[發(fā)明專利]攝像裝置、攝像方法、處理程序

在審

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• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN107079092A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 味戶剛幸
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/235;H04N9/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,于英慧

技術領域

本發(fā)明涉及通過進行像素偏移而生成高分辨率的合成圖像數據的攝像裝置、攝像方法、處理程序。

背景技術

以往提出了如下技術：對以像素間距的非整數倍的移動量進行像素偏移而獲取到的多個圖像數據進行合成，而生成高分辨率的合成圖像數據。

例如，在日本特開平6-225317號公報中記載了如下技術：通過使拜耳排列的攝像元件向水平方向、垂直方向、或傾斜方向偏移0.5像素或1像素來進行四次或八次攝影，并對所獲得的4張或8張圖像進行合成從而生成在水平方向和垂直方向上具有兩倍的分辨率的圖像。

通過合成這樣的多個幀的圖像來獲得1張高分辨率圖像的技術以在拍攝多個幀的圖像的期間被攝體不移動為前提。因此，以往，以當一個像素偏移位置上的曝光結束之后，進行圖像的讀取，當圖像的讀取結束之后，進行向下一個像素偏移位置的移位(也稱作對像素偏移進行“移位”)，當移位結束之后開始下一次曝光的順序進行攝影。在這種情況下，像素偏移攝影所需的攝影時間表示為：

(曝光時間+圖像讀取時間+像素偏移時間)×攝影張數。

然而，由于若攝影時間變長則因風或其他原因而導致被攝體移動的概率變高，因此要想提高攝影的成功率，需要盡可能縮短攝影時間。

無法縮短上述的攝影時間內的曝光時間。因此，如果能夠縮短圖像獲得讀取時間和像素偏移時間，則導致攝影時間的縮短，但圖像獲得讀取時間依賴于攝像元件的性能，像素偏移時間依賴于像素偏移機構的性能，要想縮短這些時間，需要高成本，會導致消耗電力的增大、設備的大型化。

在考慮成本等的情況下，如果無法縮短曝光時間、圖像讀取時間、以及像素偏移時間中的任一種單體的時間，則要考慮通過將兩個以上并行地進行來縮短攝影時間。

首先，如果像素位置不同則能夠并行地進行曝光和圖像讀取(即能夠并行地進行某個像素位置上的曝光和其他像素位置上的讀取)，但在相同的像素位置的情況下基本上無法進行。

并且，在并行地進行曝光和像素偏移的情況下，由于在曝光過程中移動了光學像，因此像變模糊。因此，因用于獲得高分辨率圖像的像素偏移為像模糊的原因而不成為高分辨率是本末倒置的、不優(yōu)選。

另一方面，在全局快門攝影中，能夠以時間上與曝光不重疊的方式并行地進行圖像讀取和像素偏移。然而，由于像素偏移不是以一個像素單位進行而是所有像素同時移位，因此在電子卷簾快門攝影中，當以與曝光期間不重復的方式進行像素偏移時，必須在一幀中的最后行的曝光結束之后進行像素偏移，并在下一幀中的最初行的曝光開始之前結束像素偏移來使移位位置穩(wěn)定。在這種情況下，例如當關注最初行進行考慮時有曝光期間，之后到最后行的曝光結束為止有等待的幀讀出期間，再之后有像素偏移期間，其結果是，實質上無法縮短攝影時間。

本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供能夠確保合成圖像數據的高分辨率并且縮短用于合成的多個圖像數據的攝影時間的攝像裝置、攝像方法、處理程序。

發(fā)明內容

用于解決課題的手段

本發(fā)明的某個方式的攝像裝置具有：攝像元件，其由多個像素以規(guī)定的像素間距二維狀排列而成；像素偏移部，其以使幀期間的移動量為上述像素間距的非整數倍的方式，使上述攝像元件與被上述攝像元件接受的光束在上述二維狀排列的方向上的相對位置移動；攝像控制部，其使上述攝像元件在上述相對位置的移動過程中進行多次曝光來獲取多個幀的圖像數據；以及圖像合成部，其對上述攝像控制部所獲取的上述多個幀的圖像數據進行合成，生成比從上述攝像元件獲得的圖像數據更高分辨率的合成圖像數據，上述像素偏移部在上述多次曝光的各次曝光中，使曝光中的上述相對位置的移動為相同的移動方向且相同的移動量。

本發(fā)明的某個方式的攝像方法具有：像素偏移步驟，以使幀期間的移動量為像素間距的非整數倍的方式，使多個像素以規(guī)定的上述像素間距二維狀排列而成的攝像元件與被上述攝像元件接受的光束在上述二維狀排列的方向上的相對位置移動；攝像控制步驟，使上述攝像元件在上述相對位置的移動過程中進行多次曝光來獲取多個幀的圖像數據；以及圖像合成步驟，對在上述攝像控制步驟所獲取的上述多個幀的圖像數據進行合成，生成比從上述攝像元件獲得的圖像數據更高分辨率的合成圖像數據，上述像素偏移步驟是如下步驟：在上述多次曝光的各次曝光中，使曝光中的上述相對位置的移動為相同的移動方向且相同的移動量。