專利名稱：圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備和圖像信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備、圖像信號處理方法和計算機程序，更具體而言，涉及其中圖像攝取器件具有多個劃分區(qū)域并且對來自劃分區(qū)域的信號單獨執(zhí)行信號處理的圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備、圖像信號處理攝取方法和計算機程序。

背景技術(shù)：
CCD(電荷耦合器件)單元、CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)單元等一般被用于與例如攝像機或照相機一起使用的圖像攝取器件。例如，現(xiàn)在流行的CCD單元利用其大量的光電探測器(PD)接收用于一屏的攝取圖像信息的光線，并通過垂直寄存器和水平寄存器讀出通過光電轉(zhuǎn)換從光電探測器獲取的電荷信號。然后，CCD單元將讀出的電荷信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，并從一個輸出通道輸出所獲取的數(shù)據(jù)流。下面參考圖1描述上述這種單通道輸出型CCD單元和信號處理配置。
所示CCD單元10包括用于在垂直方向傳送作為圖像攝取元件的多個光電探測器(PD)中累積的電荷的垂直寄存器11、用于在水平方向逐行傳送由垂直寄存器11所傳送的電荷的水平寄存器12、以及用于將水平寄存器12的電荷轉(zhuǎn)換成電壓的輸出放大器13。輸出放大器13的輸出被輸入到信號處理部件21。
信號處理部件21包括用于從輸入信號中消除噪聲的CDS電路、用于執(zhí)行增益調(diào)節(jié)的AGC電路、用于執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換電路，等等。通過信號處理部件21的信號處理獲取的數(shù)字信號被累積到行存儲器22中，然后通過輸出部件23被輸出。結(jié)果，獲取了如圖1所示的輸出圖像30。
近年來，由于對信號處理速度的增大或/和CCD單元的組成像素的數(shù)目的增加的需求，提出了一種配置，該配置將CCD單元的輸出劃分成多個輸出，對這些輸出執(zhí)行并行處理，復(fù)用這樣處理后的輸出，然后輸出所得到的經(jīng)復(fù)用的輸出。利用所述這種配置實現(xiàn)了高速信號處理。例如，如果輸出2通道的信號，則可以利用與在使用一個通道的輸出的情況下的頻率的一半相等的頻率來執(zhí)行對輸出數(shù)據(jù)的信號處理。
參考圖2描述適于2通道輸出的CCD單元和信號處理配置。所示CCD單元50包括用于在垂直方向傳送光電探測器(PD)中累積的電荷的垂直寄存器51、以及用于在水平方向逐行傳送由垂直寄存器51所傳送的電荷的兩個水平寄存器52和53。第一水平寄存器52接收圖2中的左半?yún)^(qū)域中包括的光電探測器的那些輸出，而第二水平寄存器53接收圖2的右半?yún)^(qū)域中包括的光電探測器的那些輸出。
第一水平寄存器52的累積數(shù)據(jù)被輸出放大器54轉(zhuǎn)換成電壓，并且被輸出到信號處理部件62。同時，第二水平寄存器53的累積數(shù)據(jù)被另一個輸出放大器55轉(zhuǎn)換成電壓，并且被輸入到另一個信號處理部件61。這兩個信號處理部件62和61分別對圖2中的左半?yún)^(qū)域和右半?yún)^(qū)域中的組成像素的輸出進(jìn)行處理。通過并行處理實現(xiàn)了高速處理。
通過信號處理部件61和62的信號處理獲取的數(shù)據(jù)分別被輸入到行存儲器63和64，被復(fù)用器65復(fù)用，然后通過輸出部件66被輸出。結(jié)果，例如獲取了圖2中示出的這種輸出圖像70。
根據(jù)圖2所示的配置，CCD單元的圖像攝取區(qū)域被劃分成左和右劃分區(qū)域兩個區(qū)域，并且與左和右劃分區(qū)域分別對應(yīng)的水平寄存器52和53并行執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送和信號處理。結(jié)果，提高了圖像的輸出速度。但是，由于使用了多個輸出放大器54和55，所以基于輸出放大器的特性的差異出現(xiàn)了輸出水平之間的差異。具體而言，在如圖2所示從CCD導(dǎo)出兩個輸出并且由不同的輸出放大器54和55對這兩個輸出放大的情形中，由于輸出放大器各自的差異導(dǎo)致了輸出數(shù)據(jù)之間的分散。輸出放大器的特性取決于制造過程和分散性，因此很難使放大器的特性值彼此一致。
此外，在通過輸出放大器54和55傳送的信號被信號處理部件(CDS/AGC/AD塊)61和62處理并被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號時，也非常難使CDS/AGC/AD功能的特性彼此完全一致。結(jié)果，在左和右側(cè)圖像的輸出水平之間出現(xiàn)了差異，如圖2中示出的輸出圖像70可見。
為了對左和右側(cè)圖像的水平進(jìn)行校正以最小化水平之間的差異，從而使圖像攝取區(qū)域之間的邊界不顯著，應(yīng)當(dāng)使左和右側(cè)圖像輸出的水平彼此相等。例如，使用這樣的方法計算并彼此比較來自左和右區(qū)域的輸出水平，對輸出水平之一進(jìn)行校正以使其與另一輸出水平彼此一致。例如，在日本專利No.3,619,077(下文稱作專利文獻(xiàn)1)中公開了該方法。但是，在應(yīng)用專利文獻(xiàn)1中所公開的該方法的情況下，必需從像素的劃分區(qū)域內(nèi)選擇具有較高相關(guān)性的那些區(qū)域(例如，同一圖像攝取對象的圖像被攝取的區(qū)域，比如其中天空的圖像在左和右側(cè)圖像區(qū)域中被攝取的區(qū)域)，并且在選擇區(qū)域的輸出水平之間執(zhí)行水平比較。因此，作為用于水平控制的處理必需執(zhí)行相關(guān)性判斷處理、具有較高相關(guān)性的區(qū)域的選擇處理，等等。此外，在不能從劃分區(qū)域內(nèi)檢測到具有較高相關(guān)性的像素區(qū)域的情況下，該處理失效。注意，在上面的描述中，盡管CCD單元被用作圖像攝取器件，但是在CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)單元被用作圖像攝取器件時情況也類似。
日本專利早期公開No.2002-252808(下文稱作專利文獻(xiàn)2)公開了這樣的設(shè)備，為了對左和右輸出水平進(jìn)行校正以最小化輸出水平之間的水平差異，該設(shè)備對多行上的左和右通道的像素數(shù)據(jù)求平均，以確定像素數(shù)據(jù)之間的差異并確定增益校正值來執(zhí)行校正。但是，專利文獻(xiàn)2的設(shè)備也需要考慮了劃分區(qū)域的相關(guān)性的處理，并且存在與上述問題類似的問題。
日本專利早期公開No.2003-143491(下文稱作專利文獻(xiàn)3)公開了這樣的一種設(shè)備，該設(shè)備包括用于彼此獨立地對左和右通道的輸出進(jìn)行控制、并且對控制系統(tǒng)進(jìn)行控制以使水平差異最小化的控制系統(tǒng)。但是，在使用所述這種設(shè)備時，必需使用新的控制系統(tǒng)，這導(dǎo)致了電路尺寸和成本增加的問題。
日本專利早期公開No.2004-64404(下文稱作專利文獻(xiàn)4)公開了這樣的一種圖像攝取設(shè)備，該圖像攝取設(shè)備在光阻擋狀態(tài)中執(zhí)行圖像攝取，基于所攝取的圖像數(shù)據(jù)檢測劃分區(qū)域之間的水平差異以獲取用于水平調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)，并利用該用于水平調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)對所攝取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行水平調(diào)節(jié)。但是，專利文獻(xiàn)4的圖像攝取設(shè)備存在要求在圖像攝取之前獲取控制參數(shù)的獲取處理。


發(fā)明內(nèi)容
因此，希望提供一種圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備、圖像信號處理方法和計算機程序，利用這些電路、裝置、方法和程序，可以通過簡單的配置對來自諸如CCD單元或CMOS單元之類的圖像攝取器件(從其導(dǎo)出多個劃分輸出)的輸出信號進(jìn)行校正，以消除圖像攝取器件的劃分區(qū)域之間的邊界上的不連續(xù)性。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的圖像信號處理電路，包括圖像信號校正部件，該圖像信號校正部件被配置為接收與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理。圖像信號校正部件包括計算部件，該計算部件被配置為獲取邊界像素的像素值，其中邊界像素包括位于與和圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算部件還被配置為計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算部件還被配置為計算作為第一像素值總和和校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值。該圖像信號校正部件還包括校正部件，該校正部件被配置為執(zhí)行由計算部件計算出的校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)該比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理。計算部件執(zhí)行校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
圖像信號處理電路可以被配置，以使圖像信號校正部件被配置為對單色圖像執(zhí)行圖像校正處理，并且獲取第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域中的每個圖像區(qū)域中的像素列的像素值，其中所述像素列包括多個行中的每行中的、與分別與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的一個像素。圖像信號校正部件執(zhí)行計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和的處理，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的像素列中的、分別與多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的像素值的和值，校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的像素列中的、分別與多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的部分替換像素值的和值。
