[發明專利]攝像設備和圖像數據校正方法

有效

• 申請號: 201010292790.7
• 申請日: 2010-09-25
• 公開（公告）號: CN102036012A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 寺澤見
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/243
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種攝像設備和圖像數據校正方法，尤其涉及一種用于基于光學信息對由于光學因素引起的圖像質量劣化進行校正的技術。

背景技術

隨著近來的數字攝像機和數字照相機的像素數增多的趨勢，逐漸可以獲得分辨率更高的高質量圖像。另一方面，由于像素大小減小引起的圖像劣化以及由于設計小型鏡頭的困難等的因素引起的諸如成像圓的外周的光量降低、倍率色像差和畸變像差等的主要由光學系統造成的圖像質量劣化越來越明顯。

認為如上所述的由于光學因素引起的圖像質量劣化在理論上具有從光軸的中心放射狀地擴散的點對稱的現象特性。然而，實際的圖像受到由多個透鏡組構成的鏡頭的特性、諸如光圈機構等的光學構件的形狀以及傳感器的物理結構影響，并且因而，圖像質量劣化不總是具有點對稱的現象特性。

為了應對具有非點對稱的現象特性的這種圖像質量劣化，傳統上，例如，由日本專利3824237和日本專利3912404、以及日本特開2005-341033和2007-134903已經提出了使用諸如焦距、光圈和焦點位置等的光學系統的參數信息(下文中被稱為“光學參數”)的校正技術。

特別是在攝像機的情況下，當焦距、光圈和焦點位置在攝像期間經常變化時，由于光學因素引起的圖像質量劣化依賴于光學參數的變化而連續波動。另外，還需要考慮以下事實：在使用照相機或攝像機進行攝像的情況下，存儲用于校正上述的非點對稱的圖像質量劣化的校正特性數據所需的存儲容量、和諸如校正特性數據的處理時間等的資源有限并且很少。

為了應對這種情況，在生成校正特性數據時，需要在考慮圖像質量劣化的非點對稱性時，根據光學特性的狀況和攝像狀態進行適當的控制操作。

根據日本專利3824237，根據光學參數確定光學校正值的混合比，并且根據通過在垂直方向和水平方向上利用距離增益函數校正從關注像素到畫面中心的距離所獲得的像素距離，進行遮光校正(shading?correction)。然而，該技術僅使用距離增益函數類似地改變基本校正特性。因此，對于具有復雜的非點對稱性的光學特性，需要具有復雜的距離增益函數，并且由于該技術不能應對不相似的形狀變化，因此不能獲得適當的校正效果。此外，利用簡單模型來近似針對光學參數和圖像高度位置的變化的校正特性，這實際上沒有實現適當的校正處理。

根據日本專利3912404，檢測由圖像穩定處理引起的光軸的中心和圖像傳感器的中心的相對位置，并且切換從光軸的中心起在徑向方向上離散地存儲的遮光校正信息的相位。然而，在該例子中，使用未被處理的離散配置的校正信息，并且因而，對于具有復雜的非點對稱性的光學特性，只能簡單地增大校正信息的密度。

根據日本特開2005-341033，為了應對由傳感器結構引起的遮光的不對稱性，使在x軸方向和y軸方向上存儲的校正信息不對稱，并且計算關注像素的位置處的校正系數。然而，在該例子中，通過合成線對稱的現象特性、以使得可以利用特定函數表示這些線對稱的現象特性來表示整個畫面的不對稱性，并且因而，該技術不能應對相對于光軸的中心在角度方向上變化的光學特性。

根據日本特開2007-134903，為了應對由光學系統的畸變引起的遮光的不對稱性，使用實際測量出的遮光量對校正信息進行轉換，并且計算關注像素的位置處的校正系數。然而，該例子需要實際測量非點對稱的特性并存儲該信息。如果進行實際測量，則首先獲得校正信息毫無意義。另外，實際上不可能在光學參數連續變化的實際攝像狀態下進行相同的處理。

發明內容

考慮到以上情形而作出本發明，并且本發明使得可以在不增大設備的結構的情況下、快速地校正具有復雜的非點對稱性的由于光學因素引起的圖像質量劣化。