畸变修正装置和具备该畸变修正装置的摄像装置制造方法及图纸

通过选择器（９）读出离散性存储在失真数据存储器（８）中的失真数据并提供给信号处理部（５）。在信号处理部（５）中，对每一个坐标位置，利用所提供的失真数据来求出，表示图像高度－失真曲线的近似公式，并且，根据该近似公式进行畸变修正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对由摄像所获得的影像信号实施相对由于使用在摄像中的透镜而产生的畸变像差(失真，distortion)的修正的畸变修正装置和具备该畸变修正装置的摄像装置。
技术介绍
在利用光学透镜，以CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器件)或CMOS传感器等固体摄像元件来进行摄像时，因为在光学透镜上存在像差，故在向固体摄像元件的成像位置上产生偏移。因此，如果把这个固体摄像元件所输出的影像信号直接进行再生显示，则作为畸变的图像再生显示。在该再生图像上表现的畸变，被叫做畸变像差(失真)。该失真因光学透镜的形状或光学透镜与固体摄像元件之间的相对位置关系而表现不同的特性。作为这样的失真，有如图17A所示，相对理想成像位置，成为扩展的成像位置的「枕形失真」，及如图17B所示，相对理想成像位置，成为变窄的成像位置的「桶形失真」。另外，在图17A和图17B中，虚线表示理想的成像位置，实线表示实际的成像位置。另外，如图17A或如图17B所表现的失真值，相对光学透镜的光轴与成像位置(相当于固体摄像元件的像素位置)之间的距离相当的图像高度，非线形变化。已经提出把这样的失真值相对每一个像素位置存储在数据表中的同时，参照该数据表，利用每一个像素位置的失真值来修正图像畸变的摄像装置。然而，在这样的摄像装置中，为了存储每一个像素位置的失真值，其存储器容量变大。对此，作为现有技术的一种，提出失真(歪斜率)D近似成正比于图像高度(相对距离)的二次方的值，通过设置根据该歪斜率的近似公式来修正光学畸变的计算电路，从而取消将修正值按照每一个像素位置进行存储的存储器、的摄像装置(参照特开平6-153065号公报)。另外，作为其他的现有技术，提出通过将任意的图像高度作为基准来修正图像的畸变量，从而减少负方向的修正畸变量，与将对应于光轴的画面中心位置作为基准的情况相比，在摄像表面上可以变为广范围图像的、摄像装置(参照特开平6-165024号公报)。另外，作为其他的现有技术，提出通过利用近似多项式计算部来进行二次近似多项式的计算，从而求出相对畸变修正后的像素位置的畸变修正前的像素位置，并且，对已经求出的畸变修正前的像素位置的亮度信号和色差信号，进行不同的插补计算、的摄像装置(参照特开平11-250239号公报)。根据特开平6-153065号公报的摄像装置，通过设置计算电路，从而不使用存储了每一个像素位置的修正值的存储器，就可以进行与失真值相应的畸变修正，但是，所有的失真并不限于成正比于图像高度的二次方，不能对应于所有的畸变。另外，根据特开平6-165024号公报的摄像装置，通过把畸变像差的基准位置变为不同于与光轴相应的中心位置的圆周上，从而可以尽可能地有效利用摄像元件的摄像面。然而，在本文献中也根据变焦位置来决定近似公式，其近似公式本身或用近似公式的每一个像素位置的修正量也存储在存储器中。因此，每一个像素位置的修正量被存储的情况下，其存储器容量变大。另外，根据特开平11-250239号公报的摄像装置，通过对利用了近似公式进行畸变修正后的信号，利用计算量多的插补式，来求出人类视觉灵敏度高的亮度信号，并且利用计算量少的插补式，来求出人类视觉灵敏度低的亮度信号，从而即使使用失真大的透镜，也可以以高速进行计算处理。然而，对于进行坐标位置的畸变修正之际的近似公式，存储由聚焦位置所决定的近似公式的系数的摄像装置，在聚焦位置和设定过的聚焦位置不同的情况下，不能计算近似公式的系数。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的问题而进行的，其目的在于，提供一种可以将用于进行畸变修正的近似公式变为与每一个像素位置的图像高度相应的近似公式的畸变修正装置和具备该畸变修正装置的摄像装置。