圖像信號處理電路可以被配置，以使圖像信號校正部件被配置為對彩色圖像執(zhí)行圖像校正處理，并且獲取第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域中的每個圖像區(qū)域中的像素列的像素值，其中所述像素列包括多個行中的每行中的、與分別與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的一個像素。圖像信號校正部件執(zhí)行計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和的處理，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的像素列中的、分別與多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的像素值的和值，校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的像素列中的、分別與多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的部分替換像素值的和值。
圖像信號處理電路還可以包括多個輸出放大器，該多個輸出放大器被配置為基于與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的電荷信息輸出電壓信息；多個信號處理部件，該多個信號處理部件被配置為分別接收輸出放大器的輸出作為到其的輸入，以產(chǎn)生數(shù)字信號；以及復(fù)用器，該復(fù)用器被配置為對信號處理部件的輸出進(jìn)行復(fù)用。計算部件從復(fù)用器接收數(shù)字圖像信號，以執(zhí)行校正像素值總和差值的計算，并且校正部件從復(fù)用器接收數(shù)字圖像信號，以執(zhí)行像素值校正處理。
優(yōu)選地，圖像信號處理電路被配置為如果校正像素值總和差值的絕對值大于預(yù)設(shè)閾值，則校正部件執(zhí)行用于改變劃分區(qū)域圖像的像素值的像素值校正處理，但是如果校正像素值總和差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)閾值，則校正部件不執(zhí)行校正處理。
圖像信號處理電路可以被配置，以使校正部件將校正像素值總和差值與預(yù)設(shè)閾值相比較，并且根據(jù)該比較的結(jié)果有選擇地執(zhí)行四種操作模式之一。這四種模式之一包括(1)如果校正像素值總和差值大于或等于閾值，則執(zhí)行進(jìn)行用于提升第一圖像區(qū)域的輸出水平的校正的操作模式。這四種模式之一還包括(2)如果校正像素值總和差值小于閾值并且不為負(fù)值，則執(zhí)行不進(jìn)行校正的另一種操作模式；以及(3)如果校正像素值總和差值為負(fù)值并且校正像素值總和差值的絕對值大于閾值，則執(zhí)行進(jìn)行用于降低第一圖像區(qū)域的輸出水平的校正的又一種操作模式。這四種操作模式之一還包括(4)如果校正像素值總和差值為負(fù)值并且校正像素值總和差值的絕對值小于或等于閾值，則執(zhí)行不進(jìn)行校正的再一種操作模式。
優(yōu)選地，圖像信號處理電路被配置為使得校正部件設(shè)置絕對值比校正像素值總和差值的絕對值小的校正量，以對每個圖像幀執(zhí)行校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種圖像攝取設(shè)備，包括圖像攝取部件；以及圖像信號處理部件，該圖像信號處理部件被配置為對來自圖像攝取部件的圖像信號執(zhí)行信號處理；圖像攝取部件具有用于輸出與圖像攝取器件的每個劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號的配置，圖像信號處理部件包括圖像信號校正部件，該圖像信號校正部件被配置為接收與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為到其的輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理。圖像信號校正部件包括計算部件，該計算部件被配置為獲取邊界像素的像素值，其中邊界像素包括位于與和圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算部件還被配置為計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算部件還被配置為計算作為第一像素值總和和校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值。圖像信號校正部件還包括校正部件，該校正部件被配置為執(zhí)行由計算部件計算出的校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理。計算部件執(zhí)行校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫(rewrite)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供了一種由用于對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的圖像信號處理設(shè)備執(zhí)行的圖像信號處理方法，包括圖像信號校正步驟，由圖像信號處理設(shè)備的圖像信號校正部件執(zhí)行，用于接收與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為到該圖像信號校正部件的輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理。圖像信號校正步驟包括計算步驟，由圖像信號校正部件的計算部件執(zhí)行，用于獲取邊界像素的像素值，其中邊界像素包括位于與和圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算步驟還用于計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算步驟還用于計算作為第一像素值總和和校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值。圖像信號校正步驟還包括校正步驟，由圖像信號校正部件的校正部件執(zhí)行，用于執(zhí)行由計算部件計算出的校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)該比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理。計算步驟是這樣的步驟用于執(zhí)行校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供了一種用于使圖像信號處理設(shè)備對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的計算機程序，包括圖像信號校正步驟，用于使圖像信號處理設(shè)備的圖像信號校正部件接收與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為到圖像信號校正部件的輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理。圖像信號校正步驟包括計算步驟，該計算步驟用于使圖像信號校正部件的計算部件獲取邊界像素的像素值，其中邊界像素包括位于與和圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算步驟還用于使計算部件計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算步驟還用于使計算部件計算作為第一像素值總和和校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值。圖像信號校正步驟還包括校正步驟，該校正步驟用于使圖像信號校正部件的校正部件執(zhí)行由計算部件計算出的校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)該比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理。計算步驟是這樣的步驟用于執(zhí)行校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
注意，本實施例的計算機程序是以計算機可讀形式提供給(例如)可以執(zhí)行各種程序代碼的通用計算機系統(tǒng)的計算機程序，并且可以利用存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)來提供。通過以計算機可讀形式提供這種程序，在計算機系統(tǒng)上實現(xiàn)了根據(jù)該程序的處理。
利用圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備、圖像信號處理方法和計算機程序，如果輸入與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號以對其執(zhí)行校正處理，則獲取到了邊界像素的像素值，其中邊界像素包括位于與和圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素列中的像素，并且每行包括至少一個像素。然后，計算第一像素值總和，其中第一像素值總和是第一圖像區(qū)域中的多個行中的邊界像素的像素值的和值。此外，如果第二圖像區(qū)域中的像素列中的任一行中的像素的像素值和第一圖像區(qū)域中的像素列中的同一行中的對應(yīng)像素的像素值之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值，則第二圖像區(qū)域中的像素的像素值被第一圖像區(qū)域中的像素的像素值替換。然后，計算校正第二像素值總和，該校正第二像素值總和是第二圖像區(qū)域中的多個行中的、邊界像素的部分替換像素值(即，包括這種替換后的像素值在內(nèi)的像素值)的和值。此后，執(zhí)行校正像素值總和差值(其是第一像素值總和和校正第二像素值總和之間的差值)和預(yù)設(shè)閾值的比較。然后，以根據(jù)比較確定的校正模式對劃分區(qū)域圖像執(zhí)行校正處理。具體而言，如果該差值的絕對值大于該閾值，則執(zhí)行改變劃分區(qū)域圖像的像素值的處理。利用上述配置，可以高效地執(zhí)行像素值校正，即，用于消除劃分圖像區(qū)域中的不連續(xù)性的校正，而無需執(zhí)行諸如劃分區(qū)域的相關(guān)性檢測之類的處理。
結(jié)合附圖從下面的說明和所附權(quán)利要求書將清楚本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點，在附圖中類似的部分或者元件由類似的標(biāo)號表示。



