像差校正設(shè)備,成像設(shè)備以及像差校正方法
【專利摘要】一種像差校正設(shè)備，包括：像差信息獲得單元，用于從成像透鏡獲得像差信息；分光特性信息獲得單元，用于獲得成像器件的分光特性信息，所述成像器件對成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及像差信息校正單元，用于根據(jù)所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
【專利說明】像差校正設(shè)備，成像設(shè)備以及像差校正方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求獲得2013年9月26日提出申請的日本專利申請JP2013-200041的優(yōu) 先權(quán)，其全部內(nèi)容經(jīng)引用已并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及像差校正設(shè)備，成像設(shè)備以及像差校正方法，其中對光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的 像差實現(xiàn)了很好的校正。

【背景技術(shù)】
[0004] 成像設(shè)備，例如現(xiàn)有技術(shù)中的視頻攝像機，通過對捕獲的圖像信號進(jìn)行信號 處理來實現(xiàn)像差校正。此外，具有可更換成像透鏡的成像設(shè)備獲得所安裝的成像透 鏡的像差信息，并基于該像差信息執(zhí)行像差校正（例如，參考日本未審發(fā)明專利公開 No. 2011-223217)。
[0005] 順便一提的是，其中存儲有像差信息的成像透鏡是以可更換的成像透鏡的方式提 供的，所述像差信息表示透鏡中所發(fā)生的像差。在使用這種成像透鏡的情況中，成像設(shè)備基 于從該成像透鏡獲得的像差信息而執(zhí)行像差校正，因此，可以很容易地獲得幾乎沒有像差 的優(yōu)質(zhì)捕獲圖像。但是，存儲在成像透鏡中的諸如倍率色像差信息這樣的像差信息表示的 是預(yù)先定義的分光特性（下文中稱為"基準(zhǔn)分光特性"）的像差。因此，在成像設(shè)備的分光 特性不同于基準(zhǔn)分光特性的情況中，即使基于從成像透鏡獲得的像差信息執(zhí)行像差校正， 仍需要關(guān)注的是，可能難以獲得幾乎沒有像差的優(yōu)質(zhì)捕獲圖像。
[0006] 因此，在本發(fā)明中，需要提供一種像差校正設(shè)備，成像設(shè)備以及像差校正方法，其 中能實現(xiàn)很好的像差校正。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的像差校正設(shè)備包括：像差信息獲得單元，用于從成像 透鏡獲得像差信息；分光特性信息獲得單元，用于獲得成像器件的分光特性信息，所述成像 器件對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及像差信息校正單元，用于根據(jù) 所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
[0008] 在該技術(shù)中，所述像差信息是從成像透鏡獲得的。此外，獲得了與成像器件相關(guān)的 分光特性信息，所述成像器件對成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。例如，基于當(dāng)生 成從成像透鏡獲得的像差信息時的基準(zhǔn)分光特性、并基于成像器件的分光特性，為三原色 分量之中的與一種用作基準(zhǔn)的顏色分量不同的每個顏色分量獲得分光特性信息。根據(jù)所述 分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正，并基于校正后的像差信息進(jìn)行像差校正。此 夕卜，獲得與對光學(xué)圖像進(jìn)行的光學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息。舉例來說，光學(xué)轉(zhuǎn)換信息表示 的是利用成像透鏡中獲得的像差信息中所定義的成像器件的成像面尺寸、以及對成像透鏡 中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的成像器件的成像面尺寸作為基準(zhǔn)而設(shè)置的光學(xué)圖像的 放大倍率或縮小倍率。根據(jù)所述分光特性信息和所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，對所獲得的像差信息 進(jìn)行校正，并基于校正后的像差信息執(zhí)行像差校正。在難以獲得分光特性信息的情況下，可 以設(shè)置分光特性信息或修改所獲得的分光特性信息，或者在難以獲得光學(xué)轉(zhuǎn)換信息的情況 下，可以設(shè)置光學(xué)轉(zhuǎn)換信息或修改所獲得的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，從而能夠控制像差信息的校正， 以便獲得幾乎沒有像差的優(yōu)質(zhì)捕獲圖像。