專利名稱：圖像記錄/再現(xiàn)裝置、圖像拾取裝置以及色像差校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像記錄和再現(xiàn)裝置、圖像拾取裝置以及色像差(chromatic aberration)校正方法，其中，可以順利地校正在拾取穿過圖像拾取透鏡的圖像光時產(chǎn)生的色像差，并且，本發(fā)明具體涉及一種適于在例如攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中使用的圖像記錄和再現(xiàn)裝置、圖像拾取裝置以及色像差校正方法。
背景技術(shù)：
例如，攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)包括圖像拾取透鏡；用于將穿過該圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換成電圖像信號的圖像拾取部件；以及照相機(jī)信號處理部件，用于處理該圖像信號，其中，輸出信號從該照相機(jī)信號處理部件輸出到外部，并被記錄在記錄介質(zhì)中。
這里，使用被稱為光學(xué)透鏡的透鏡作為圖像拾取透鏡。此外，例如，來自對象(object)、穿過該圖像拾取透鏡的圖像光被分光濾光器(spectroscopicfilter)分離成三原色紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)光；該圖像光被聚焦在由CCD、CMOS傳感器等形成的圖像拾取部件的圖像拾取表面上；并被轉(zhuǎn)換成電圖像信號。
另一方面，在攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中迅速推進(jìn)小型化，并且圖像拾取透鏡也需要該小型化。因此，為了使圖像拾取透鏡小型化，經(jīng)常用使用單個透鏡或少許透鏡的圖像拾取透鏡來代替如前所述的組合并使用多個透鏡的圖像拾取透鏡。此外，為了實(shí)現(xiàn)小型化，現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡被具有較小直徑的透鏡所代替，并且出于降低價格的目的而被采用廉價材料的透鏡所代替。然而，采用這種小型化的圖像拾取透鏡，難以充分控制在透鏡中產(chǎn)生的諸如所謂的色像差的畫面質(zhì)量降低。
具體地說，在光學(xué)透鏡中，在由例如分光濾光器分離的紅(R)、綠(G)以及藍(lán)(B)的每個波長下，透鏡的折射率不同，使得發(fā)生這樣的現(xiàn)象，其中，例如如圖5所示，紅色(R)圖像形成于綠色(G)圖像外部，而藍(lán)色(B)圖像形成于綠色(G)圖像內(nèi)部。因此，存在這樣的問題，其中，例如，即使在拍攝單色圖像的情況下，也會在圖像邊緣出現(xiàn)顏色模糊(blur)(色移(color shift))。
因此，為了控制由于這種放大的色差(也稱為橫向色像差)而導(dǎo)致的諸如顏色模糊或分辨率降低等的畫面質(zhì)量劣化，通常組合大量透鏡，以在圖像拾取透鏡內(nèi)部進(jìn)行校正。然而，在上述小型化圖像拾取透鏡中，僅在圖像拾取透鏡內(nèi)部充分控制這種畫面質(zhì)量劣化變得困難。
為了應(yīng)付這種困難，以前提出了一種例如在公開的日本專利申請第H5-3568中公開的裝置，作為用于控制上述由于放大的色差而導(dǎo)致的諸如顏色模糊或分辨率降低的畫面質(zhì)量劣化的手段。
具體地說，在所公開的裝置中，從CCD(圖像拾取器件)導(dǎo)出的R、G、B的每種顏色的圖像信號被一次轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并分別被臨時存儲在單獨(dú)的場存儲器(field memory)中；此外，基于圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)如變焦距(zoom focall length)和焦點(diǎn)位置，可以通過單獨(dú)移動每個整個場存儲器的矢量來放大或縮小存儲在每個場存儲器中的每個圖像，并隨后再次組合R、G、B，以校正在攝像機(jī)的圖像拾取透鏡中出現(xiàn)的色移。
同時，當(dāng)利用例如手持的小型攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)拍攝圖像時，存在可能發(fā)生由于所謂的照相機(jī)抖動等導(dǎo)致的圖像模糊的可能性。因此，為了消除諸如圖像模糊的缺點(diǎn)，在小型攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中安裝了稱為照相機(jī)抖動校正器件的器件。圖6示出了安裝了照相機(jī)抖動校正器件的攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)的方框圖。
在圖6中，來自對象(未示出)、穿過圖像拾取透鏡50的圖像光在包括CCD、CMOS傳感器等的圖像拾取部件51的圖像拾取表面上形成圖像，并被轉(zhuǎn)換成電圖像信號，其中所述電圖像信號包括例如亮度(intensity)(Y)信號和兩個色差(color-difference)(Cb、Cr)信號。該圖像信號被提供給照相機(jī)-信號處理電路52，在照相機(jī)-信號處理電路52中，進(jìn)行諸如所謂的γ校正的信號處理，以便產(chǎn)生用于通用視頻設(shè)備的普通圖像信號。
另一方面，為了檢測所謂的照相機(jī)抖動，在此示例中，使用例如兩個陀螺傳感器(gyro-sensor)53P和53Y來檢測在俯仰(Pitch)和偏轉(zhuǎn)(Yaw)方向上由于照相機(jī)抖動而導(dǎo)致的角速度。此外，從圖像拾取透鏡50中檢測由例如用戶操作的圖像拾取透鏡50的變焦距。此外，為了檢測變焦距，可以采用來自例如由用戶操作的手動輸入部件54的操作信號。
此外，將陀螺傳感器53P和53Y檢測到的角速度信號提供給高通濾波器(HPF)55P和55Y，在這里去除DC分量；另一方面，將關(guān)于上述變焦距的數(shù)據(jù)提供給表56，并從那些數(shù)據(jù)中查找必要的操作系數(shù)；并且這些操作系數(shù)被提供給乘法器57P和57Y，并在那里與來自高通濾波器55P和55Y的信號相乘。此外，還分別將來自乘法器57P和57Y的輸出信號提供給積分器58P和58Y。
因此，從那些積分器58P和58Y導(dǎo)出關(guān)于由照相機(jī)抖動改變的圖像拾取透鏡50的角度的信息。將關(guān)于照相機(jī)抖動的角度信息通過限幅電路(limitercircuit)59P和59Y提供給例如圖像拾取部件51，并且控制從圖像拾取部件51取出圖像信號的位置。具體地說，例如，圖像拾取部件51被提供有比原始圖像的大小更寬的圖像拾取表面，并且從該圖像拾取表面上取出必要的圖像，以便清除由于照相機(jī)抖動導(dǎo)致的波動。
以這一方式，在小型攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中執(zhí)行所謂的照相機(jī)抖動校正。此外，也可以采用下面的方法，作為除了如上所述控制從照相機(jī)部件51取出圖像信號的位置以外進(jìn)行照相機(jī)抖動校正的手段，其中，由圖像拾取部件51拾取的所有圖像信號被一次存儲在存儲器60中，并隨后控制從存儲器60讀出圖像信號的位置，或者移動圖像拾取透鏡50的部分透鏡位置，以進(jìn)行校正。
此外，除了使用上述陀螺傳感器53P和53Y以外，還可以利用其它手段來取出關(guān)于由照相機(jī)抖動改變的圖像拾取透鏡50的角度的信息；例如，如圖7所示，通過將來自圖像拾取部件51的圖像信號存儲在幀存儲器61中，并隨后在比較器電路62中將該幀存儲器61之前和之后的圖像信號互相比較，可以從背景等中的圖像的位移計算關(guān)于照相機(jī)抖動的角度信息。此外，可以在所有上述照相機(jī)抖動校正手段中使用所計算的關(guān)于照相機(jī)抖動的角度信息。
然而，已經(jīng)證實(shí)，在執(zhí)行這種照相機(jī)抖動校正時，如果試圖補(bǔ)償由于放大的色差導(dǎo)致的諸如顏色模糊或分辨率降低的畫面質(zhì)量劣化，則不能進(jìn)行充分地校正。具體地說，在上述設(shè)備中，當(dāng)移動每個整個場存儲器的矢量時，中心必須與圖像拾取透鏡的光軸一致；然而，如果執(zhí)行照相機(jī)抖動校正，則光軸的位置被移動，并且難以與中心一致。