圖1是示出單通道輸出型CCD單元和相關(guān)聯(lián)的信號處理配置的框圖； 圖2是示出雙通道輸出型CCD單元和相關(guān)聯(lián)的信號處理配置的框圖； 圖3是應(yīng)用本實施例的圖像信號處理設(shè)備和圖像攝取設(shè)備的配置的示例； 圖4是示出在圖3的圖像攝取設(shè)備中采用的CCD單元的詳細(xì)配置的框圖； 圖5和6是示出應(yīng)用本實施例的圖像校正處理的不同示例的示圖； 圖7是示出校正像素值總和的計算處理序列的流程圖； 圖8A和8B是示出通過應(yīng)用一行像素的像素值總和之間的差值來確定校正模式的情形中的優(yōu)點的圖示； 圖9是示出應(yīng)用本實施例的圖像校正處理序列的流程圖； 圖10是示出拜耳(Bayer)陣列的示圖； 圖11和12是示出用于彩色圖像的圖像校正處理的示例的示圖。

具體實施例方式 下面將參考附圖描述根據(jù)本實施例的圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備、圖像信號處理方法和計算機程序的細(xì)節(jié)。首先，參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像攝取設(shè)備和圖像信號處理電路的配置的示例。
圖3中的圖像攝取設(shè)備包括CCD單元100，類似于上面參考圖2所述的CCD單元，CCD單元100的圖像攝取區(qū)域被劃分成多個劃分區(qū)域，從而使得從CCD單元100導(dǎo)出與劃分區(qū)域相對應(yīng)的多個輸出。下面參考圖4描述CCD單元100的詳細(xì)配置。注意，盡管下述實施例集中于使用CCD單元作為圖像攝取器件的配置示例，但是本實施例也可以應(yīng)用于不使用CCD單元而使用CMOS單元作為圖像攝取器件的另一種配置。
參考圖4，CCD單元100包括作為光電轉(zhuǎn)換元件的大量光電探測器(PD)200，并且基于光電探測器200中累積的電荷輸出電壓信號。CCD單元100的用于一屏的圖像攝取區(qū)域在中央處沿水平方向被劃分成兩個劃分區(qū)域，并且CCD單元100輸出來自這兩個劃分區(qū)域的不同通道的像素信息。CCD單元100還包括垂直寄存器101、用于一行的水平寄存器102和103。垂直寄存器101是用于在垂直方向以一行為單位傳送光電探測器200中累積的電荷的寄存器。
水平寄存器102和103在水平方向以一個像素為單位傳送從垂直寄存器101傳送來的用于一行的電荷，并且將電荷信息輸入到輸出放大器104和105，輸出放大器104和105將電荷信息轉(zhuǎn)換成電壓并且對電壓進(jìn)行放大。輸出放大器104和105輸出與劃分圖像相對應(yīng)的電荷信息作為電壓信號。這樣，由CCD單元100的光電探測器(PD)200所生成的圖像信息從兩個輸出通道通過兩個輸出放大器104和105被輸出。
具體而言，第一水平寄存器102通過輸出放大器104輸出基于左側(cè)圖像區(qū)域中包括的光電探測器(PD)200輸出的電荷信息的信號。同時，水平寄存器103通過輸出放大器105輸出基于右側(cè)圖像區(qū)域中包括的光電探測器200輸出的電荷信息的信號。
返回到圖3，描述對輸出放大器104和105的輸出信號的處理。輸出放大器104的輸出(其是與CCD單元100的左側(cè)圖像相對應(yīng)的圖像信號信息)被輸入到信號處理部件111。信號處理部件111包括用于去除輸入信號中的噪聲的CDS電路、用于執(zhí)行增益調(diào)節(jié)的AGC電路、用于執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換部件等。信號處理部件111的組件執(zhí)行信號處理以從模擬信號產(chǎn)生例如12比特(0(最小)到4,095(最大))的數(shù)字信號。這些數(shù)字信號被累積在行存儲器112中。
同時，輸出放大器105的輸出(其是與CCD單元100的右側(cè)圖像相對應(yīng)的圖像信號信息)被輸入到信號處理電路113。信號處理電路113也包括用于去除輸入信號中的噪聲的CDS電路、用于執(zhí)行增益調(diào)節(jié)的AGC電路、用于執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換部件等。信號處理電路113的組件執(zhí)行信號處理以產(chǎn)生例如12比特(0(最小)到4,095(最大))的數(shù)字信號，并且這些數(shù)字信號被累積在行存儲器114中。
行存儲器112中累積的數(shù)據(jù)對應(yīng)于CCD單元100的左半部分的圖像數(shù)據(jù)，而行存儲器114中累積的數(shù)據(jù)對應(yīng)于CCD單元100的右半部分的圖像數(shù)據(jù)。行存儲器112和114中存儲的一行圖像中的、行存儲器112中存儲的左側(cè)圖像根據(jù)內(nèi)部同步信號按照先進(jìn)先出(FIFO)方法被輸出到復(fù)用器(MUX)115。同時，行存儲器114中存儲的右側(cè)圖像按照后進(jìn)先出(LIFO)方法被輸出，使得傳送開始位置和傳送結(jié)束位置被彼此替換，從而使得右側(cè)圖像區(qū)域的傳送開始位置在左側(cè)圖像區(qū)域的傳送結(jié)束位置之后。換言之，水平方向的像素傳送使左側(cè)圖像區(qū)域和右側(cè)圖像區(qū)域在復(fù)用器(MUX)115的輸出中彼此相連。
復(fù)用器115的輸出被輸入到圖像信號校正部件120的校正部件121，利用該校正部件執(zhí)行像素值校正。下面參考圖5描述校正處理。
輸入到校正部件121的圖像通過校正部件121也被輸入到計算部件122。計算部件122包括用于對像素數(shù)目進(jìn)行計數(shù)的內(nèi)部計數(shù)器，并且使用該內(nèi)部計數(shù)器來指定左側(cè)圖像的位于與左側(cè)圖像的右側(cè)邊界鄰近的位置的像素a、以及右側(cè)圖像的位于與左側(cè)圖像的左側(cè)邊界鄰近的位置的像素b。然后，計算部件122確定邊界區(qū)域中的像素值。例如，參見圖5，第一行中的左側(cè)圖像的位于與右側(cè)區(qū)域鄰近的位置的像素[a1]的像素值用[La1]表示，并且第一行中的右側(cè)圖像的位于與左側(cè)區(qū)域鄰近的位置的像素[b1]的像素值用[Lb1]表示。類似地，第二到第N行中的作為位于與左右側(cè)圖像之間的邊界鄰近的位置的像素的邊界像素[a2]到[aN]和[b2]到[bN]的像素值分別表示如下 [La2]、[Lb2] [La3]、[Lb3] ... [LaN]、[LbN] 如果CCD單元的大小約為5,000,000像素，則其包括2,448×2,050個像素，并且與有效行的數(shù)目相對應(yīng)的N的值約為2,050到2,048。
計算部件122計算 (a)位于與左側(cè)區(qū)域圖像的右側(cè)邊界鄰近的位置的像素a1到aN的像素值[La1]到[LaN]的總和，以及 (b)位于與右側(cè)區(qū)域圖像的左側(cè)邊界鄰近的位置的像素b1到bN的像素值[Lb1]到[LbN](通過下面描述的處理，其中部分被替換，即，這些像素值中的一個或一些被替換)的總和。
換言之，計算部件122計算像素值總和，該像素值總和包括 (a)像素a1到aN的像素值總和∑a＝La1+La2+...LaN，以及 (b)像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
現(xiàn)在，描述通過替換位于與右側(cè)區(qū)域圖像的左側(cè)邊界鄰近的位置的像素b1到bN的像素值[Lb1]到[LbN]得到的校正像素值[Lb1(new)]到[LbN(new)]的計算處理。
計算部件122根據(jù)下面的表達(dá)式，針對從第一行到第N行這N行中的每行，計算位于與左側(cè)圖像的圖像邊界鄰近的位置的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的圖像邊界的像素[bn]的像素值[Lbn]之間的差值絕對值[LSUBn] LSUBn＝|Lbn-Lan| 針對第一行到第N行的所有行執(zhí)行該計算。在這里，n＝1到N。
然后，計算部件122將對第一到第N行中的每行計算出的差值絕對值[LSUBn]與預(yù)先設(shè)置的差值閾值[DIFF]相比較。
如果差值絕對值[LSUBn]大于差值閾值[DIFF]，則計算部件122判斷在邊界上彼此鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]的相關(guān)性較低。
對于在邊界上彼此鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]的這種判斷對應(yīng)于下述情形例如，顯示了不同的對象，即，圖像之間的邊界偶然對應(yīng)于不同對象之間的邊界。
具體而言，例如如果相互比較左側(cè)圖像的像素[an]和右側(cè)圖像的像素[bn](如圖6中示出的像素區(qū)域301中包括的像素)，則像素[an]的像素值[Lan]明顯比像素[bn]的像素值[Lbn]大，并且相關(guān)性相當(dāng)?shù)?。如果具有這樣明顯不同的像素值的像素位于邊界上，并且對這種像素進(jìn)行校正以使得對于左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的平衡調(diào)節(jié)具有相同的水平，則錯誤地對這些像素值進(jìn)行了校正。
在根據(jù)本實施例的圖像信號處理方法的圖像校正處理中，在考慮到存在具有較低相關(guān)性的這種像素的情況下執(zhí)行平衡調(diào)節(jié)。具體而言，如果左側(cè)圖像的圖像邊界上的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的圖像邊界上的像素[bn]的像素值[Lbn]之間的差值絕對值[LSUBn]比預(yù)先設(shè)置的差值閾值[DIFF]大，則判斷在邊界上彼此鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]之間的相關(guān)性較低，并且將校正像素值[Lbn(new)]設(shè)置為[Lan]。此后，計算將在左側(cè)圖像和右側(cè)圖像之間的平衡校正時使用的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
具體而言，如果左側(cè)圖像的圖像邊界上的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的圖像邊界上的像素[bn]的像素值[Lbn]的差值絕對值[LSUBn]比預(yù)先設(shè)置的差值閾值[DIFF]大，如圖6所示屬于像素區(qū)域301的像素[an]和[bn]，即，如果滿足表達(dá)式 LSUBn＞DIFF， 則像素[bn]的像素值[Lbn]被替換以同一行中的左側(cè)圖像的像素[an]的像素值[Lan]。換言之，校正像素值[Lbn(new)]被設(shè)置為 [Lbn(new)]＝[Lan]。
在圖6所示的示例中，針對像素區(qū)域301中包括的像素[bk]和像素[bk+1]執(zhí)行上述像素值替換過程。
另一方面，如果不滿足表達(dá)式 LSUBn＞DIFF， 則判斷在邊界上彼此鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]之間的相關(guān)性較高。具體而言，判斷這對應(yīng)于下述情形例如，在邊界上彼此鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]顯示了相同的對象，并且左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]具有基本相等的像素值，且具有較高的相關(guān)性。在圖6所示的示例中，在邊界像素的除像素區(qū)域301之外的像素區(qū)域302a和302b中不滿足表達(dá)式LSUBn＞DIFF，并且判斷在邊界上彼此鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的像素[an]和像素[bn]之間的相關(guān)性較高。
