[發明專利]圖像處理裝置、攝像裝置、圖像處理方法、圖像處理程序

在審

• 申請號: 201380066461.2
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104871526A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 菅原一文
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;G02B7/34;H01L27/146;H04N5/232
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 權太白;謝麗娜

技術領域

本發明涉及圖像處理裝置、攝像裝置、圖像處理方法、圖像處理程序。

背景技術

近年來，伴隨著CCD(Charge?Coupled?Device，電荷耦合裝置)圖像傳感器、CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器等固體攝像元件的高分辨率化，數碼照相機、數碼攝像機、移動電話機、PDA(Personal?Digital?Assistant，便攜信息終端)等具有攝影功能的信息設備的需求正急劇增加。此外，將以上那樣的具有攝像功能的信息設備稱為攝像裝置。

在使焦點對準到主要的被攝體的對焦控制方法中，存在對比度AF(Auto?Focus，自動對焦)方式、相位差AF方式。相位差AF方式與對比度AF方式相比，能夠更加高速、高精度地進行對焦位置的檢測，所以在各種攝像裝置中較多地采用。

作為在通過相位差AF方式進行對焦控制的攝像裝置中搭載的固體攝像元件，例如，使用在攝像區域的整個面離散地設置了遮光膜開口相互向反方向離心的相位差檢測用的像素對的元件(參照專利文獻1、2)。

關于該相位差檢測用的像素，由于遮光膜開口的面積小于其他通常的像素，所以不足以將其輸出信號用作攝像圖像信號。因此，需要校正相位差檢測用的像素的輸出信號。

專利文獻1、2公開了將使用相位差檢測用的像素周圍的通常的像素的輸出信號來插值生成該相位差檢測用的像素的輸出信號的插值校正處理以及對相位差檢測用的像素的輸出信號進行增益放大并校正的增益校正處理并用的攝像裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-4729號公報

專利文獻2：日本特開2010-62640號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在上述的增益校正處理中，需要求出乘到相位差檢測用的像素的輸出信號的增益值。作為該增益值的生成方法，存在根據對基準圖像進行攝像而得到的圖像信號來事先生成的方法以及根據通過實時取景圖像顯示用的攝像而得到的圖像信號來實時地生成的方法。

然而，在上述任一種方法中，都由于被攝體的圖案、噪聲、或者混色等而在相位差檢測用的像素的輸出信號中產生偏差。

在增益校正處理中使用的增益值并非針對每個攝影條件，針對每個相位差檢測用像素單獨地生成，而是針對分割攝像元件的受光面而得到的每個方塊而生成代表性的值。針對每個該方塊而生成的增益值是近似的值，所以有時在增益校正處理后的相位差檢測用像素的輸出、與該相位差檢測用像素周邊的攝影用像素的輸出之間產生不自然的差。

特別是，在根據實時取景圖像顯示用的圖像信號來求出在增益校正處理中使用的增益值的情況下，例如，有可能在相位差檢測用像素與通常像素之間存在明暗差。即，由于方塊內的實時取景圖像的圖像圖案而影響增益值，所以產生增益值的偏差。然后，相位差檢測用像素的信號值的增益校正處理后的值根據原本的相位差檢測用像素的信號值的偏差與增益值的偏差之積而發生偏差。根據這樣的理由，增益校正處理后的輸出信號值有時從所期望的值偏離。即，在增益校正處理的精度中產生了偏差。

以往，即使在圖像的亮度、顏色急劇變化的邊緣的近處進行增益校正，增益校正后的輸出信號值與其周邊的輸出信號值的差異也不明顯。

但是，由于近年來的攝像元件的像素的微型化，增益校正后的輸出信號值、與周邊的輸出信號值的差異變得明顯。特別是，在背面照射型的攝像元件中，混色的影響大，如果混色多的話，則混色對增益值的影響變大，所以增益值的偏差也變大。

另外，到目前為止，光圈與攝像元件分別都小，入射到攝像元件的光線角度緩和，被攝體深度也變淺，所以能夠容許由增益值的偏差導致的畫質劣化。但是，如果攝像元件大型化，透鏡也變成光圈開放側，則光線角度變大，增益值的偏差也變大。因此，無法容許增益校正后的輸出信號值與周邊的輸出信號值的差異。

根據搭載光學低通濾波器的攝像裝置，空間高頻分量被切掉，所以上述的畫質劣化在一定程度上不容易變得明顯。但是，最近提出了無光學低通濾波器的攝像裝置，特別是在這樣的攝像裝置中，增益值的偏差變大。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠提高相位差檢測用的像素的輸出信號的校正精度而提高攝像畫質的圖像處理裝置以及具備它的攝像裝置、圖像處理方法、圖像處理程序。

用于解決課題的技術方案