由于該原因，在過去，不能與照相機(jī)抖動校正同時執(zhí)行對例如由于色像差導(dǎo)致的畫面質(zhì)量劣化的補(bǔ)償。然而，在具有少量像素的傳統(tǒng)類別的系統(tǒng)中，特別是在拍攝需要照相機(jī)抖動校正的畫面時，例如由于色像差導(dǎo)致的畫面質(zhì)量劣化較不明顯。然而，后來，作為要求畫面像素數(shù)量增大的結(jié)果，由于色像差等導(dǎo)致的畫面質(zhì)量劣化的影響在每種情形下都變得顯著。
具體地說，當(dāng)通過如上所述使每種顏色的圖像放大和縮小來執(zhí)行對畫面質(zhì)量劣化的補(bǔ)償時，存在這樣的問題不能同時進(jìn)行照相機(jī)抖動校正。因此，本專利申請的發(fā)明者之前已經(jīng)在日本專利申請第2002-59191號中提出了一種圖像記錄和再現(xiàn)裝置、圖像拾取裝置以及色像差校正方法，以便解決在補(bǔ)償畫面質(zhì)量劣化和照相機(jī)抖動校正之間的上述問題。
然而，作為對在上述小型攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中的圖像拾取透鏡內(nèi)發(fā)生的色移的驗(yàn)證的結(jié)果，所發(fā)生的色移量也受到光圈(iris)的孔徑大小和圖像拾取透鏡中對象的透鏡圖像高度的影響。應(yīng)當(dāng)注意，對象的透鏡圖像高度是在相關(guān)對象的圖像中距以光軸為中心的坐標(biāo)的距離。
圖8示出了在距底部分別為圖像高度0.0、圖像高度0.5、圖像高度0.7、圖像高度0.9和圖像高度1.0的點(diǎn)處，光圈孔徑大小(水平軸)和三原色(紅R、綠G、和藍(lán)B)光的成像位置的移動量(垂直軸)之間的關(guān)系，其中將透鏡中心表示為圖像高度0.0，而將透鏡邊緣表示為圖像高度1.0。在該圖的左側(cè)示出了光軸的垂直平面(切向)的特性，而在該圖的右側(cè)示出了光軸的水平平面(徑向(sagitial))的特性。此外，縮放位置和焦點(diǎn)位置固定在某些點(diǎn)處。
具體地說，在圖8所示的每條曲線中，為每種顏色(R、G、B)繪制根據(jù)每個圖像高度點(diǎn)的光經(jīng)過圖5示出的光圈孔徑的位置而產(chǎn)生的色像差的大小。注意，在左側(cè)的切向特性曲線中，水平軸的正側(cè)示出了穿過光圈孔徑上部的光的特性，而其負(fù)側(cè)示出了穿過光圈孔徑下部的光的特性。此外，在右側(cè)的徑向特性曲線中省略了負(fù)側(cè)，這是因?yàn)樵撎匦允菍ΨQ地出現(xiàn)的。
此外，對切向和徑向方向，垂直軸上的單位是毫米，并且正側(cè)表示透鏡的外側(cè)，而負(fù)側(cè)表示靠近透鏡中心的一側(cè)。此外，綠色(G)的特性曲線經(jīng)過零點(diǎn)，并且其它紅色(R)和藍(lán)色(B)的特性曲線以對于綠色(G)的相對值表示。
因此，從圖8了解到，色像差出現(xiàn)的方向及其大小根據(jù)圖像拾取透鏡中光圈的孔徑大小以及對象的透鏡圖像高度而波動。因此，存在不僅校正在上述透鏡中出現(xiàn)的色差、還針對光圈的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度而校正在圖像拾取透鏡中產(chǎn)生的色移的必要性。
本申請是考慮到上述問題而作出的，并且旨在解決以下問題由于圖像拾取透鏡等的小型化而導(dǎo)致的放大色像差引起的諸如顏色模糊和分辨率降低的畫面質(zhì)量劣化、僅通過圖像拾取透鏡來充分控制這種畫面質(zhì)量劣化的困難、以及還針對圖像拾取透鏡中的光圈孔徑大小以及對象的透鏡圖像高度來校正在圖像拾取透鏡中產(chǎn)生的色移的必要性。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的權(quán)利要求1中，使用用于放大或縮小每種原色信號的圖像的部件、以及用于檢測光圈的驅(qū)動狀態(tài)和其中的對象的透鏡圖像高度的部件，來控制轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，以便根據(jù)所檢測的信號放大或縮小該圖像。
因此，在小型化的圖像拾取透鏡中出現(xiàn)的畫面質(zhì)量劣化可以通過處理所拾取的圖像信號來校正，并且還可以針對光圈的孔徑大小以及圖像拾取透鏡中的對象的透鏡圖像高度來執(zhí)行很好的校正處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求2，由于包括用于將從分辨率轉(zhuǎn)換部件輸出的信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成外部輸出圖像信號或記錄圖像信號的信號轉(zhuǎn)換部件、用于輸出外部輸出圖像信號的外部輸出部件、以及/或者用于在記錄介質(zhì)中記錄或再現(xiàn)記錄圖像信號的記錄和再現(xiàn)部件，因此，可以將對其執(zhí)行校正處理的圖像信號記錄在諸如軟盤和半導(dǎo)體存儲卡的記錄介質(zhì)中，并且還可以將其輸出到外部視頻裝置等中。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求3，由于可以將從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號通過記錄和再現(xiàn)部件記錄在記錄介質(zhì)中，并且將關(guān)于在拾取圖像時由檢測部件檢測的圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)和照相機(jī)抖動校正量的信息、與從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號一起記錄在記錄介質(zhì)中，因此，即使在連續(xù)拍攝等時沒有時間進(jìn)行校正處理的情況下，也能很好地記錄圖像信號。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求4，包括切換部件，用于在從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號和來自任意外部輸入部件或記錄和再現(xiàn)部件的圖像信號之間進(jìn)行切換，來自該切換部件的信號被提供給顏色信號轉(zhuǎn)換部件，并且，控制部件被提供有用戶接口(interface)，用來對用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)進(jìn)行任意設(shè)置，使得可以很好地執(zhí)行由其它照相機(jī)裝置記錄的圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求5，將關(guān)于在拾取圖像信號時由檢測部件檢測的圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量的信息與所述圖像信號一起記錄在由記錄和再現(xiàn)部件再現(xiàn)的記錄介質(zhì)中，根據(jù)由記錄和再現(xiàn)部件再現(xiàn)的信息來控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，使得可以使用相同的照相機(jī)裝置來很好地執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)中的圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求6，使用屏幕上所檢測的像素的坐標(biāo)和以光軸為中心的坐標(biāo)之間的差來檢測對象的透鏡圖像高度，從而能夠很好地執(zhí)行圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求7，包括能夠控制聚焦位置的自動調(diào)焦部件，受到控制的聚焦位置的坐標(biāo)表示所檢測的整個屏幕的像素，并被用于檢測對象的透鏡圖像高度，從而可以簡化對未聚焦部分的色像差校正，并且可以顯著減少電路規(guī)模、處理時間、功率消耗、控制軟件、透鏡數(shù)據(jù)存儲存儲器等。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求8，進(jìn)一步檢測圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量，除了所述所檢測的輸出之外，還根據(jù)所述進(jìn)一步檢測的輸出，控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，從而可以執(zhí)行更好的圖像信號校正處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求9，使用用于放大或縮小每種原色信號的圖像部件、以及用于檢測光圈的驅(qū)動狀態(tài)以及其中的對象的透鏡圖像高度的部件，來根據(jù)所檢測的信號控制用于圖像的放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