在該實例中，像素[bn]的水平[Lbn]自身被用作校正像素值[Lbn(new)]。換言之，校正像素值[Lbn(new)]被設(shè)置為 [Lbn(new)]＝[Lbn]。
這樣，針對第一到第N行中的左側(cè)圖像的邊界像素[an]的像素水平[Lan]和右側(cè)圖像的邊界像素[bn]的像素水平[Lbn]連續(xù)執(zhí)行上述處理。具體而言，針對第一到第N行中的每行計算 LSUBn＝|Lbn-Lan|， 然后判斷是否滿足表達(dá)式 LSUBn＞DIFF。
然后，如果滿足表達(dá)式LSUBn＞DIFF，則校正像素值[Lbn(new)]被設(shè)置為[LBn(new)]＝[Lan]。
但是，如果不滿足表達(dá)式LSUBn＞DIFF，即，在LSUBn≤DIFF的情形中，則校正像素值[Lbn(new)]被設(shè)置為[Lbn(new)]＝[Lan]。
基于上述處理的結(jié)果，計算第一到第N行中的右側(cè)圖像的所有邊界像素[bn]的校正像素值[Lb1(new)]到[Lbn(new)]。然后，計算像素b1到bN的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
換言之，計算部件122計算兩種像素值總和，包括 (a)像素a1到aN的像素值總和∑a＝La1+La2+...Lan，以及 (b)像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
注意，可以(例如)從作為控制信息設(shè)置部件123的外部個人計算機(PC)設(shè)置預(yù)先設(shè)置的差值閾值[DIFF]。例如，在像素值可以被設(shè)置在利用12比特表示的從0到4,095的像素值水平范圍中的情形中，差值閾值[DIFF]可以被設(shè)置為從0到4,095的值中的一個值。作為一個具體示例，在像素的像素值可以被設(shè)置在利用12比特表示的從0到4,095的像素值水平范圍中的情形中，差值閾值[DIFF]被設(shè)置為(例如)[DIFF]＝128。
現(xiàn)在描述對于像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)的計算處理序列。該處理由圖像信號校正部件120中的計算部件122執(zhí)行。
首先，作為初始化，在步驟S101校正像素值總和∑b(new)被設(shè)置為0，并且在步驟S120作為行指定信息的參數(shù)[n]被設(shè)置為n＝1。這里，n是從1到N的范圍內(nèi)的被連續(xù)設(shè)置的變量，其中總行數(shù)為n。作為將參數(shù)[n]設(shè)置為n＝1的結(jié)果，從步驟S103開始的步驟處的處理首先針對最上一行執(zhí)行。
在步驟S103，在左側(cè)圖像的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的像素[bn]的像素值[Lbn]之間執(zhí)行比較處理。
如果滿足表達(dá)式 Lbn＞Lan， 則處理前進(jìn)到步驟S104，在該步驟根據(jù)下面的表達(dá)式執(zhí)行左側(cè)圖像的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的像素[bn]的像素值[Lbn]之間的差值絕對值[LSUBn]的計算處理 LSUBn＝Lbn-Lba。
另一方面，如果在步驟S103不滿足表達(dá)式 Lbn＞Lan， 則處理前進(jìn)到步驟S105，在該步驟根據(jù)下面的表達(dá)式執(zhí)行左側(cè)圖像的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的像素[bn]的像素值[Lbn]之間的差值絕對值[LSUBn]的計算處理 LSUBn＝Lan-Lbn。
然后在步驟S106，將左側(cè)圖像的像素[an]的像素值[Lan]和右側(cè)圖像的像素[bn]的像素值[Lbn]的差值絕對值[LSUBn]與預(yù)先設(shè)置的差值閾值[DIFF]相互比較。換言之，判斷是否滿足下面的表達(dá)式 LSUBn＞DIFF。
如果判斷滿足 LSUBn＞DIFF， 則處理前進(jìn)到步驟S107，在該步驟像素[bn]的像素值[Lbn]被替換以同一行中的左側(cè)圖像的像素[an]的像素值[Lan]，并將校正像素值總和[∑b(new)]更新為 校正像素值總和∑b(new)＝∑b(new)+Lan。
另一方面，如果不滿足表達(dá)式 LSUBn＞DIFF， 則處理前進(jìn)到步驟S108，在該步驟像素[bn]的像素值[Lbn]被用來將校正像素值總和[∑b(new)]更新為 校正像素值總和∑b(new)＝∑b(new)+Lbn。
然后，處理前進(jìn)到步驟S109，在該步驟判斷像素行指定變量[n]是否達(dá)到最低行[N]。如果像素行指定變量[n]未達(dá)到最低行[N]，則處理前進(jìn)到步驟S110，在該步驟參數(shù)n被更新為n＝n+1，從而針對下一行執(zhí)行從步驟S103開始的步驟處的處理。
如果通過上述處理完成了針對所有行1到N的處理，則完成了對像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)的計算。注意，盡管圖7中示出的流程僅示出了用于校正像素值總和∑b(new)的計算處理序列，但是除了所述處理之外，計算部件122還計算左側(cè)圖像的邊界像素[an]的像素值總和，即，像素a1到aN的校正像素值總和∑a＝La1+La2+...+LaN。
簡而言之，計算部件122計算兩種像素值總和，包括 (a)像素a1到aN的像素值總和∑a＝La1+La2+...LaN，以及 (b)像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)， 并且將計算出的總和值輸出到校正部件121。校正部件121基于輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行對左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的平衡調(diào)節(jié)處理，即，用于減少左側(cè)圖像區(qū)域和右側(cè)圖像區(qū)域之間的不連續(xù)性的圖像校正。
注意，盡管在該處理的當(dāng)前示例中，像素值[Lan]被用于左側(cè)圖像的所有邊界像素[an]以計算像素值總和[∑a]，同時對于右側(cè)圖像的邊界像素[bn]，計算校正像素值總和[∑b]，但是，用于左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的處理可以互相交換。具體而言，對于右側(cè)圖像的邊界像素[bn]，像素值[Lbn]可以用于計算校正像素值總和[∑b]，同時對于左側(cè)圖像的邊界像素[an]，計算校正像素值總和[∑a]。
現(xiàn)在描述校正部件121的處理。校正部件121執(zhí)行用于減少左側(cè)圖像區(qū)域和右側(cè)圖像區(qū)域之間的不連續(xù)性的圖像校正。在本實施例的圖像信號處理方法的圖像處理中，作為用于減少左側(cè)圖像區(qū)域和右側(cè)圖像區(qū)域之間的不連續(xù)性的處理，執(zhí)行了下面的處理。具體而言，執(zhí)行用于最小化由下面的表達(dá)式表示的校正像素值總和差值[SUB(new)]的校正 SUB(new)＝∑b(new)-∑a， 即，由上述處理計算出的兩個像素值總和之間的差值，包括 (a)像素a1到aN的像素值總和∑a＝La1+La2+...LaN，以及 (b)像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
校正部件121基于在某一圖像的圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上計算出的校正像素值總和差值[SUB(new)]，執(zhí)行用于圖像幀的處理。
注意，該處理可以通過兩種處理模式中的任一種來執(zhí)行，所述兩種處理模式包括 (1)以幀為單位計算校正像素值總和差值[SUB(new)]并且以幀為單位執(zhí)行基于計算出的數(shù)據(jù)的圖像校正的一種處理模式，以及 (2)一幀圖像被用來計算校正像素值總和差值[SUB(new)]并且針對該幀和多個后續(xù)幀執(zhí)行基于計算出的數(shù)據(jù)的圖像校正的另一種處理模式。
下面描述由校正部件121執(zhí)行的圖像校正處理。校正部件121將校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]與預(yù)先設(shè)置的閾值[Th]相比較，并且根據(jù)該比較的結(jié)果來有選擇地執(zhí)行下述處理之一。具體而言， (1)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]大于或等于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像添加偏移量的校正(加校正)以提升左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平； (2)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]小于閾值[Th]并且不為負(fù)值，則不執(zhí)行校正； (3)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行從左側(cè)區(qū)域圖像減去偏移量的校正(減校正)以降低左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平；或者 (4)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|小于或等于閾值[Th]，則不執(zhí)行校正。
簡言之，基于校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]和預(yù)設(shè)閾值[Th]之間的比較結(jié)果，執(zhí)行上述四種模式(1)到(4)之一。
注意，上述閾值[Th]和校正模式信息(1)到(4)可以從諸如PC之類的控制信息設(shè)置部件123輸入。此外，用于存儲閾值[Th]和校正模式信息(1)到(4)的存儲器可以被設(shè)置在校正部件121中，從而使得重新編碼的信息被應(yīng)用。校正模式信息包括校正量或偏移量。
在上述校正處理(1)到(4)中，對于圖像實際執(zhí)行校正處理(1)和(3)中的校正處理。具體而言， (1)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]大于或等于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像添加偏移量的校正(加校正)以提升左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平；但是 (3)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行從左側(cè)區(qū)域圖像減去偏移量的校正(減校正)以降低左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平。
