，在圖像數(shù)據(jù)記錄之后進(jìn)行使用OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的校正處理的情況下，能夠在抑制校正處理的質(zhì)量降低的同時，減少記錄的OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)量。
[0056]變型例
[0057]在圖4的流程圖中，基于有助于校正目標(biāo)分量的生成的攝像條件(諸如快門速度等的參數(shù))相對于前一幀的改變，攝像裝置100確定校正目標(biāo)分量相對于前一幀的改變的程度。與此相反，在下面描述的變型例中，基于由視頻壓縮單元109生成的縮小的圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量，來確定全尺寸圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量相對于前一巾貞的改變的程度。
[0058]具體而言，伴隨著對縮小的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行的校正處理，圖像校正單元110檢測縮小的圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量，并且將檢測到的校正目標(biāo)分量通知給微控制器113。微控制器113通過將通知的校正目標(biāo)分量與前一幀的縮小的圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量進(jìn)行比較，來確定縮小的圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量的改變的程度。全尺寸圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量的改變被認(rèn)為大致對應(yīng)于縮小的圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量的改變。鑒于此，基于縮小的圖像數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量的改變的程度，微控制器113在改變的程度越低的情況下，指示位移位和垂直加法電路105在越大的程度上削減OB像素區(qū)域的數(shù)據(jù)量。
[0059]第二實(shí)施例
[0060]在第二實(shí)施例中，將描述刪除OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)以大幅地削減OB像素區(qū)域的數(shù)據(jù)量的結(jié)構(gòu)。另外，在下面描述的結(jié)構(gòu)中，在通過連續(xù)多次進(jìn)行攝像而獲得的多個幀中壓縮了OB像素區(qū)域的情況下，在下一次攝像中獲得的幀中不壓縮OB像素區(qū)域，而不考慮校正目標(biāo)分量的改變的程度。在本實(shí)施例中，攝像裝置100的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的類似(參見圖1)。
[0061]圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的OB像素區(qū)域壓縮處理的流程的流程圖。對用于進(jìn)行與圖4中的步驟相同或類似的處理的該流程圖中的步驟，給予了與圖4中相同的附圖標(biāo)記，并且將不再描述這些步驟。
[0062]在步驟S501中，微控制器113將變量M初始化為0，該變量M用于對OB像素區(qū)域已被壓縮的連續(xù)幀的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0063]在步驟S502中，微控制器113確定M是否大于或等于閾值Th。如果M大于或等于閾值，則過程進(jìn)行到步驟S409，在步驟S409中，微控制器113指示位移位和垂直加法電路105不壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)。這樣，如果OB像素區(qū)域壓縮已持續(xù)的幀數(shù)大于或等于閾值，則不進(jìn)行步驟S408的確定，并且不壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)，而不考慮攝像條件是否已改變。請注意，例如，如果以60fps驅(qū)動圖像傳感器102，則將閾值Th設(shè)置為60。在這種情況下，始終每秒一次地創(chuàng)建記錄有整個OB像素區(qū)域的幀。
[0064]如果在步驟S408中N = 0，則過程進(jìn)行到步驟S503，在步驟S503中，微控制器113指示位移位和垂直加法電路105刪除OB像素區(qū)域。這樣，在本實(shí)施例中，如果攝像條件的改變非常小(即，如果校正目標(biāo)分量的改變非常小)，則OB像素區(qū)域被刪除，而不是被壓縮。
[0065]在不壓縮OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的情況下，過程進(jìn)行到步驟S504，在步驟S504中，微控制器113將變量M初始化為O。另一方面，在不壓縮或刪除OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)的情況下，過程進(jìn)行到步驟S505、S506或S507，在步驟S505、S506或S507中，微控制器113將變量M加
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[0066]如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例，如果在步驟S408中N = O (即，如果攝像條件的改變非常小)，則攝像裝置100在記錄圖像數(shù)據(jù)之前先刪除OB像素區(qū)域數(shù)據(jù)。此外，如果在通過連續(xù)多次進(jìn)行攝像而獲得的多個幀中，壓縮了 OB像素區(qū)域，則攝像裝置100在下一次攝像中獲得的幀中不壓縮OB像素區(qū)域，而不考慮校正目標(biāo)分量的改變的程度。這使得能夠大幅地削減OB像素區(qū)域的數(shù)據(jù)量，并且抑制校正處理的質(zhì)量降低。
[0067]其他實(shí)施例
[0068]也可以通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲介質(zhì)(例如，非暫時性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì))上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令以執(zhí)行本發(fā)明的上述實(shí)施例中的一個或更多個實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)，以及可以利用由通過例如讀出并執(zhí)行來自存儲介質(zhì)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個或更多個實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的方法，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例。計(jì)算機(jī)可以包括中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)或其他電路中的一個或更多個，并且可以包括獨(dú)立的計(jì)算機(jī)或獨(dú)立的計(jì)算機(jī)處理器的網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可以例如從網(wǎng)絡(luò)或存儲介質(zhì)被提供給計(jì)算機(jī)。存儲介質(zhì)可以包括例如硬盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、分布式計(jì)算系統(tǒng)的存儲器、光盤(諸如壓縮光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)或藍(lán)光光盤(BD)?)、閃存設(shè)備、存儲卡等中的一個或更多個。