因此，在小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量劣化可以通過處理所拾取的圖像信號來進(jìn)行校正，并且還可以針對圖像拾取透鏡中的光圈孔徑大小以及對象的透鏡圖像高度來執(zhí)行很好的校正處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求10，由于包括用于將從分辨率轉(zhuǎn)換部件輸出的信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成外部輸出圖像信號或記錄圖像信號的信號轉(zhuǎn)換部件、用于輸出外部輸出圖像信號的外部輸出部件、以及/或者用于在記錄介質(zhì)中記錄或再現(xiàn)記錄圖像信號的記錄和再現(xiàn)部件，因此可以將對其執(zhí)行校正處理的圖像信號記錄在諸如軟盤和半導(dǎo)體存儲卡的記錄介質(zhì)中，并且還可以將其輸出到外部視頻裝置等中。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求11，由于可以將從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號通過記錄和再現(xiàn)部件記錄在記錄介質(zhì)中，并且將關(guān)于在拾取圖像時由檢測部件檢測的圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)和照相機(jī)抖動校正量的信息、與從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號一起記錄在該記錄介質(zhì)中，因此，即使在連續(xù)拍攝等時沒有時間進(jìn)行校正處理的情況下，也可以很好地記錄圖像信號。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求12，包括切換部件，用于在從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號和來自任意外部輸入部件或記錄和再現(xiàn)部件的圖像信號之間進(jìn)行切換，來自該切換部件的信號被提供給顏色信號轉(zhuǎn)換部件，并且，控制部件被提供有用戶接口，用來對用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)進(jìn)行任意設(shè)置，使得可以很好地執(zhí)行由其它照相機(jī)裝置記錄的圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求13，將關(guān)于在拾取圖像信號時由檢測部件檢測的圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量的信息與所述圖像信號一起記錄在由記錄和再現(xiàn)部件再現(xiàn)的記錄介質(zhì)中，根據(jù)由記錄和再現(xiàn)部件再現(xiàn)的信息來控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，使得可以使用相同的照相機(jī)裝置來很好地執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)中的圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求14，使用屏幕上所檢測的像素的坐標(biāo)和以光軸為中心的坐標(biāo)之間的差來檢測對象的透鏡圖像高度，從而能夠很好地執(zhí)行圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求15，包括能夠控制聚焦位置的自動調(diào)焦部件，受到控制的聚焦位置的坐標(biāo)表示所檢測的整個屏幕的像素，并被用于檢測對象的透鏡圖像高度，從而可以簡化對未聚焦部分的色像差校正，并且可以顯著減少電路規(guī)模、處理時間、功率消耗、控制軟件、透鏡數(shù)據(jù)存儲存儲器等。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求16，進(jìn)一步檢測圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量，包括所檢測的檢測輸出，控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)，并且執(zhí)行對以光軸為中心的坐標(biāo)的放大或縮小的控制，從而可以執(zhí)行更好的圖像信號校正處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求17，使用用于放大或縮小每種原色信號的圖像部件、以及用于檢測圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的部件，來根據(jù)所檢測的信號控制用于圖像的放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
因此，在小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量劣化可以通過處理所拾取的圖像信號來進(jìn)行校正，并且還可以針對圖像拾取透鏡中的光圈孔徑大小以及對象的透鏡圖像高度來執(zhí)行很好的校正處理。
此外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求18，將從分辨率轉(zhuǎn)換部件輸出的信號轉(zhuǎn)換成外部輸出圖像信號或記錄圖像信號，并且輸出該外部輸出圖像信號，以及/或者將該記錄圖像信號記錄在記錄介質(zhì)中，使得可以將對其執(zhí)行校正處理的圖像信號記錄在諸如軟盤以及半導(dǎo)體存儲卡的記錄介質(zhì)中，并且還可以將其輸出到外部視頻裝置等中。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求19，由于可以將從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號記錄在記錄介質(zhì)中，并且將關(guān)于在拾取圖像時檢測的圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息、或者與其對應(yīng)的校正信息與所述輸出信號一起記錄在記錄介質(zhì)中，因此，即使在連續(xù)拍攝等時沒有時間進(jìn)行校正處理的情況下，也能很好地記錄圖像信號。