這里，偏移量是用于提升或者降低輸出水平的校正量，并且例如對應(yīng)于亮度水平的移位量。偏移量是參考與量化過程中的最大值相比約0.1％的固定量確定的。例如，如果亮度水平為12比特的數(shù)字信號(0(最小)到4,095(最大))，則偏移量被設(shè)置為 4,095×0.1％＝4， 并且因此在從-4到+4的亮度水平范圍內(nèi)執(zhí)行對一幅圖像的像素的水平調(diào)節(jié)。因此，校正部件121設(shè)置絕對值小于該差值的絕對值的校正量，并且隨后利用所設(shè)置的校正量來執(zhí)行對圖像幀的校正處理。
例如，如果亮度水平為12位的數(shù)字信號(0(最小)到4,095(最大))，則 (1)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]大于或等于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像的亮度水平加[+4]的校正(加校正)以提升左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平；但是 (3)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像的亮度水平加上[-4]的校正(減校正)以降低左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平。
校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]沒有被用作校正量或偏移量的原因在于要抑制由校正引起的振蕩現(xiàn)象。由校正引起的振蕩現(xiàn)象是這樣一種現(xiàn)象如果大量的校正被執(zhí)行，則通過圖像攝取而接連獲取的圖像信號在每次圖像攝取操作時都要經(jīng)受加校正和減校正，從而持續(xù)地重復(fù)加校正和減校正，并且執(zhí)行了校正的區(qū)域中的圖像重復(fù)亮顯示和暗顯示。剛剛描述的這種振蕩現(xiàn)象在當(dāng)前時刻處的圖像的左區(qū)域和右區(qū)域之間的相關(guān)性與下一時刻處的圖像的左區(qū)域和右區(qū)域之間的相關(guān)性相差很大的情形中尤其會發(fā)生。
在本實施例中，為了避免上述這種振蕩現(xiàn)象，校正量被設(shè)置為量化水平的最大值的約0.1％，并且每次執(zhí)行圖像攝取時，都對后續(xù)攝取的圖像適度地應(yīng)用校正。通過執(zhí)行剛剛描述的這種校正處理抑制振蕩。如上所述，閾值和校正量或偏移量可以如圖3所示被從控制信息設(shè)置部件123輸入到校正部件121，或者可以被存儲到校正部件121的存儲器中并從該存儲器讀出。
上述本實施例的信號處理方法適用于高幀速率系統(tǒng)，在該高幀速率系統(tǒng)中，以高速率傳送不必要的圖像攝取區(qū)域并且以正常速率傳送輸出圖像區(qū)域。如果根據(jù)高幀速率系統(tǒng)執(zhí)行處理，則盡管要被添加的行數(shù)取決于高幀速率的設(shè)置而不同，但是可以響應(yīng)于該高幀速率設(shè)置執(zhí)行對閾值的設(shè)置和對校正量的設(shè)置，并且可以通過這些設(shè)置執(zhí)行穩(wěn)定的控制。注意，許多CCD單元都具有對于每個組成像素(component pixel)的靈敏度分散性，并且在劃分區(qū)域之間的邊界上彼此鄰近的像素也具有靈敏度分散性。
但是，在本實施例的配置中，例如如上參考圖5和6所述，計算劃分圖像區(qū)域之間的邊界上的垂直方向上的像素列的校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]，并且基于計算出的差值從上述校正模式(1)到(4)中確定出校正模式來執(zhí)行校正。因此，校正幾乎不可能被個別像素的靈敏度分散性影響，并且校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的計算過程中的差值發(fā)生因素(difference occurrence factor)可能僅取決于用于左側(cè)區(qū)域和右側(cè)區(qū)域的輸出放大器和信號處理部件的特性。
具體而言，如果一行像素的校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]被用來確定校正模式，則校正幾乎不可能被個別像素的靈敏度分散性影響。參考圖8A和8B描述這個優(yōu)點。圖8A和8B示出了在劃分圖像區(qū)域之間的邊界上的一列像素的輸出水平的頻率分布的直方圖，并且具體而言，圖8A和8B分布示出了左側(cè)區(qū)域和右側(cè)區(qū)域的直方圖。如果以像素為單位另行執(zhí)行比較，則僅兩個不同像素之間的分散性的差值被檢測到，并且該分散性差值極大。但是，如果在垂直方向上的大量像素的像素值的總和之間的差值被彼此比較，則個別像素對該差值的影響變得相對較小。結(jié)果，盡管圖像水平的分布具有彼此類似的形狀，但是從圖8A和8B可以看出它們表現(xiàn)出不同的峰值位置。峰值位置之間的差值是例如左側(cè)圖像和右側(cè)圖像之間的亮度水平的差值，并且該差值出現(xiàn)的因素取決于用于左側(cè)區(qū)域和右側(cè)區(qū)域的輸出放大器和信號處理部件的特性。
如果CCD單元具有大量的像素，例如數(shù)百萬像素，則在圖像攝取區(qū)域中彼此鄰近的兩個像素攝取同一圖像攝取對象的相同基底的概率很高。因此，上述分布中的差值不是源自圖像攝取對象之間的差異，而是源自與兩個劃分圖像相對應(yīng)的用于信號信息的兩個處理系統(tǒng)之間的差異，即，如圖3所示，這兩個處理系統(tǒng)包括 (a)輸出放大器104和信號處理部件111，以及 (b)輸出放大器105和信號處理部件113。
由校正部件121校正后的圖像數(shù)據(jù)被輸出到輸出部件130，校正圖像數(shù)據(jù)150從輸出部件130被輸出。這樣，圖像攝取設(shè)備的圖像信號校正部件120被配置，從而使得計算部件122計算位于劃分圖像區(qū)域的邊界上的垂直方向上的像素列的校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]，并且使得校正部件121基于計算出的校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]有選擇地確定校正模式(1)到(4)之一來執(zhí)行校正。因此，可以最小化個別像素的靈敏度分散性的影響，以對僅因用于左側(cè)區(qū)域和右側(cè)區(qū)域的輸出放大器和信號處理部件的特性而導(dǎo)致的水平差異進(jìn)行校正。結(jié)果，可以輸出具有高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)150。
利用該圖像攝取設(shè)備的配置，可以消除圖像攝取區(qū)域之間的邊界上出現(xiàn)的不連續(xù)性，而不管CCD輸出放大器的溫度特性、透鏡的數(shù)值孔徑、以及CDS/GIN/AD部件的增益設(shè)置。
現(xiàn)在參考圖9的流程圖描述圖像攝取設(shè)備的圖像校正處理序列。圖9中示出的流程圖的處理示出了圖3所示配置的校正部件121和計算部件122的處理。首先，在一屏的整個面積中的圖像數(shù)據(jù)被輸入到校正部件121和計算部件122后，計算部件122基于劃分區(qū)域圖像之間的邊界上的像素的像素值計算兩種像素值總和，包括 (a)像素a1到aN的像素值總和∑a＝La1+La2+...LaN，以及 (b)像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
校正像素值總和差值[SUB(new)]的計算處理是根據(jù)前面參考圖7描述的流程執(zhí)行的。計算部件122還基于像素a1到aN的像素值總和[∑a]和校正像素值總和[∑b(new)]來計算校正像素值總和差值 [SUB(new)＝∑b(new)-∑a]。
然后，計算部件122將計算出的校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]輸入到校正部件121。
校正部件121從計算部件122接收校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]，并且根據(jù)圖9中示出的流程圖執(zhí)行圖像校正處理。參考圖9，校正部件121首先在步驟S201判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]是否大于0。
注意，∑a和∑b(new)分別是 (a)像素a1到aN的像素值總和∑a＝La1+La2+...LaN，以及 (b)像素b1到bN的部分替換像素值的校正像素值總和∑b(new)＝Lb1(new)+Lb2(new)+...+LbN(new)。
如果在步驟S201判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]具有大于0的正值，則處理前進(jìn)到步驟S202。在步驟S202，校正部件121判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|是否大于預(yù)設(shè)閾值[Th]。
如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|大于預(yù)設(shè)閾值[Th]，則處理前進(jìn)到步驟S203，在該步驟校正部件121設(shè)置一個正值(+)作為校正量。具體而言，校正部件121設(shè)置用于提升作為校正對象圖像區(qū)域的左側(cè)區(qū)域圖像的水平或亮度的校正量的設(shè)置。這是上述校正模式(1)到(4)中的用于對應(yīng)于以下設(shè)置的校正量的設(shè)置處理 (1)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像添加偏移量的校正(正校正)以提升左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平。
另一方面，如果在步驟S202判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|不大于預(yù)設(shè)閾值[Th]，則處理前進(jìn)到步驟S204，在該步驟校正部件121設(shè)置不應(yīng)當(dāng)執(zhí)行校正。這是上述校正模式(1)到(4)中的對應(yīng)于以下設(shè)置的設(shè)置處理 (2)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]小于閾值[Th]并且不為負(fù)值，則不執(zhí)行校正。