這種像差信息的校正是利用成像透鏡和成像設(shè)備 之間提供的適配器設(shè)備，或是成像設(shè)備，或是適配器設(shè)備和成像設(shè)備兩者來執(zhí)行的。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的成像設(shè)備包括：像差信息獲得單元，用于從成像透鏡 獲得像差信息；成像器件，用于對成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；分光特性信 息獲得單元，用于獲得所述成像器件的分光特性信息；像差信息校正單元，用于根據(jù)所述成 像器件的分光特性對所獲得的像差信息進(jìn)行校正；以及像差校正處理單元，用于利用由所 述像差彳目息校正單兀校正后的像差彳目息進(jìn)行像差校正。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明再一實施方式的像差校正方法包括：在像差信息獲得單元中從成像透 鏡獲得像差信息；在分光特性信息獲得單元中獲得成像器件的分光特性信息，所述成像器 件對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及在像差信息校正單元中根據(jù)所述 分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，基于與成像器件相關(guān)的分光特性信息對從成像透鏡獲得的像差信息 進(jìn)行校正，所述成像器件對成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。因此，舉例來說，即 使在用于生成像差信息的分光特性不同于成像器件的分光特性的情況下，也可以利用校正 后的像差信息執(zhí)行像差校正處理，由此可以獲得幾乎沒有像差的優(yōu)質(zhì)捕獲圖像。此外，本說 明書中所描述的效果僅僅是示例性的，并非受限于此。此外，還可以有其他效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為顯示像差校正設(shè)備的構(gòu)成的框圖；
[0013] 圖2為顯示像差校正設(shè)備的操作的流程圖；
[0014] 圖3為顯示通過適配器設(shè)備將在搭載有2/3英寸型成像器件的成像設(shè)備中使用的 成像透鏡應(yīng)用到超級35_型成像設(shè)備中的情況的視圖；
[0015] 圖4為顯示第一實施方式的構(gòu)成的框圖；
[0016] 圖5為顯示第一實施方式的操作的流程圖；
[0017] 圖6為顯示第二實施方式的構(gòu)成的框圖；
[0018] 圖7為顯示第二實施方式的操作的流程圖；
[0019] 圖8為顯示第三實施方式的構(gòu)成的框圖；
[0020] 圖9為顯示第三實施方式的操作的流程圖；
[0021] 圖10為顯示第四實施方式的構(gòu)成的框圖；
[0022] 圖11為顯示第四實施方式的操作的流程圖。

【具體實施方式】
[0023] 下文將描述用于實現(xiàn)本發(fā)明的方式。此外，按照以下順序進(jìn)行描述。
[0024] 1.像差校正設(shè)備的構(gòu)成和操作
[0025] 1-1.像差校正設(shè)備的構(gòu)成
[0026] 1-2.像差校正設(shè)備的操作
[0027] 2.第一實施方式
[0028] 2-1.第一實施方式的構(gòu)成
[0029] 2-2.第一實施方式的操作
[0030] 3.第二實施方式（在適配器設(shè)備中構(gòu)造像差校正設(shè)備的情況）
[0031] 3-1.第二實施方式的構(gòu)成
[0032] 3-2.第二實施方式的操作
[0033] 4.第三實施方式（在成像設(shè)備中構(gòu)造像差校正設(shè)備的情況）
[0034] 4-1.第三實施方式的構(gòu)成
[0035] 4-2.第三實施方式的操作
[0036]5.第四實施方式（未使用適配器設(shè)備的情況）
[0037] 5-1?第四實施方式的構(gòu)成
[0038] 5-2.第四實施方式的操作
[0039] 6.其他實施方式
[0040]1.像差校正設(shè)備的構(gòu)成和操作
[0041] 1-L像差校正設(shè)備的構(gòu)成
[0042] 圖1顯示了按照本發(fā)明的像差校正設(shè)備的構(gòu)成。像差校正設(shè)備10包括像差信息 獲得單元11，分光特性信息獲得單元12,以及像差信息校正單元15。
[0043] 像差信息獲得單元11獲得成像透鏡中存儲的諸如倍率色像差信息之類的像差信 息，并將獲得的像差信息輸出給像差信息校正單元15。此外，如上文所述，倍率色像差信息 表示預(yù)先定義的分光特性（下文中稱為"基準(zhǔn)分光特性"）的像差。
[0044] 分光特性信息獲得單元12獲得成像設(shè)備的分光特性信息。舉例來說，分光特性信 息預(yù)先存儲在成像設(shè)備中。分光特性信息是基于從成像透鏡獲得的像差信息中所定義的基 準(zhǔn)分光特性、和對成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的成像器件的分光特性，為三 原色分量之中的與一種用作基準(zhǔn)的顏色分量（例如綠色分量）不同的每個顏色分量（例如 藍(lán)色分量和紅色分量）設(shè)置的校正值。分光特性信息獲得單元12將從成像設(shè)備獲得的分 光特性信息輸出給像差信息校正單元15。此外，在難以獲得分光特性信息的情況下，分光特 性信息獲得單元12可以接受分光特性信息的設(shè)置，或修改已獲得的分光特性信息。