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求20，包括切換部件，用于在從照相機(jī)信號處理部件輸出的信號和來自任意外部輸入或記錄介質(zhì)的圖像信號之間切換，來自切換部件的信號被轉(zhuǎn)換成至少三種原色信號，針對原色信號的每種顏色進(jìn)行圖像的放大或縮小，并對用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)以及以光軸為中心的坐標(biāo)進(jìn)行任意設(shè)置，使得可以很好地對由其它照相機(jī)裝置記錄的圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求21，將關(guān)于在拾取圖像信號時由檢測部件檢測的光圈的驅(qū)動狀態(tài)和照相機(jī)抖動校正量的信息、或者其對應(yīng)的校正信息與所述圖像信號一起記錄在由記錄和再現(xiàn)部件再現(xiàn)的記錄介質(zhì)中，并且根據(jù)所再現(xiàn)的信息控制用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，使得能夠使用相同的照相機(jī)裝置來很好地執(zhí)行對記錄在記錄介質(zhì)中的圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求22，使用屏幕上所檢測的像素的坐標(biāo)和以光軸為中心的坐標(biāo)之間的差來檢測對象的透鏡圖像高度，從而能夠很好地執(zhí)行圖像信號的校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求23，包括能夠控制聚焦位置的自動調(diào)焦部件，受到控制的聚焦位置的坐標(biāo)表示所檢測的整個屏幕的像素，并被用于檢測對象的透鏡圖像高度，從而可以簡化對未聚焦部分的色像差校正，并且可以顯著減少電路規(guī)模、處理時間、功率消耗、控制軟件、透鏡數(shù)據(jù)存儲存儲器等。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求24，進(jìn)一步檢測圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量，包括所檢測的檢測輸出，控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)，并且執(zhí)行對以光軸為中心的坐標(biāo)的放大或縮小的控制，從而可以執(zhí)行更好的圖像信號校正處理。


圖1是示出攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)的配置的方框圖，其中，對所述攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像記錄和再現(xiàn)裝置、圖像拾取裝置或色像差校正方法；圖2是示出其相關(guān)部件的配置的實(shí)施例的方框圖；圖3A和3B是用于解釋其操作的圖；圖4A和4B是用于解釋自動聚焦處理的圖；圖5是用于解釋色像差和光圈的圖；圖6是用于解釋傳統(tǒng)照相機(jī)抖動校正部件的方框圖；圖7是用于對其進(jìn)行解釋的示圖；圖8是示出在每個圖像高度處光圈孔徑大小與光的三原色的成像位置的移動量之間關(guān)系的特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括用于對原色信號的每個顏色執(zhí)行圖像的放大或縮小的部件、以及用于檢測圖像拾取透鏡中的光圈的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度的部件，其中，根據(jù)檢測輸出來控制用于圖像的放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)以及以光軸為中心的坐標(biāo)；并且，據(jù)此，可以通過處理所拾取的圖像信號來校正小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量降低，并且還可以在圖像拾取中針對光圈的孔徑大小以及對象的透鏡圖像高度進(jìn)行很好的校正處理。
下面，參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行解釋；圖1是示出攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)的配置的實(shí)施例的方框圖，其中，對所述攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的圖像記錄和再現(xiàn)裝置、圖像拾取裝置和色像差校正方法。
在圖1中，來自對象(未示出)的圖像光通過圖像拾取透鏡1聚焦在由CCD、CMOS傳感器等構(gòu)成的圖像拾取部件2的圖像拾取表面上，并被轉(zhuǎn)換成電圖像信號，該電圖像信號包括例如亮度信號(Y)以及兩個色差(Cb、Cr)信號。
將該圖像信號提供給A/D轉(zhuǎn)換電路3，并將模擬格式的圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式的圖像數(shù)據(jù)。此外，將該轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)提供給照相機(jī)信號處理電路4，在數(shù)字處理中進(jìn)行被稱為γ-校正等的信號處理，并且形成用于通用視頻裝置的普通圖像信號。此外，來自照相機(jī)信號處理電路4的輸出信號由開關(guān)5選擇，并被提供給色像差校正單元6。
另一方面，使用例如兩個傳感器7P和7Y來檢測由于照相機(jī)抖動而導(dǎo)致的俯仰和偏轉(zhuǎn)方向上的角速度，并且將檢測到的信號提供給在例如控制微型計算機(jī)8中的照相機(jī)抖動校正矢量計算單元9。此外，檢測諸如變焦距和焦點(diǎn)位置的圖像拾取透鏡1的驅(qū)動狀態(tài)，并將其提供給轉(zhuǎn)換比率計算單元10。應(yīng)當(dāng)注意，例如，用戶從手動操作輸入單元11輸入的操作信號可用來檢測圖像拾取透鏡1的驅(qū)動狀態(tài)。
此外，例如，在控制微型計算機(jī)8內(nèi)的照相機(jī)抖動校正矢量計算單元9中執(zhí)行與由圖6示出的上述電路配置中由交替的長和短虛線包圍的處理等效的操作，其中，例如，利用該操作來獲得由于照相機(jī)抖動而波動的圖像拾取透鏡的角度信息。此外，將在該控制微型計算機(jī)8中計算的照相機(jī)抖動校正矢量提供給例如圖像拾取部件2，以便執(zhí)行照相機(jī)抖動校正。
同時，從該照相機(jī)抖動校正矢量獲得圖像拾取透鏡1的以光軸為中心的移動矢量(shift vector)，并將其提供給色像差校正單元6。具體地說，照相機(jī)抖動校正矢量相當(dāng)于圖像拾取透鏡1的光軸中心的移動，并且，例如，根據(jù)該照相機(jī)抖動校正矢量來控制從圖像拾取部件2中取出圖像信號的位置。然后，通過將該照相機(jī)抖動校正矢量的正和負(fù)符號顛倒而獲得所取出的圖像信號中的以光軸為中心的移動矢量。
此外，檢測在圖像拾取透鏡1中提供的光圈31的孔徑大小，并將其提供給轉(zhuǎn)換比率計算單元10。于是，來自使用光度計部件的自動孔徑機(jī)構(gòu)(未示出)的控制信號、或者來自手動操作輸入部件11的操作信號例如可用于檢測光圈31的孔徑大小。具體地說，可以將這些控制信號和操作信號用作光圈31的孔徑大小的檢測信號。
此外，將正對其執(zhí)行校正處理的像素的坐標(biāo)從色像差校正單元6提供給轉(zhuǎn)換比率計算單元10，并且獲得與從照相機(jī)抖動校正矢量得到的圖像拾取透鏡1的光軸中心的上述移動矢量的差，作為對象的透鏡圖像高度。然后，根據(jù)光圈31的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度、以及圖像拾取透鏡1的諸如上述變焦距以及焦點(diǎn)位置的驅(qū)動狀態(tài)，在控制微型計算機(jī)8中計算每種顏色的轉(zhuǎn)換比率。
此外，將在控制微型計算機(jī)8中計算的該每種顏色的轉(zhuǎn)換比率提供給色像差校正單元6。具體地說，根據(jù)光圈31的孔徑大小、對象的透鏡圖像高度、圖像拾取透鏡1的變焦距和焦點(diǎn)位置等，確定由于圖5示出的色像差導(dǎo)致的圖像的改變比率KR和KB[紅色(R)的圖像大小的比率KR、和藍(lán)色(B)的圖像大小的比率KB，其中將綠色(G)的圖像大小假設(shè)為1]，并且從這些檢測信號中獲得比率KR和KB。
首先，例如，從圖8的特性曲線獲得對于光圈31的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度的比率KR和KB。具體地說，在圖8中，每種顏色的垂直方向的差對應(yīng)校正量。然后，當(dāng)縮小藍(lán)光(B)的圖像大小以便與例如綠光(G)的圖像相匹配時，從圖8的特性曲線中讀出這兩種顏色的成像位置的差。