另一方面，如果在步驟S201判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]小于或等于0，則處理前進(jìn)到步驟S205。在步驟S205，判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|是否大于預(yù)設(shè)閾值[Th]。
如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|大于預(yù)設(shè)閾值[Th]，則處理前進(jìn)到步驟S206，在該步驟負(fù)值(-)被設(shè)置為校正量。具體而言，設(shè)置用于降低作為校正對象圖像區(qū)域的左側(cè)區(qū)域圖像的水平或亮度的校正量。這是上述校正模式(1)到(4)中的對應(yīng)于以下設(shè)置的設(shè)置過程 (3)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行從左側(cè)區(qū)域圖像減去偏移量的校正(減校正)以降低左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平。
另一方面，如果在步驟S205判斷校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|不大于預(yù)設(shè)閾值[Th]，則處理前進(jìn)到步驟S207。在步驟S207，計算部件122設(shè)置使得不應(yīng)當(dāng)執(zhí)行校正。這是上述校正模式(1)到(4)中的對應(yīng)于以下設(shè)置的設(shè)置處理 (4)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]的絕對值|SUB(new)|小于或等于閾值[Th]，則不執(zhí)行校正。
這樣，在步驟S204到S207確定了校正模式之一，并且在步驟S208執(zhí)行了根據(jù)所確定的校正模式的校正。具體而言，在步驟S208，有選擇地執(zhí)行下述四種模式之一，包括 (1)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]大于或等于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像添加偏移量的校正(加校正)以提升左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平； (2)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]小于閾值[Th]并且不為負(fù)值，則不執(zhí)行校正； (3)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行從左側(cè)區(qū)域圖像減去偏移量的校正(減校正)以降低左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平；以及 (4)如果校正像素值總和差值[SUB(new)＝∑b(new)-∑a]為負(fù)值并且校正像素值總和差值[SUB(new)]的絕對值|SUB(new)|小于或等于閾值[Th]，則不執(zhí)行校正。
然后，在步驟S209，計算部件122執(zhí)行對像素值總和值[∑a]和校正像素值總和[∑b]的重置處理，此后處理結(jié)束。圖9中示出的流程的操作對于預(yù)先設(shè)置的每個處理定時(例如，對于每個圖像幀)輸入到校正部件121的圖像被重復(fù)執(zhí)行。
注意，在對每幅圖像執(zhí)行的校正過程中的校正量不是與差值相對應(yīng)的值，而是約0.1％，如上所述。例如，如果數(shù)字信號的亮度水平由12比特表示(0(最小)到4,095(最大))，則可以在4,095×0.1％＝4的范圍內(nèi)執(zhí)行調(diào)節(jié)，即，對于一幅圖像中的像素在亮度水平-4到+4的范圍內(nèi)對水平或亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過該調(diào)節(jié)處理，可以預(yù)期抑制了具有振蕩的校正。
[適用于彩色圖像的處理示例] 盡管上述處理示例被應(yīng)用于其像素基本上只具有亮度數(shù)據(jù)的單色圖像，但是根據(jù)本實施例，根據(jù)上述序列的校正處理也可以被應(yīng)用于彩色圖像。下面參考圖10到12描述用于拜耳陣列(Bayer array)彩色CCD單元的圖像攝取的處理示例。拜耳陣列彩色CCD單元具有包括重復(fù)的兩行的圖案，這兩行包括 包括[R]和[G]的重復(fù)圖案的一行，以及 包括[G]和[B]的另一重復(fù)圖案的另一行， 例如， R G R G R G…以及 G B G B G B…。
在具有上述這種拜耳陣列圖像的CCD單元的情形中，如果CCD單元是被劃分成左和右區(qū)域的兩個區(qū)域的類型的CCD單元，則有時在左側(cè)彩色圖像和右側(cè)彩色圖像的像素值水平之間會出現(xiàn)差值，從而使得圖像在亮度和色調(diào)上都彼此不同。如果應(yīng)用根據(jù)本實施例的處理，則可以產(chǎn)生由彼此被良好地平衡的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像形成、并且其間的邊界不明顯的圖像。
從由具有拜耳陣列的兩部分CCD單元攝取的圖像產(chǎn)生的顯示圖像具有如圖11所示的配置，并且其間具有邊界501的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像有時在亮度或色調(diào)上不同。如果執(zhí)行根據(jù)本實施例的處理，則從與邊界501鄰近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像中選擇兩個像素，并應(yīng)用這兩個像素來基于與上述像素值比較處理類似的處理計算校正像素值[∑b(new)]。此外，這兩個像素還被用來計算校正像素值總和差值[SUB(new)]。
如果僅獲取左側(cè)圖像和右側(cè)圖像中的每個圖像的一個像素，則例如下述不同像素數(shù)據(jù)的組合從第一行起順序出現(xiàn) G和R， B和G，以及 G和R。
這些組合中的每種都包括水平一般彼此不同的像素數(shù)據(jù)。因此，獲取左側(cè)圖像和右側(cè)圖像中的每個圖像的邊界上的兩個像素。通過該處理，像素數(shù)據(jù)的每種組合從第一行起順序包括左側(cè)圖像和右側(cè)圖像中的相同像素數(shù)據(jù)，例如 RG和RG， GB和GB，以及 RG和RG。
從而基于這種兩個像素的集合執(zhí)行像素水平調(diào)節(jié)。
參考圖12描述一種具體的處理示例。圖3中示出的計算部件122首先將左側(cè)圖像的與邊界501鄰近的兩個像素[an]和[an’]的水平[Lan]和[Lan′]相加來計算和像素值[Lan(2)]。具體而言，和像素值[Lan(2)]是根據(jù)以下表達(dá)式計算的 Lan(2)＝Lan+Lan’。
類似地，計算部件122將右側(cè)圖像的與邊界501鄰近的兩個像素[bn]和[bn’]的水平[Lbn]和[Lbn′]相加來計算和像素值[Lbn(2)]。具體而言，和像素值[Lbn(2)]是根據(jù)以下表達(dá)式計算的 Lbn(2)＝Lbn+Lbn’。
然后，圖3中示出的計算部件122針對每行計算與邊界鄰近的兩個像素的和像素值的差值絕對值。如果行n的和像素值差值絕對值用[LSUBn(2)]表示，則計算出 LSUBn(2)＝|Lbn(2)-Lan(2)|。
然后，計算部件122執(zhí)行針對第一到第N行中的每行計算出的和像素值差值絕對值[LSUBn(2)]與預(yù)先設(shè)置的差值閾值[DIFF(2)]之間的比較。
如果和像素值差值絕對值[LSUBn(2)]比差值閾值[DIFF(2)]大，即如果滿足表達(dá)式 LSUBn(2)＞DIFF(2)， 則計算部件122判斷左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的在邊界上彼此鄰近的兩個像素[an]和[an’]與兩個像素[bn]和[bn’]之間的相關(guān)性較低。
以此方式被判斷為相關(guān)性較低的行上的圖像區(qū)域之一(在本示例中是右側(cè)圖像區(qū)域)中的和像素值[Lan(2)]被設(shè)置為校正和像素值，即，被設(shè)置為 [Lbn(2)(new)]＝[Lan(2)]。
另一方面，如果和像素值差值絕對值[LSUBn(2)]不大于差值閾值[DIFF(2)]，即，如果不滿足表達(dá)式 LSUBn(2)＞DIFF(2)， 則計算部件122判斷在邊界上彼此臨近的左側(cè)圖像和右側(cè)圖像的兩個像素[an]和[an’]與兩個像素[bn]和[bn’]之間的相關(guān)性較高。從而，計算部件122將校正和像素值[Lan(2)(new)]設(shè)置為 [Lbn(2)(new)]＝[Lbn(2)]。
計算部件122執(zhí)行上述這種像素置替換處理以計算兩種像素值總和，包括 (a)第一行到最后的第N行的和像素值[Lan(2)]的和像素值總和，其中每個和像素值[Lan(2)]是左側(cè)圖像的與邊界501鄰近的兩個像素[an]和[an’]的水平[Lan]和[Lan′]的總和，以及 (b)第一行到最后的第N行的和像素值[Lbn(2)]的和像素值總和，其中每個和像素值[Lbn(2)]是右側(cè)圖像的與邊界501鄰近的兩個像素[bn]和[bn’]的水平[Lbn]和[Lbn′]的總和。
注意，可以(例如)從作為控制信息設(shè)置部件123的外部個人計算機(PC)設(shè)置預(yù)設(shè)差值閾值[DIFF(2)]。例如，在像素值可以被設(shè)置在利用8比特的從0到255的像素值水平范圍中的情形中，差值閾值[DIFF(2)]可以被設(shè)置為從0到511的值中的一個值，該從0到511的值定義兩個像素的差值的從最小值到最大值的范圍。作為一個具體示例，在像素的像素值可以被設(shè)置在利用8比特的從0到255的像素值水平范圍中的情形中，差值閾值[DIFF(2)]被設(shè)置為(例如)[DIFF(2)]＝64。
現(xiàn)在描述校正部件121的處理。校正部件121執(zhí)行用于減少左側(cè)圖像區(qū)域和右側(cè)圖像區(qū)域的不連續(xù)性的圖像校正。在本實施例的圖像信號處理方法的圖像處理中，作為用于減少左側(cè)圖像區(qū)域和右側(cè)圖像區(qū)域的不連續(xù)性的處理，執(zhí)行下面的處理。具體而言，執(zhí)行用于最小化由下式給出的校正像素值總和差值[SUB(2)(new)]的校正 SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑a(2)， 該校正像素總和差值是由上述處理計算出的兩個和像素值總和之間的差值，該兩個和像素值總和包括 (a)∑a(2)＝La1(2)+La2(2)+...LaN(2)，以及 (b)∑b(2)(new)＝Lb1(2)(new)+Lb2(2)(new)+...+LbN(2)(new)。
校正部件121基于在某一圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上計算出的校正和像素值總和差值[SUB(new)]，執(zhí)行用于圖像幀的處理。