[0045] 像差信息獲得單元15根據(jù)由分光特性信息獲得單元12所獲得的分光特性信息， 對由像差信息獲得單元11所獲得的像差信息執(zhí)行校正。像差信息校正單元15利用分光特 性信息執(zhí)行像差信息的校正。此外，當(dāng)在分光特性信息中表示了成像器件的分光特性時，像 差信息校正單元15基于基準(zhǔn)分光特性和成像器件的分光特性設(shè)置校正值，并執(zhí)行像差信 息的校正。像差信息校正單元15將校正后的像差信息輸出給校正處理單元，校正處理單元 基于該像差彳目息執(zhí)行像差校正。
[0046] 此外，在對成像透鏡和成像設(shè)備之間的物體的光學(xué)圖像進(jìn)行光學(xué)轉(zhuǎn)換的情況下， 舉例來說，在提供有具備對成像透鏡和成像設(shè)備之間的光學(xué)圖像執(zhí)行放大或縮小功能的適 配器的情況下，像差校正設(shè)備10中還可以提供有光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元13。
[0047] 光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元13獲得表示光學(xué)轉(zhuǎn)換類型的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，并將獲得的 光學(xué)轉(zhuǎn)換信息輸出給像差信息校正單元15。例如，在上述提供有適配器設(shè)備的情況下，光學(xué) 轉(zhuǎn)換信息獲得單元13獲得光學(xué)圖像的放大倍率或縮小倍率作為光學(xué)轉(zhuǎn)換信息。此外，在難 以獲得光學(xué)轉(zhuǎn)換信息的情況下，光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元13也可以接受光學(xué)轉(zhuǎn)換信息的設(shè) 置，或修改已獲得的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息。
[0048] 在獲得光學(xué)轉(zhuǎn)換信息的情況下，像差信息校正單元15根據(jù)分光特性信息和光學(xué) 轉(zhuǎn)換信息對像差信息執(zhí)行校正，并將校正后的像差信息輸出給校正處理單元，校正處理單 ?；谠撓癫钺苣肯?zhí)行像差校正。
[0049] 1-2.像差校正設(shè)備的操作
[0050] 下面將描述像差校正設(shè)備的操作。圖2為顯示像差校正設(shè)備的操作的流程圖。此 夕卜，圖2顯示了提供有光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元13的情況。
[0051] 在步驟ST1，光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元13獲得光學(xué)轉(zhuǎn)換信息0。光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得 單元13獲得表示例如適配器設(shè)備中所執(zhí)行的光學(xué)圖像的放大倍率或縮小倍率的信息，以 作為光學(xué)轉(zhuǎn)換信息0，然后進(jìn)行到步驟ST2。
[0052] 在步驟ST2,分光特性信息獲得單元12獲得分光特性信息ait)分光特性信息獲 得單元12獲得預(yù)先存儲的、或由用戶等設(shè)置的分光特性信息ai，然后進(jìn)行到步驟ST3。
[0053] 在步驟ST3,像差彳目息獲得單兀11獲得像差/[目息kp像差彳目息獲得單兀11獲得 諸如倍率色像差信息之類的像差信息，然后進(jìn)行到步驟ST4。
[0054] 如上所述，倍率色像差信息是表示基準(zhǔn)分光特性中的色像差的信息，且舉例來說， 相對于圖像高度x的倍率色像差量d可以類似于公式（1)所表示的n階公式。此外，倍率 色像差量d是將綠色分量圖像用作基準(zhǔn)的色像差量。

【權(quán)利要求】
1. 一種像差校正設(shè)備，包括： 像差信息獲得單元，用于從成像透鏡獲得像差信息； 分光特性信息獲得單元，用于獲得成像器件的分光特性信息，所述成像器件對所述成 像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及 像差信息校正單元，用于根據(jù)所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
2. 如權(quán)利要求1中所述的像差校正設(shè)備， 其中，所述分光特性信息是基于當(dāng)生成從所述成像透鏡獲得的像差信息時的基準(zhǔn)分光 特性、并基于所述成像器件的分光特性而設(shè)置的信息。
3. 如權(quán)利要求2中所述的像差校正設(shè)備， 其中，所述分光特性信息是為三原色分量之中的與一種用作基準(zhǔn)的顏色分量不同的每 個顏色分量生成的信息。