此外，當(dāng)在光圈31的任意孔徑大小和對象的透鏡圖像高度下從圖8的特性曲線讀出的差是例如20μm、并且圖像拾取部件2的單位單元(unit cell)尺寸是例如2.7μm×2.7μm時，所述差變?yōu)?0μm/2.7μm＝7.4個像素，并且如果對藍(lán)光(B)的圖像執(zhí)行如使整個圖像縮小7.4個像素這種校正處理，則藍(lán)光(B)的圖像可以與綠光(G)的圖像相匹配。
因此，可以從圖8的上述特性曲線獲得與光圈31的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度的比率KR和KB。此外，由于在圖8的特性曲線中縮放位置和焦點(diǎn)位置固定在某個點(diǎn)處，因此通過將根據(jù)圖像拾取透鏡1的變焦距、焦點(diǎn)位置等的比率與以這種方式獲得的比率KR和KB相加，獲得用于在色像差校正單元6中執(zhí)行的校正的最終轉(zhuǎn)換比率。
此外，在色像差校正單元6中執(zhí)行例如如圖2所示的處理。具體地說，將來自開關(guān)5的信號提供給矩陣運(yùn)算電路21，并且，例如，執(zhí)行從例如上述亮度(Y)信號和兩個色差(Cb、Cr)信號到三原色(R、G、B)信號的轉(zhuǎn)換。將這些轉(zhuǎn)換后的三原色(R、G、B)信號分別被寫入在輸入側(cè)的圖像存儲器22R、22G和22B，并將該寫入的圖像數(shù)據(jù)提供給執(zhí)行圖像的放大/縮小的分辨率轉(zhuǎn)換電路23。
此外，將上述關(guān)于轉(zhuǎn)換比率的數(shù)據(jù)以及關(guān)于圖像拾取透鏡的光軸的移動矢量的數(shù)據(jù)提供給該分辨率轉(zhuǎn)換電路23。此外，在該分辨率轉(zhuǎn)換電路23中，根據(jù)上述關(guān)于圖像拾取透鏡的光軸的移動矢量的數(shù)據(jù)，對紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的每個圖像確定圖像中的光軸中心位置，并且以此位置為中心，根據(jù)上述關(guān)于轉(zhuǎn)換比率的數(shù)據(jù)，執(zhí)行用于該圖像的放大/縮小的分辨率轉(zhuǎn)換。
然后，將來自該分辨率轉(zhuǎn)換電路23的圖像數(shù)據(jù)寫入輸出側(cè)的圖像存儲器24R、24G和24B。注意，22R、22G和22B的圖像存儲器可以與24R、24G和24B的圖像存儲器共享。此外，讀出寫入圖像存儲器24R、24G和24B的圖像數(shù)據(jù)，并將其提供給矩陣運(yùn)算電路25，并且執(zhí)行從例如三原色(R、G、B)信號到例如亮度(Y)信號和兩個色差(Cb、Cr)信號的轉(zhuǎn)換。
因此，當(dāng)提供與如圖3A所示被理想聚焦的圖像相比具有如圖3B左端所示的色像差的圖像時，例如，在分辨率轉(zhuǎn)換電路23中，將該圖像分離成三原色(R、G、B)，在這三種顏色中，紅色(R)的圖像被縮小，而藍(lán)色(B)的圖像被放大，使得每個圖像的大小相等。然后，再次組合三原色(R、G、B)的這些圖像，并且形成與如圖3B右端所示被理想聚焦的圖像接近的圖像。
此外，通過將此圖像數(shù)據(jù)提供給矩陣運(yùn)算電路25，例如，在上述分辨率轉(zhuǎn)換電路23中再次形成為與理想聚焦的圖像接近的圖像的圖像數(shù)據(jù)被再次轉(zhuǎn)換為亮度(Y)信號和兩個色差(Cb、Cr)信號，并被從色像差校正單元6取出。然后，由開關(guān)12選擇從該色像差校正單元6取出的亮度(Y)信號和兩個色差(Cb、Cr)信號、或者到色像差校正單元6的輸入信號。
將由開關(guān)12選擇的信號提供給顯示處理電路13，并將其中例如亮度(Y)信號和兩個色差(Cb、Cr)信號被轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式的顯示信號的圖像數(shù)據(jù)提供給諸如液晶顯示器的顯示裝置14，并進(jìn)行顯示。可替換地，也可以將由該開關(guān)12選擇的信號提供給外部輸出部件(未示出)，以便將其輸出到外部視頻裝置等。
此外，將由開關(guān)12選擇的信號提供給數(shù)據(jù)壓縮電路15，并且壓縮后的圖像數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)插入電路16而被提供給記錄和再現(xiàn)裝置17，以便被記錄在諸如軟盤和半導(dǎo)體存儲卡的記錄介質(zhì)中。此外，將來自記錄和再現(xiàn)裝置17的再現(xiàn)信號提供給數(shù)據(jù)解壓縮電路18。然后，將解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)提供給開關(guān)5，使得可以選擇解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)或來自上述照相機(jī)信號處理電路4的輸出信號。
因此，在此裝置中，在色像差校正單元6中校正色像差之后，在顯示裝置14中顯示例如由圖像拾取部件2拾取的圖像數(shù)據(jù)，并且將校正后的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄和再現(xiàn)裝置17中的記錄介質(zhì)中。此外，在色像差校正單元6中校正色像差之后，還在顯示裝置14中顯示從在記錄和再現(xiàn)裝置17中的記錄介質(zhì)再現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)，并且還將校正后的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄和再現(xiàn)裝置17中的記錄介質(zhì)中。
因此，例如在拾取圖像時記錄在記錄介質(zhì)中而未校正色像差的圖像數(shù)據(jù)在校正了該圖像數(shù)據(jù)的色像差之后被顯示在顯示裝置14中，并且可以使用該校正后的圖像數(shù)據(jù)來重寫記錄在記錄和再現(xiàn)裝置17內(nèi)的記錄介質(zhì)中的圖像數(shù)據(jù)。具體地說，當(dāng)在連續(xù)拍攝等時沒有時間進(jìn)行校正時，僅在拍攝時進(jìn)行記錄，并在再現(xiàn)時執(zhí)行校正以重新記錄校正后的數(shù)據(jù)。
此外，在該情況下，可以通過例如與該圖像數(shù)據(jù)一起記錄關(guān)于拾取圖像時以光軸為中心的移動矢量的數(shù)據(jù)和關(guān)于轉(zhuǎn)換比率的數(shù)據(jù)，來順利地執(zhí)行在再現(xiàn)時對圖像數(shù)據(jù)的色像差的校正處理。
具體地說，在上述裝置中，例如，關(guān)于來自照相機(jī)抖動校正矢量計算單元9的以光軸為中心的移動矢量的數(shù)據(jù)、以及關(guān)于來自轉(zhuǎn)換比率計算單元10的轉(zhuǎn)換比率的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)I/O電路19中被制作成預(yù)定的數(shù)據(jù)格式，并在數(shù)據(jù)插入電路16中被插入來自數(shù)據(jù)壓縮電路15的圖像數(shù)據(jù)。此外，在數(shù)據(jù)I/O電路19中獲得從記錄和再現(xiàn)裝置17再現(xiàn)的信號中包括的數(shù)據(jù)，并在再現(xiàn)時將其提供給色像差校正單元6中。
因此，當(dāng)在諸如連續(xù)拍攝等拾取圖像時沒有時間進(jìn)行校正的情況下，例如，與該圖像數(shù)據(jù)一起記錄關(guān)于拾取該圖像時的以光軸為中心的移動矢量的數(shù)據(jù)、以及關(guān)于轉(zhuǎn)換比率的數(shù)據(jù)。然后，在再現(xiàn)時，使用與圖像數(shù)據(jù)一起記錄的這些關(guān)于以光軸為中心的移動矢量的數(shù)據(jù)以及關(guān)于轉(zhuǎn)換比率的數(shù)據(jù)，可以順利地執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的色像差的校正處理，并且還可以執(zhí)行校正后的數(shù)據(jù)的重新記錄。