注意，該處理可以通過兩種處理模式中的任一種來執(zhí)行，該兩種處理模式包括 (1)以幀為單位計算校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)]并且以幀為單位執(zhí)行基于計算出的數(shù)據(jù)的圖像校正的一種處理模式，以及 (2)一幀圖像被用來計算校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)]并且針對該幀和多個后續(xù)幀執(zhí)行基于計算出的數(shù)據(jù)的圖像校正的另一種處理模式。
由校正部件121執(zhí)行的圖像校正處理與上面參考圖9的流程圖描述的處理類似。具體而言，校正部件121將校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑a(2)]與預(yù)先設(shè)置的閾值[Th]相比較，并且根據(jù)該比較的結(jié)果來有選擇地執(zhí)行下述處理之一。具體而言， (1)如果校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑a(2)]大于或等于閾值[Th]，則執(zhí)行向左側(cè)區(qū)域圖像添加偏移量的校正(加校正)以提升左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平； (2)如果校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑a(2)]小于閾值[Th]并且不為負(fù)值，則不執(zhí)行校正； (3)如果校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑a(2)]為負(fù)值并且校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)]的絕對值|SUB(2)(new)|大于閾值[Th]，則執(zhí)行從左側(cè)區(qū)域圖像減去偏移量的校正(減校正)以降低左側(cè)區(qū)域圖像的輸出水平；或者 (4)如果校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑(2)a]為負(fù)值并且校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)]的絕對值|SUB(2)(new)|小于或等于閾值[Th]，則不執(zhí)行校正。
簡言之，基于校正和像素值總和差值[SUB(2)(new)＝∑b(2)(new)-∑a(2)]和預(yù)設(shè)閾值[Th]之間的比較結(jié)果，執(zhí)行上述四種模式(1)到(4)之一。
注意，上述閾值[Th]和校正模式信息(1)到(4)可以從諸如PC之類的控制信息設(shè)置部件123輸入。此外，用于存儲閾值[Th]和校正模式信息(1)到(4)的存儲器可以被設(shè)置在校正部件121中，從而使得重新編碼的信息被應(yīng)用。校正模式信息包括校正量或偏移量。注意，通過執(zhí)行與上述處理類似的適度對圖像一點一點地進(jìn)行校正的處理，可以避免振蕩現(xiàn)象。
參考本發(fā)明的特定實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)清楚，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的主題的情況下修改或改變該實施例。具體而言，以圖示的形式公開了本發(fā)明，但是本說明書所述實例不應(yīng)當(dāng)被限制性地解釋。為了判斷本發(fā)明的主題，應(yīng)當(dāng)參考權(quán)利要求書。
此外，上述處理序列可由硬件、軟件、或者硬件和軟件的組合配置執(zhí)行。在處理序列由軟件執(zhí)行的情況下，描述處理序列的程序可以被安裝到專用硬件中結(jié)合的計算機中的存儲器中以被該計算機執(zhí)行，或者可以被安裝到可以執(zhí)行各種處理的通用計算機中以被該計算機執(zhí)行。例如，程序可以預(yù)先被記錄在記錄介質(zhì)上。不僅可以將程序從記錄介質(zhì)安裝到計算機，而且可以通過諸如LAN(局域網(wǎng))或者因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)來接收程序并且將該程序安裝到諸如內(nèi)置硬盤之類的記錄介質(zhì)中。
注意，這里所述的各種處理可能不必按照上述順序的時間序列被執(zhí)行，而是取決于執(zhí)行這些處理的設(shè)備的處理能力或者偶然需求被并行或者獨立執(zhí)行。此外，在本說明書中，術(shù)語“系統(tǒng)”被用來表示包括可以不必被容納在同一外殼中的多個設(shè)備的邏輯集合配置。
總之，利用上述實施例的配置，與圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號被輸入以對其執(zhí)行校正處理，包括位于與對應(yīng)于圖像攝取器件的劃分區(qū)域、并且包括每行的至少一個像素的與第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的像素列中的像素的邊界像素的像素值被獲取。然后，計算第一像素值總和(其是第一圖像區(qū)域中多個行中的邊界像素的像素值的和值)。此外，如果第二圖像區(qū)域中任一行中的、像素列中的像素的像素值和第一像素區(qū)域中同一行中的、像素列中的對應(yīng)像素的像素值之間的差值大于預(yù)設(shè)閾值，則第二圖像區(qū)域中的像素的像素值被替換以第一圖像區(qū)域中的像素的像素值。然后，計算校正第二像素值總和(其是第二圖像區(qū)域中多個行中的邊界像素的部分替換像素值，即包括置換后的像素值的像素值的和值)。此后，對作為第一像素值總和和校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較。然后，以根據(jù)該比較的結(jié)果確定的校正模式執(zhí)行對劃分區(qū)域圖像的校正處理。具體而言，如果該差值的絕對值大于該閾值，則執(zhí)行改變劃分區(qū)域圖像的像素值的處理。利用所述配置，可以高效地執(zhí)行像素值校正(即，消除劃分圖像區(qū)域中的不連續(xù)性的校正)，而不執(zhí)行諸如劃分區(qū)域校正檢測之類的處理。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計需求和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合和替換，只要它們在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
本發(fā)明包含于2007年9月21日遞交到日本專利特許廳的日本專利申請JP 2007-244719相關(guān)的主題，該在先日本專利申請的全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種用于對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的圖像信號處理電路，包括
圖像信號校正部件，該圖像信號校正部件被配置為接收與所述圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理；
所述圖像信號校正部件包括
計算部件，該計算部件被配置為獲取邊界像素的像素值，其中所述邊界像素包括位于與和所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算部件還被配置為計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算部件還被配置為計算作為所述第一像素值總和和所述校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值，以及
校正部件，該校正部件被配置為執(zhí)行由所述計算部件計算出的所述校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對所述劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理，
所述計算部件執(zhí)行所述校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中所述圖像信號校正部件被配置為對單色圖像執(zhí)行圖像校正處理，并且
獲取所述第一圖像區(qū)域和所述第二圖像區(qū)域中的每個圖像區(qū)域中的像素列的像素值，其中所述像素列包括所述多個行中的每行中的、與分別與所述圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的所述第一圖像區(qū)域和所述第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的一個像素，并且
執(zhí)行計算所述第一像素值總和、以及所述校正第二像素值總和的處理，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的像素列中的分別與所述多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的像素列中的分別與所述多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的部分替換像素值的和值。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中所述圖像信號校正部件被配置為對彩色圖像執(zhí)行圖像校正處理，并且
獲取所述第一圖像區(qū)域和所述第二圖像區(qū)域中的每個圖像區(qū)域中的像素列的像素值，其中所述像素列包括所述多個行中的每行中的、與分別與所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的所述第一圖像區(qū)域和所述第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的多個像素，并且
執(zhí)行計算所述第一像素值總和、以及所述校正第二像素值總和的處理，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的像素列中的、分別與所述多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的像素列中的、分別與所述多個行中的一行中的邊界鄰近的那些像素的部分替換像素值的和值。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，還包括
多個輸出放大器，該多個輸出放大器被配置為基于與所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的電荷信息輸出電壓信息；
多個信號處理部件，該多個信號處理部件被配置為分別接收所述多個輸出放大器的輸出作為輸入，以產(chǎn)生數(shù)字信號；以及
復(fù)用器，該復(fù)用器被配置為對所述多個信號處理部件的輸出進(jìn)行復(fù)用；
所述計算部件從所述復(fù)用器接收數(shù)字圖像信號，以執(zhí)行對所述校正像素值總和差值的計算，