[0069]雖然參照示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限定于所公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)對所附權(quán)利要求的范圍給予最寬的解釋，以使所述范圍涵蓋所有的此類變形以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像裝置，該攝像裝置包括: 攝像單元，其包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域； 削減單元，其被配置為在滿足預(yù)定條件的情況下，削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；以及 記錄單元，其被配置為在由所述削減單元進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，在通過由所述攝像單元進(jìn)行的本次攝像獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述有效像素區(qū)域相對應(yīng)的有效像素區(qū)域數(shù)據(jù)中包括的校正目標(biāo)分量、相對于由所述攝像單元進(jìn)行的上次攝像的改變的程度小于或等于閾值的情況下，所述削減單元削減所述圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其中，所述削減單元基于在所述本次攝像中的有助于所述校正目標(biāo)分量的生成的攝像條件、相對于所述上次攝像的改變，來確定所述校正目標(biāo)分量的所述改變的程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其中，所述校正目標(biāo)分量包括基于所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)校正的偏差分量以及噪聲分量中的至少一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，所述攝像裝置還包括: 生成單元，其被配置為通過削減所述圖像數(shù)據(jù)中的像素數(shù)來生成縮小的圖像數(shù)據(jù)；以及 檢測單元，其被配置為檢測所述縮小的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述校正目標(biāo)分量相對應(yīng)的分量， 其中，所述削減單元基于由所述檢測單元檢測到的分量相對于所述上次攝像的改變，來確定所述校正目標(biāo)分量的所述改變的程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其中，所述校正目標(biāo)分量的所述改變的程度越小，則所述削減單元在越大的程度上削減所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述削減單元通過使所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)經(jīng)歷用于削減像素數(shù)和每像素的位計(jì)數(shù)中的至少一者的處理，來削減所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像裝置，其中，所述基準(zhǔn)像素區(qū)域包括光學(xué)黑體像素區(qū)域，所述削減單元通過進(jìn)行兩個處理中的至少一個，來削減所述光學(xué)黑體像素區(qū)域數(shù)據(jù)中的像素數(shù)，所述兩個處理中的一個處理用于對所述光學(xué)黑體像素區(qū)域數(shù)據(jù)中的、與垂直光學(xué)黑體像素區(qū)域相對應(yīng)的像素逐列地進(jìn)行平均化，所述兩個處理中的另一處理用于對所述光學(xué)黑體像素區(qū)域數(shù)據(jù)中的、與水平光學(xué)黑體像素區(qū)域相對應(yīng)的像素逐行地進(jìn)行平均化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述削減單元通過從所述圖像數(shù)據(jù)中刪除所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)，來削減所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述記錄單元將表示所述削減單元如何削減所述基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量的信息與所述圖像數(shù)據(jù)一起記錄。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其中，在所述削減單元對通過連續(xù)多次進(jìn)行攝像而獲得的多個圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了所述削減的情況下，所述削減單元不對在下次攝像中獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行所述削減，而不考慮所述校正目標(biāo)分量的所述改變的程度。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其中，所述偏差分量是所述圖像傳感器的黑電平的變化，所述噪聲分量是所述圖像傳感器的固定模式噪聲。
13.一種攝像系統(tǒng)，該攝像系統(tǒng)包括: 攝像單元，其包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域； 削減單元，其被配置為在滿足預(yù)定條件的情況下，削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量； 記錄單元，其被配置為在由所述削減單元進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)；以及 控制單元，其被配置為控制所述攝像單元、所述削減單元以及所述記錄單元。
14.一種攝像裝置的控制方法，所述攝像裝置包括攝像單元，所述攝像單元包括圖像傳感器，所述圖像傳感器具有有效像素區(qū)域、以及輸出用于校正所述有效像素區(qū)域的輸出信號的基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)像素區(qū)域，所述控制方法包括: 削減步驟，在滿足預(yù)定條件的情況下，削減由所述攝像單元獲得的圖像數(shù)據(jù)中的、與所述基準(zhǔn)像素區(qū)域相對應(yīng)的基準(zhǔn)像素區(qū)域數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；以及 記錄步驟，在所述削減步驟中進(jìn)行的處理之后記錄所述圖像數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04N5/232GK104469186SQ201410471892
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】小布施武范 申請人:佳能株式會社