然而，使用這種在圖像拾取時的以光軸為中心的移動矢量數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換比率數(shù)據(jù)的校正僅能在使用相同的照相機(jī)裝置執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的情況中。具體地說，即使型號相同，圖像拾取透鏡的光軸中心也會略微不同，并且利用另一照相機(jī)裝置記錄的數(shù)據(jù)可能不會被校正。因此，當(dāng)判斷記錄和再現(xiàn)是否由相同的照相機(jī)裝置執(zhí)行時，與所述數(shù)據(jù)一起記錄例如單個裝置的ID代碼。
此外，在上述裝置中，轉(zhuǎn)換比率計算單元10被提供有例如任意用戶接口輸入20，其中利用該用戶接口輸入20，可以任意改變例如上述轉(zhuǎn)換比率數(shù)據(jù)，并且可以任意設(shè)置色像差校正單元6中的校正比率。因此，例如，在使用另一照相機(jī)裝置記錄的圖像數(shù)據(jù)的情況下、以及在未與圖像數(shù)據(jù)一起記錄轉(zhuǎn)換比率數(shù)據(jù)的情況下，可以使用該用戶接口輸入裝置20來進(jìn)行所希望的校正。
此外，當(dāng)使用這種用戶接口輸入20執(zhí)行所希望的校正時，例如，通過開關(guān)12來任意地選擇圖像數(shù)據(jù)，在色像差校正單元6中的校正之前的圖像和在該校正之后的圖像可被任意地切換并被顯示在顯示裝置14上。因此，可以容易地比較校正前的圖像和校正后的圖像，并且可以順利地執(zhí)行在所希望的校正時由用戶進(jìn)行的操作。
例如，當(dāng)將顯示裝置14用作取景器，并且當(dāng)已經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù)被顯示在顯示裝置14上而不經(jīng)過色像差校正單元6時，也可以利用開關(guān)12來選擇圖像數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)在上述連續(xù)拍攝等情況下拾取圖像的時候僅執(zhí)行記錄而不執(zhí)行校正時，也利用開關(guān)12來選擇圖像數(shù)據(jù)。然而，當(dāng)提供將輸入輸出到色像差校正單元6而不進(jìn)行任何處理的通過模式(through mode)時，也可以將該通過模式用作開關(guān)12的替代方式。
因此，在上述實(shí)施例中，使用用于對原色信號的每種顏色執(zhí)行圖像放大或縮小的部件、以及用于檢測在圖像拾取透鏡中光圈透鏡的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度的部件，來根據(jù)檢測輸出控制用于圖像的放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)以及以光軸為中心的坐標(biāo)，使得可以通過處理所拾取的圖像信號來校正在小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量劣化，并且還可以針對圖像拾取透鏡中光圈的孔徑大小以及對象的透鏡圖像高度進(jìn)行很好的校正處理。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可以容易地解決傳統(tǒng)手段中的問題，其中，在傳統(tǒng)手段中，由于圖像拾取透鏡的小型化等導(dǎo)致的放大色像差引起諸如顏色模糊和分辨率降低的畫面質(zhì)量劣化，僅僅通過圖像拾取透鏡來充分控制這種圖像質(zhì)量劣化較為困難，此外，也有必要針對圖像拾取透鏡中光圈的孔徑大小和對象的透鏡圖像高度而校正在圖像拾取透鏡中發(fā)生的色移。
在上述實(shí)施例中，執(zhí)行圖像處理的點(diǎn)的坐標(biāo)被用作透鏡圖像高度。具體地說，在圖2中，基于從存儲器控制器32提供給圖像存儲器22R、22G和22B的地址，獲得執(zhí)行圖像處理的點(diǎn)的坐標(biāo)。然后，將當(dāng)前執(zhí)行處理的圖像中的點(diǎn)的坐標(biāo)提供給圖1的方框圖中計算分辨率轉(zhuǎn)換比率的控制微型計算機(jī)8。
因此，在控制微型計算機(jī)8中，認(rèn)為受到處理的坐標(biāo)和透鏡中心的坐標(biāo)之間的差等于透鏡圖像高度，并且基于這個差來計算色像差的大小，以獲得分辨率轉(zhuǎn)換比率。然而，利用這種方法，存在這樣的可能性，即電路規(guī)模、處理時間、功率消耗、控制軟件、透鏡數(shù)據(jù)存儲存儲器等變得非常大。
因此，考慮使用例如在攝像機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中采用的自動聚焦處理來減小這些電路規(guī)模等。因此，以下處理通常被稱為例如自動聚焦。
具體地說，在圖1中，提供一種或若干種具有變化的中心頻率和通帶幅度的高通濾波器，作為檢測電路33。當(dāng)監(jiān)控來自濾波器的(所檢測的)輸出時，圖像越靠近聚焦點(diǎn)，就出現(xiàn)越多圖像細(xì)節(jié)(高頻部分)，使得檢測結(jié)果變得更大。此外，布置一種或若干種檢測幀。隨后，當(dāng)移動這些檢測幀并改變其大小時，在圖像中檢測應(yīng)該被聚焦的對象或者不應(yīng)被聚焦的對象。
隨后，在移動檢測幀以自動聚焦并改變其大小時在該圖像中檢測到焦點(diǎn)之后，將從此焦點(diǎn)的坐標(biāo)到透鏡軸中心的坐標(biāo)的距離視為透鏡圖像高度的值，計算著重于透鏡圖像高度的色像差校正的量，并由此對聚焦在輸出圖像中的精細(xì)限定的部分進(jìn)行最佳色像差校正，以獲得顯著的畫面質(zhì)量改善效果。
換句話說，當(dāng)通過將更多重點(diǎn)置于聚焦部分而執(zhí)行對代表點(diǎn)的處理時，即使圖像高度不與圖像的每個部分對應(yīng)，也可以大大地簡化控制色像差校正的方法。
這里，具體地說，例如，假設(shè)存在用于如圖4A所示的自動聚焦的檢測幀，并且每個幀的運(yùn)動以及尺寸改變都是有可能的。用于自動聚焦的檢測幀通常是在圖像中心及其附近處的多路復(fù)用幀，并用來檢測進(jìn)出內(nèi)部幀的對象的出現(xiàn)(appearance)。此外，還存在用于在不能識別要聚焦的點(diǎn)的情況下、或者在執(zhí)行初始狀態(tài)處理的情況下檢測整個屏幕的幀。
隨后，使用這些檢測幀來對應(yīng)(correspond with)透鏡圖像高度，其中，所述透鏡圖像高度是如圖4B所示的與透鏡中心坐標(biāo)的距離。具體地說，在圖4B中，按照近似同心的方式將圖像高度的種類分成從1到6的若干種。此外，在存在聚焦對象的情況下，例如，在圖4B的區(qū)域“3”中，將該區(qū)域“3”和透鏡中心坐標(biāo)之間的差作為透鏡圖像高度，計算與其對應(yīng)的色像差校正量，并使用區(qū)域“3”的最佳分辨率轉(zhuǎn)換比率來處理整個屏幕。
因此，可以對聚焦的精細(xì)限定的部分執(zhí)行最佳色像差校正，可以簡化對未聚焦部分的色像差校正，并且可以顯著減少電路規(guī)模、處理時間、功率消耗、控制軟件、透鏡數(shù)據(jù)存儲存儲器等。
因此，根據(jù)上述圖像記錄和再現(xiàn)裝置，包括圖像拾取透鏡；用于將穿過圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換為電圖像信號的圖像拾取部件；照相機(jī)信號處理部件，用于處理該圖像信號；顏色信號轉(zhuǎn)換部件，用于將來自照相機(jī)信號處理部件的輸出信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成至少三原色信號；分辨率轉(zhuǎn)換部件，用于執(zhí)行原色信號的每種顏色的圖像的放大或縮小；檢測部件，用于檢測圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度；以及控制部件，用于根據(jù)來自檢測部件的檢測輸出，而控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，使得可以很好地校正例如在小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量劣化。