所述校正部件從所述復(fù)用器接收所述數(shù)字圖像信號，以執(zhí)行所述像素值校正處理。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中如果所述校正像素值總和差值的絕對值大于所述預(yù)設(shè)閾值，則所述校正部件執(zhí)行用于改變所述劃分區(qū)域圖像的像素值的像素值校正處理，但是如果所述校正像素值總和差值的絕對值小于或等于所述預(yù)設(shè)閾值，則所述校正部件不執(zhí)行所述校正處理。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中所述校正部件將所述校正像素值總和差值與所述預(yù)設(shè)閾值相比較，并且根據(jù)所述比較的結(jié)果有選擇地執(zhí)行四種操作模式之一，其中所述第一像素值總和用∑a表示并且所述第二像素值總和用∑b表示，并且所述四種模式包括
(1)如果所述校正像素值總和差值大于或等于所述閾值，則執(zhí)行進(jìn)行用于提升所述第一圖像區(qū)域的輸出水平的校正的操作模式；
(2)如果所述校正像素值總和差值小于所述閾值并且不為負(fù)值，則執(zhí)行不進(jìn)行校正的另一種操作模式；
(3)如果所述校正像素值總和差值為負(fù)值并且所述校正像素值總和差值的絕對值大于所述閾值，則執(zhí)行進(jìn)行用于降低所述第一圖像區(qū)域的輸出水平的校正的又一種操作模式；以及
(4)如果所述校正像素值總和差值為負(fù)值并且所述校正像素值總和差值的絕對值小于或等于所述閾值，則執(zhí)行不進(jìn)行校正的再一種操作模式。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像信號處理電路，其中所述校正部件設(shè)置絕對值比所述校正像素值總和差值的絕對值小的校正量，以對每個圖像幀執(zhí)行所述校正處理。
8.一種圖像攝取設(shè)備，包括
圖像攝取部件；以及
圖像信號處理部件，該圖像信號處理部件被配置為對來自所述圖像攝取部件的圖像信號執(zhí)行信號處理；
所述圖像攝取部件包括用來輸出與圖像攝取器件的每個劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號的配置，
所述圖像信號處理部件包括圖像信號校正部件，該圖像信號校正部件被配置為接收與所述圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理；
所述圖像信號校正部件包括
計算部件，該計算部件被配置為獲取邊界像素的像素值，其中所述邊界像素包括位于與和所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算部件還被配置為計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算部件還被配置為計算作為所述第一像素值總和和所述校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值，以及
校正部件，該校正部件被配置為執(zhí)行由所述計算部件計算出的所述校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對所述劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理，
所述計算部件執(zhí)行所述校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
9.一種由用于對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的圖像信號處理設(shè)備執(zhí)行的圖像信號處理方法，包括
圖像信號校正步驟，由所述圖像信號處理設(shè)備的圖像信號校正部件執(zhí)行，用于接收與所述圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為到所述圖像信號校正部件的輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理；
所述圖像信號校正步驟包括
計算步驟，由所述圖像信號校正部件的計算部件執(zhí)行，用于獲取邊界像素的像素值，其中所述邊界像素包括位于與和所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算步驟還用于計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算步驟還用于計算作為所述第一像素值總和和所述校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值，以及
校正步驟，由所述圖像信號校正部件的校正部件執(zhí)行，用于執(zhí)行由所述計算部件計算出的所述校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對所述劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理，
所述計算步驟是這樣的步驟用于執(zhí)行所述校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
10.一種用于使圖像信號處理設(shè)備對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的計算機程序，包括
圖像信號校正步驟，用于使所述圖像信號處理設(shè)備的圖像信號校正部件接收與所述圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為到所述圖像信號校正部件的輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理；
所述圖像信號校正步驟包括
計算步驟，用于使所述圖像信號校正部件的計算部件獲取邊界像素的像素值，其中所述邊界像素包括位于與和所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算步驟還用于使所述計算部件計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算步驟還用于使所述計算部件計算作為所述第一像素值總和和所述校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值，以及
校正步驟，用于使所述圖像信號校正部件的校正部件執(zhí)行由所述計算部件計算出的所述校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對所述劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理，
所述計算步驟是這樣的步驟用于執(zhí)行所述校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
11.一種用于對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理的圖像信號處理電路，包括
圖像信號校正裝置，用于接收與所述圖像攝取器件的劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為輸入，并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理；
所述圖像信號校正裝置包括
計算裝置，用于獲取邊界像素的像素值，其中所述邊界像素包括位于與和所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算裝置用于計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算裝置還用于計算作為所述第一像素值總和和所述校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值，以及
校正裝置，用于執(zhí)行由所述計算裝置計算出的所述校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對所述劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理，
所述計算裝置執(zhí)行所述校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
12.一種圖像攝取設(shè)備，包括
圖像攝取裝置；以及
圖像信號處理裝置，用于對來自所述圖像攝取裝置的圖像信號執(zhí)行信號處理；
所述圖像攝取裝置包括用于輸出與圖像攝取器件的每個劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號的配置，
所述圖像信號處理裝置包括圖像信號校正裝置，該圖像信號校正裝置用于接收與所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的輸出信號作為輸入并且對所接收的信號執(zhí)行校正處理；
所述圖像信號校正裝置包括
計算裝置，用于獲取邊界像素的像素值，其中所述邊界像素包括位于與和所述圖像攝取器件的所述劃分區(qū)域相對應(yīng)的第一圖像區(qū)域和第二圖像區(qū)域之間的邊界鄰近的位置的像素，該計算裝置還用于計算第一像素值總和、以及校正第二像素值總和，其中所述第一像素值總和是所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值的和值，所述校正第二像素值總和是所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的各行像素值部分被替換后的和值，該計算裝置還用于計算作為所述第一像素值總和和所述校正第二像素值總和之間的差值的校正像素值總和差值，以及
校正裝置，用于執(zhí)行由所述計算裝置計算出的所述校正像素值總和差值與預(yù)先確定的閾值之間的比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果來判斷用于劃分區(qū)域圖像的校正模式，并且根據(jù)所判斷的校正模式對所述劃分區(qū)域圖像執(zhí)行像素值校正處理，
所述計算裝置執(zhí)行所述校正第二像素值總和的計算處理，使得以一行為單位來執(zhí)行所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值和所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的邊界像素值之間的差值計算，如果所計算出的像素值差值大于預(yù)設(shè)閾值，則用所述第一圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值對所述第二圖像區(qū)域中的邊界像素的像素值進(jìn)行重寫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像信號處理電路、圖像攝取設(shè)備和圖像信號處理方法。該圖像信號處理電路用于對圖像攝取器件的輸出執(zhí)行信號處理，并且包括圖像信號校正部件；該圖像信號校正部件包括計算部件和校正部件。
文檔編號H04N5/335GK101404715SQ200810211668
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者萩原茂 申請人:索尼株式會社