为了达到上述目的，本专利技术的畸变修正装置，是一种通过将作为所输入影像信号坐标位置的输入坐标位置进行转换，而对影像信号实施畸变修正的畸变修正装置，其中包括存储成为图像高度-失真曲线上的离散点的失真数据的失真数据存储器；该图像高度-失真曲线表示，作为所输出影像信号坐标位置的输出坐标位置与对应于该输出坐标位置的所述输入坐标位置的相关值的失真和作为相对该输出坐标位置的所述影像信号的距图像中心位置的距离的图像高度(相对距离)之间的关系；失真计算部，其从该失真数据存储器读出，所述输出坐标位置的所述图像高度附近的规定数的所述失真数据，计算出近似于该输出坐标位置的所述图像高度附近的所述图像高度-失真曲线的近似公式，通过在该近似公式中代入该输出坐标位置的所述图像高度，来求出该输出坐标位置的所述失真；坐标计算部，其根据所述输出坐标位置和针对该输出坐标位置、利用所述失真计算部计算出的所述失真，求出所述输入坐标位置；作为所述输出坐标位置的数据，输出针对该输出坐标位置、以所述坐标计算部获得的所述输入坐标位置的数据。另外，本专利技术的摄像装置包括由透镜所构成的光学系统；移动该光学系统的所述透镜位置的透镜驱动控制部；通过对作为所输入影像信号坐标位置的输入坐标位置进行转换，从而对根据所述透镜位置而输入的影像信号实施畸变修正处理的畸变修正处理部；所述畸变修正处理部具有存储多个成为图像高度-失真曲线上的离散点的失真数据的失真数据存储器，图像高度-失真曲线表示，作为所输出影像信号坐标位置的输出坐标位置与对应于该输出坐标位置的所述输入坐标位置的相关值的失真和作为相对该输出坐标位置的所述影像信号的距图像中心位置的距离的图像高度(相对距离)之间的关系；失真计算部，其从该失真数据存储器读出，所述输出坐标位置的所述图像高度附近的规定数的所述失真数据，计算出近似于该输出坐标位置的所述图像高度附近的所述图像高度-失真曲线的近似公式，通过在该近似公式中代入该输出坐标位置的所述图像高度，来求出该输出坐标位置的所述失真；坐标计算部，其根据所述输出坐标位置和针对该输出坐标位置、利用所述失真计算部计算出的所述失真，求出所述输入坐标位置；并且作为所述输出坐标位置的数据，输出针对该输出坐标位置、以所述坐标计算部获得的所述输入坐标位置的数据，根据由所述透镜驱动控制部设定的所述透镜位置，设定由所述失真数据存储器读出的所述失真数据。根据本专利技术，存储多点成为图像高度-失真曲线上的离散点的失真数据，并且，利用输出坐标位置的图像高度附近的多个失真数据，可以求出表示输出坐标位置的图像高度附近的图像高度-失真曲线的近似公式。因此，不仅可以抑制为了再生图像高度-失真曲线而存储的数据的存储容量，还可以用少的计算量来获得精度高的近似曲线，进行精度高的畸变修正成为可能。另外，不仅可以同时进行边界强调处理，还可以使根据其图像高度或失真或坐标位置而设定的参数变化。因此，可以实施与坐标位置相应的边界强调处理，可以防止由于插补处理所引起的分辨率降低的现象。此外，对颜色信号可以求出不同的图像高度-失真曲线的近似公式，所以在进行坐标位置畸变修正的同时，可以修正每一个颜色的不同的折射率成为原因的颜色像差。进一步地，由于可以根据因输出的影像信号而使图像畸变的程度来设定失真数据，故可以容易生成对应于所要的图像显示状态的影像信号。附图说明图1是表示第一～第三实施方式的摄像装置的内部构成的框图。图2A～图2E是表示固体摄像元件的坐标位置与图像高度和失真之间的关系的图。图3A和图3B是用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种畸变修正装置，其中通过将作为所输入影像信号坐标位置的输入坐标位置进行转换，而对影像信号实施畸变修正，其特征在于，包括：　　　　存储成为图像高度－失真曲线上的离散点的失真数据的失真数据存储器；该图像高度－失真曲线表示，作为所输出影像信号坐标位置的输出坐标位置与对应于该输出坐标位置的所述输入坐标位置的相关值的失真和作为相对该输出坐标位置的所述影像信号的距图像中心位置的距离的图像高度之间的关系；　　　　失真计算部，其从该失真数据存储器读出所述输出坐标位置的所述图像高度附近的规定数的所述失真数据，计算出近似于该输出坐标位置的所述图像高度附近的所述图像高度－失真曲线的近似公式，通过在该近似公式中代入该输出坐标位置的所述图像高度，来求出该输出坐标位置的所述失真；　　　　坐标计算部，其根据所述输出坐标位置和针对该输出坐标位置、利用所述失真计算部计算出的所述失真，求出所述输入坐标位置；其中，　　　　作为所述输出坐标位置的数据，输出针对该输出坐标位置、以所述坐标计算部获得的所述输入坐标位置的数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈田诚司，森幸夫，木下敦史，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]