[發(fā)明專利]圖像處理設(shè)備、具有該設(shè)備的攝像設(shè)備和圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310153320.6
• 申請(qǐng)日: 2013-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN103379294B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小川武志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04N5/367
• 分類號(hào): H04N5/367;H04N5/225;G02B7/28;G02B7/34
• 代理公司: 北京魏啟學(xué)律師事務(wù)所11398
• 代理人: 魏啟學(xué)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備，尤其涉及一種用于使用所獲得的兩個(gè)光瞳分割圖像之間的相位差來進(jìn)行焦點(diǎn)檢測的圖像處理設(shè)備。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知有這樣一種技術(shù)：通過多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)微透鏡的攝像元件來獲得光瞳分割圖像，并且獲得所獲得的兩個(gè)光瞳分割圖像之間的相位差，以進(jìn)行焦點(diǎn)檢測。

例如，日本特開2001-83407公開了如下技術(shù)：從光瞳分割圖像中獲得相位差以進(jìn)行焦點(diǎn)檢測，并且同時(shí)，將與同一微透鏡相對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元的所有信號(hào)相加在一起并輸出作為一個(gè)像素的信號(hào)。日本特開2001-83407公開了如下技術(shù)：通過以與后面的技術(shù)所述的方式相同的方式對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行處理，使這些圖像信號(hào)與利用現(xiàn)有技術(shù)的攝像像素的陣列所獲得的圖像信號(hào)大致相同，并且通過傳統(tǒng)的圖像處理技術(shù)來形成觀賞用圖像。

在分割得到的光電轉(zhuǎn)換單元其中任一達(dá)到了飽和的情況下，即使在對(duì)與同一微透鏡相對(duì)應(yīng)的所有光電轉(zhuǎn)換單元的輸出進(jìn)行相加時(shí)，相加得到的輸出也由于飽和的影響而無法表現(xiàn)出線性特性，由此導(dǎo)致圖片質(zhì)量劣化。

然而，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)所公開的現(xiàn)有技術(shù)，盡管最終獲得的圖像的容許飽和等級(jí)得以改善并且圖片質(zhì)量得以提高，但相加之前的光瞳分離圖像的飽和等級(jí)并沒有改善。除此以外，由于吸收了從飽和像素泄露的電荷的像素的影響而導(dǎo)致圖像形狀劣化，并且獲得相位差時(shí)的圖像的相關(guān)度劣化。

也就是說，在焦點(diǎn)檢測時(shí)發(fā)生不利影響，并且焦點(diǎn)檢測精度劣化或者設(shè)備進(jìn)入無法進(jìn)行焦點(diǎn)檢測的狀態(tài)。

由于可能導(dǎo)致在已獲得良好圖像的情況下無法進(jìn)行焦點(diǎn)檢測，因此出現(xiàn)了無法區(qū)別能夠進(jìn)行焦點(diǎn)檢測的狀態(tài)和無法進(jìn)行焦點(diǎn)檢測的狀態(tài)這一情形，并且這可能使用戶感到困惑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一方面提供了即使在由于光瞳分割圖像中所發(fā)生的飽和而導(dǎo)致圖像形狀劣化的情況下、也能夠正確地獲得圖像偏移量的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，本發(fā)明的一種圖像處理設(shè)備，用于對(duì)從攝像元件所獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，所述圖像處理設(shè)備包括：相關(guān)度運(yùn)算單元，用于對(duì)從所述攝像元件所獲得的兩個(gè)圖像的圖像信號(hào)的相關(guān)度進(jìn)行運(yùn)算，并且基于所述相關(guān)度來運(yùn)算光電轉(zhuǎn)換單元所拍攝的圖像之間的圖像偏移量；飽和檢測單元，用于檢測所述圖像信號(hào)是否達(dá)到飽和等級(jí)；以及控制器，用于控制所述相關(guān)度運(yùn)算單元，其中，所述控制器對(duì)來自包括所述光電轉(zhuǎn)換單元的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元的圖像信號(hào)的相關(guān)度是否用于所述相關(guān)度運(yùn)算單元所進(jìn)行的圖像偏移量的運(yùn)算進(jìn)行控制，以及所述控制器所進(jìn)行的控制是根據(jù)所述飽和檢測單元所進(jìn)行的光電轉(zhuǎn)換單元的飽和檢測的結(jié)果而進(jìn)行的。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，本發(fā)明的一種攝像設(shè)備，包括：攝像元件，其中在所述攝像元件中，與微透鏡相對(duì)應(yīng)地排列多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元；以及上述的圖像處理設(shè)備。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，本發(fā)明的一種圖像處理方法，用于對(duì)從攝像元件所獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，所述圖像處理方法包括以下步驟：相關(guān)度運(yùn)算步驟，用于對(duì)從所述攝像元件所獲得的兩個(gè)圖像的圖像信號(hào)的相關(guān)度進(jìn)行運(yùn)算，并且基于所述相關(guān)度來運(yùn)算光電轉(zhuǎn)換單元所拍攝的圖像之間的圖像偏移量；飽和檢測步驟，用于檢測所述圖像信號(hào)是否達(dá)到飽和等級(jí)；以及控制步驟，用于控制所述相關(guān)度運(yùn)算步驟，其中，在所述控制步驟中，對(duì)來自包括所述光電轉(zhuǎn)換單元的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元的圖像信號(hào)的相關(guān)度是否用于所述相關(guān)度運(yùn)算步驟中所進(jìn)行的圖像偏移量的運(yùn)算進(jìn)行控制，以及所述控制步驟中所進(jìn)行的控制是根據(jù)所述飽和檢測步驟中所進(jìn)行的光電轉(zhuǎn)換單元的飽和檢測的結(jié)果而進(jìn)行的。

通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像元件的像素結(jié)構(gòu)的圖。

圖2A和2B是示出圖1的像素中的入射光量-輸出等級(jí)特性的圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像元件的像素的攝像輸出的波形的圖。

圖4是示出從圖3所示的攝像輸出波形所獲得的相關(guān)度圖像的圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的框圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的像素差值的絕對(duì)值累加電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像元件的像素陣列的圖。

圖8A和8B是示出從圖7所示的像素陣列的攝像元件的輸出信號(hào)所獲得的相關(guān)度圖像和排除計(jì)數(shù)值圖像的圖。