此外，根據(jù)上述圖像拾取裝置，包括圖像拾取透鏡；用于將穿過圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換為電圖像信號的圖像拾取部件；照相機(jī)信號處理部件，用于處理該圖像信號；顏色信號轉(zhuǎn)換部件，用于將來自照相機(jī)信號處理部件的輸出信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成至少三種原色信號；分辨率轉(zhuǎn)換部件，用于執(zhí)行原色信號的每種顏色的圖像的放大或縮小；檢測部件，用于檢測圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)以及對象的透鏡圖像高度；以及控制部件，用于根據(jù)來自檢測部件的檢測輸出，控制分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)以及以光軸為中心的坐標(biāo)，使得可以很好地校正例如在小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量劣化。
此外，根據(jù)在圖像記錄和再現(xiàn)裝置或圖像拾取裝置中采用的上述色像差校正方法，其中所述圖像記錄和再現(xiàn)裝置或圖像拾取裝置包括圖像拾取透鏡、用于將穿過圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換為電圖像信號的圖像拾取部件、以及用于處理該圖像信號的照相機(jī)信號處理部件，將來自照相機(jī)信號處理部件的輸出信號轉(zhuǎn)換為至少三種原色信號，對原色信號的每種顏色執(zhí)行圖像的放大或縮小，檢測圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)以及對象的透鏡圖像高度，并且根據(jù)其檢測輸出而控制用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)，使得可以很好地校正例如在小型化的圖像拾取透鏡中發(fā)生的畫面質(zhì)量劣化。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，而是可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種圖像記錄和再現(xiàn)裝置，包括圖像拾取透鏡；圖像拾取部件，用于將穿過所述圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換為電圖像信號；照相機(jī)信號處理部件，用于處理所述圖像信號；顏色信號轉(zhuǎn)換部件，用于將來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成至少三種原色信號；分辨率轉(zhuǎn)換部件，用于對所述原色信號的每種顏色執(zhí)行圖像的放大或縮?。粰z測部件，用于檢測所述圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度；以及控制部件，用于根據(jù)來自所述檢測部件的檢測輸出，控制所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，還包括信號轉(zhuǎn)換部件，用于將來自所述分辨率轉(zhuǎn)換部件的輸出信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成外部輸出圖像信號或記錄圖像信號；以及外部輸出部件，用于輸出所述外部輸出圖像信號，和/或記錄和再現(xiàn)部件，用于在記錄介質(zhì)中記錄或再現(xiàn)所述記錄圖像信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，其中，在所述記錄和再現(xiàn)部件中，將來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號記錄在所述記錄介質(zhì)中，并且關(guān)于在拾取圖像時由所述檢測部件檢測到的、所述圖像拾取透鏡中的光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息或者與其對應(yīng)的校正信息，與來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號一起被記錄在所述記錄介質(zhì)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，還包括切換部件，用于在來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號和來自任意外部輸入部件或記錄和再現(xiàn)部件的圖像信號之間進(jìn)行切換；其中，將來自所述切換部件的信號提供給所述顏色信號轉(zhuǎn)換部件，并且所述控制部件被提供有用戶接口，用來對用于放大或縮小的所述轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)進(jìn)行任意設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，其中，將關(guān)于在拾取圖像信號時由所述檢測部件檢測的圖像拾取透鏡中所述光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息、或者與其對應(yīng)的校正信息，與所述圖像信號一起記錄在所述記錄和再現(xiàn)部件中再現(xiàn)的記錄介質(zhì)中，并且根據(jù)在所述記錄和再現(xiàn)部件中再現(xiàn)的所述信息，控制所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，其中，使用屏幕上所檢測的像素坐標(biāo)和以光軸為中心的坐標(biāo)之間的差，來檢測對象的所述透鏡圖像高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，還包括自動調(diào)焦部件，能夠控制聚焦位置；其中，使所述受到控制的聚焦位置的坐標(biāo)代表整個屏幕的所述所檢測的像素，以便被用于檢測所述對象的透鏡圖像高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像記錄和再現(xiàn)裝置，其中，進(jìn)一步檢測圖像拾取透鏡的所述驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量，并且除了所述所檢測的輸出之外，還根據(jù)所述進(jìn)一步檢測的輸出，控制所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和用于所述放大或縮小的以光軸為中心的坐標(biāo)。
9.一種圖像拾取裝置，包括圖像拾取透鏡；圖像拾取部件，用于將穿過所述圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換為電圖像信號；照相機(jī)信號處理部件，用于處理所述圖像信號；顏色信號轉(zhuǎn)換部件，用于將來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成至少三種原色信號；分辨率轉(zhuǎn)換部件，用于對所述原色信號的每種顏色執(zhí)行圖像的放大或縮?。