4. 如權(quán)利要求1所述的像差校正設(shè)備， 其中，在難以獲得所述分光特性信息的情況下，所述分光特性信息獲得單元接受所述 分光特性信息的設(shè)置或修改所獲得的分光特性信息。
5. 如權(quán)利要求1所述的像差校正設(shè)備，還包括： 光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元，用于獲得與對所述光學(xué)圖像進(jìn)行的光學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換 信息， 其中所述像差信息校正單元根據(jù)所述分光特性信息和所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息對所獲得的 像差?目息進(jìn)行校正。
6. 如權(quán)利要求5所述的像差校正設(shè)備，其中所述像差信息校正單元根據(jù)以下公式對所 獲得的像差信息進(jìn)行校正，
Ki= α i Ji 其中h是所獲得的像差信息，β是所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，a i是所述分光特性信息，Ji是 通過根據(jù)所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正而獲得的校正像差信息，Ki是根 據(jù)所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息和所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正而生成的校正后 的像差信息。
7. 如權(quán)利要求5中所述的像差校正設(shè)備， 其中，在難以獲得光學(xué)轉(zhuǎn)換信息的情況下，所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元接受所述光學(xué) 轉(zhuǎn)換信息的設(shè)置或修改所獲得的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息。
8. 如權(quán)利要求5所述的像差校正設(shè)備， 其中，所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息是表示所述光學(xué)圖像的放大倍率或縮小倍率的信息。
9. 如權(quán)利要求8中所述的像差校正設(shè)備， 其中，利用從所述成像透鏡獲得的像差信息中所定義的成像器件的成像面尺寸、以及 對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的成像器件的成像面尺寸作為基準(zhǔn)，來設(shè) 置所述放大倍率或縮小倍率。
10. 如權(quán)利要求1所述的像差校正設(shè)備，還包括： 第一底座單元，用于連接所述成像透鏡；以及 第二底座單元，用于連接使用所述成像器件的成像設(shè)備。
11. 一種成像設(shè)備，包括： 像差信息獲得單元，用于從成像透鏡獲得像差信息； 成像器件，用于對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 分光特性信息獲得單元，用于獲得所述成像器件的分光特性信息； 像差信息校正單元，用于根據(jù)所述成像器件的分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行 校正；以及 像差校正處理單元，用于利用由所述像差信息校正單元校正后的像差信息進(jìn)行像差校 正。
12. 如權(quán)利要求11所述的像差校正設(shè)備，還包括： 光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元，用于獲得與對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行的光學(xué)轉(zhuǎn) 換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息， 其中所述像差信息校正單元根據(jù)所述分光特性信息和所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息對所獲得的 像差?目息進(jìn)行校正。
13. 如權(quán)利要求12所述的成像設(shè)備，還包括： 用于連接所述成像透鏡或適配器設(shè)備的底座單元， 其中所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元從所述適配器設(shè)備獲得所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息。
14. 如權(quán)利要求12所述的成像設(shè)備，還包括： 用于連接所述成像透鏡或適配器設(shè)備的底座單元， 其中在所述適配器設(shè)備連接到所述底座單元的情況下，所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元從 所述適配器設(shè)備獲得與所述適配器設(shè)備中執(zhí)行的光學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，所述像差 信息獲得單元經(jīng)由所述適配器設(shè)備獲得所述像差信息，且所述像差信息校正單元根據(jù)所述 適配器設(shè)備的處理而切換所述像差信息的校正操作。
15. 如權(quán)利要求14所述的成像設(shè)備，其中，根據(jù)所述適配器設(shè)備的處理而切換所述像 差信息的校正操作包括：在所述成像設(shè)備確定所述適配器設(shè)備無法執(zhí)行像差信息校正處理 的情況下，由所述成像設(shè)備中的所述像差校正處理單元執(zhí)行像差信息校正處理， 在所述成像設(shè)備確定所述適配器設(shè)備能夠執(zhí)行像差信息校正處理的情況下，由所述適 配器設(shè)備執(zhí)行部分或全部的像差信息校正處理。
16. -種像差校正方法，包括： 在像差息獲得單兀中從成像透鏡獲得像差息； 在分光特性信息獲得單元中獲得成像器件的分光特性信息，所述成像器件對所述成像 透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 在像差信息校正單元中根據(jù)所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
17. -種像差校正方法，包括： 在像差息獲得單兀中從成像透鏡獲得像差息； 在分光特性信息獲得單元中獲得成像器件的分光特性信息，所述成像器件對所述成像 透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 在光學(xué)轉(zhuǎn)換信息獲得單元中獲得與對所述光學(xué)圖像進(jìn)行的光學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換 信息； 在像差信息校正單元中根據(jù)所述分光特性信息和所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息對所獲得的像差 信息進(jìn)行校正。
18. 一種成像系統(tǒng)，包括： 成像透鏡； 適配器設(shè)備，用于從所述成像透鏡獲得像差信息，獲得與對所述成像透鏡中形成的光 學(xué)圖像進(jìn)行的光學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，并根據(jù)所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息對所獲得的像差信 息進(jìn)行校正，以生成校正像差信息；以及 成像設(shè)備，用于獲得成像器件的分光特性信息，所述成像器件對光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn) 換，所述成像設(shè)備根據(jù)所述分光特性信息對所述校正像差信息進(jìn)行校正。
19. 一種成像系統(tǒng)，包括： 成像透鏡； 成像設(shè)備；以及 適配器設(shè)備，用于從所述成像透鏡獲得像差信息，從所述成像設(shè)備獲得成像器件的分 光特性信息，所述成像器件對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所述適配器 設(shè)備根據(jù)所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
20. 一種成像系統(tǒng)，包括： 成像透鏡； 成像設(shè)備，用于從所述成像透鏡獲得像差信息，獲得成像器件的分光特性信息，所述成 像器件對所述成像透鏡中形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所述成像設(shè)備根據(jù)所述分光特性 信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
21. 如權(quán)利要求20所述的成像系統(tǒng)，還包括適配器設(shè)備，其中所述成像設(shè)備從所述適 配器設(shè)備獲得與對所述光學(xué)圖像進(jìn)行的光學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，并根據(jù)所述分光特 性信息和所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息，對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
22. 如權(quán)利要求20所述的成像系統(tǒng)，其中所述成像設(shè)備將光學(xué)轉(zhuǎn)換信息設(shè)置為預(yù)定 值，并根據(jù)所述光學(xué)轉(zhuǎn)換信息和所述分光特性信息對所獲得的像差信息進(jìn)行校正。
【文檔編號】H04N5/232GK104519273SQ201410484245
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】田苗拓磨, 河野塁 申請人:索尼公司