粰z測部件，用于檢測所述圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)以及對象的透鏡圖像高度；以及控制部件，用于根據(jù)來自所述檢測部件的檢測輸出，控制所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)以及以光軸為中心的坐標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像拾取裝置，還包括信號轉(zhuǎn)換部件，用于將來自所述分辨率轉(zhuǎn)換部件的輸出信號轉(zhuǎn)換或逆轉(zhuǎn)換成外部輸出圖像信號或記錄圖像信號；以及外部輸出部件，用于輸出所述外部輸出圖像信號，和/或記錄和再現(xiàn)部件，用于在記錄介質(zhì)中記錄或再現(xiàn)所述記錄圖像信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像拾取裝置，其中，在所述記錄和再現(xiàn)部件中，將來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號記錄在所述記錄介質(zhì)中，并且將關(guān)于在拾取圖像時由所述檢測部件檢測的所述圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息、或者與其對應(yīng)的校正信息，與來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號一起記錄在所述記錄介質(zhì)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像拾取裝置，還包括切換部件，用于在來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號和來自任意外部輸入部件或記錄和再現(xiàn)部件的圖像信號之間進(jìn)行切換；其中，將來自所述切換部件的信號提供給所述顏色信號轉(zhuǎn)換部件，并且所述控制部件被提供有用戶接口，用于對用于放大或縮小的所述轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)進(jìn)行任意設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的圖像拾取裝置，其中，將關(guān)于拾取圖像信號時由所述檢測部件檢測的圖像拾取透鏡中所述光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息、或者與其對應(yīng)的校正信息，與所述圖像信號一起記錄在所述記錄和再現(xiàn)部件中再現(xiàn)的記錄介質(zhì)中，并且根據(jù)在所述記錄和再現(xiàn)部件中再現(xiàn)的所述信息，控制所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像拾取裝置，其中，使用屏幕上所檢測的像素坐標(biāo)和以光軸為中心的坐標(biāo)之間的差，來檢測所述對象的透鏡圖像高度。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像拾取裝置，還包括自動調(diào)焦部件，能夠控制聚焦位置；其中，使得所述受到控制的聚焦位置的坐標(biāo)代表整個屏幕的所述所檢測的像素，以便被用于檢測所述對象的透鏡圖像高度。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像拾取裝置，其中，進(jìn)一步檢測所述圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量，并且除了所述所檢測的輸出之外，還根據(jù)所述進(jìn)一步檢測的輸出，在所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中控制用于放大或縮小的轉(zhuǎn)換系數(shù)和用于所述放大或縮小的以光軸為中心的坐標(biāo)。
17.一種在圖像記錄和再現(xiàn)裝置或圖像拾取裝置中使用的色像差校正方法，所述圖像記錄和再現(xiàn)裝置或圖像拾取裝置包括圖像拾取透鏡、用于將穿過所述圖像拾取透鏡的圖像光轉(zhuǎn)換為電圖像信號的圖像拾取部件、以及用于處理所述圖像信號的照相機(jī)信號處理部件，該方法包括以下步驟將來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號轉(zhuǎn)換成至少三種原色信號；對所述原色信號的每種顏色執(zhí)行圖像的放大或縮??；以及檢測所述圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度，并根據(jù)其檢測輸出而控制用于放大或縮小的所述轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的色像差校正方法，還包括以下步驟將來自所述分辨率轉(zhuǎn)換部件的輸出信號轉(zhuǎn)換成外部輸出圖像信號或記錄圖像信號；以及輸出所述外部輸出圖像信號，和/或在記錄介質(zhì)中記錄所述記錄圖像信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的色像差校正方法，還包括步驟使來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號能被記錄在所述記錄介質(zhì)中，并且將關(guān)于拾取圖像時檢測的所述圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息、或者與其對應(yīng)的校正信息，與所述輸出信號一起記錄在所述記錄介質(zhì)中。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的色像差校正方法，其中，所述圖像記錄和再現(xiàn)裝置或圖像拾取裝置還包括切換部件，用于在來自所述照相機(jī)信號處理部件的輸出信號和來自任意外部輸入部件或來自記錄介質(zhì)的圖像信號之間進(jìn)行切換，該方法還包括步驟把來自所述切換部件的信號轉(zhuǎn)換成至少三種原色信號，和對所述原色信號的每種顏色執(zhí)行圖像的放大或縮小，以及對用于放大或縮小的所述轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)進(jìn)行任意設(shè)置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的色像差校正方法，還包括以下步驟將關(guān)于拾取圖像信號時檢測的所述圖像拾取透鏡中光圈的驅(qū)動狀態(tài)和對象的透鏡圖像高度的信息、或者與其對應(yīng)的校正信息，與所述圖像信號一起記錄在所述記錄介質(zhì)中；以及根據(jù)所述再現(xiàn)信息，控制用于放大或縮小的所述轉(zhuǎn)換系數(shù)和以光軸為中心的坐標(biāo)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的色像差校正方法，其中，使用屏幕上所檢測的像素的坐標(biāo)和以光軸為中心的坐標(biāo)之間的差，來檢測所述對象的透鏡圖像高度。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的色像差校正方法，其中，所述圖像記錄和再現(xiàn)裝置或圖像拾取裝置還包括能夠控制聚焦位置的自動調(diào)焦部件，其中，使所述受到控制的聚焦位置的坐標(biāo)代表整個屏幕的所述所檢測的像素，以便被用于檢測所述對象的透鏡圖像高度。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的色像差校正方法，還包括以下步驟檢測所述圖像拾取透鏡的驅(qū)動狀態(tài)以及照相機(jī)抖動校正量，并且除了所述所檢測的輸出之外，還根據(jù)所述進(jìn)一步檢測的輸出，在所述分辨率轉(zhuǎn)換部件中控制用于放大或縮小的所述轉(zhuǎn)換系數(shù)和控制用于放大或縮小的所述以光軸為中心的坐標(biāo)。
全文摘要
針對成像透鏡部分中光圈的孔徑值以及針對對象的透鏡圖像高度執(zhí)行很好的校正。開關(guān)(5)選擇來自照相機(jī)信號處理電路(4)的輸出信號，以將其提供給色差校正部分(6)。轉(zhuǎn)換比率計算部分(10)接收在成像透鏡部分(1)中提供的光圈(31)的孔徑值，并且還從色差校正部分(6)接收進(jìn)行了校正的像素的坐標(biāo)。此外，轉(zhuǎn)換比率計算部分(10)接收成像透鏡部分(1)的驅(qū)動狀態(tài)如變焦距和焦點(diǎn)位置、以及照相機(jī)移動校正矢量。隨后，確定各顏色的轉(zhuǎn)換比率，并將其提供給色差校正部分(6)。此外，由色差校正部分(6)校正的信號被數(shù)據(jù)壓縮電路(15)壓縮，并隨后被提供給記錄/再現(xiàn)裝置17以便被記錄在記錄介質(zhì)上。來自記錄/再現(xiàn)裝置(17)的再現(xiàn)信號被數(shù)據(jù)解壓縮電路(18)解壓縮，并隨后被提供給開關(guān)(5)。
文檔編號H04N9/04GK1759600SQ20038011018
公開日2006年4月12日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者岡田深雪 申請人:索尼株式會社