摄像设备、焦点检测方法和图像生成方法技术

本发明专利技术涉及摄像设备、焦点检测方法和图像生成方法。所述摄像设备包括：摄像元件(10)，其包括能够单独读取来自像素的信号的单位单元，该像素用于接收透过摄像镜头(5)的不同光瞳位置的光束；检测器(20)，用于使用来自与各单位单元相对应的像素的信号来生成光瞳分割方向上的一对图像信号，以基于该对图像信号的相位差进行焦点检测；缺陷像素存储单元(22)，用于存储缺陷像素信息；以及缺陷像素补偿单元(20)，用于基于缺陷像素存储单元的输出来补偿缺陷像素的信号。缺陷像素补偿单元(20)使用从针对缺陷像素的在与光瞳分割方向不同的方向上设置的像素所获得的信号来补偿缺陷像素的信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及诸如数字静态照相机等的摄像设备，该摄像设备通过摄像元件的各像素接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束并且设置有计算单元，该计算単元基于通过在各像素中进行光电转换而获得的信号、利用光瞳分割来进行相位差检测法的焦点检测。
技术介绍
作为用于检测摄像镜头的焦点状态的方法，在日 本特开昭58-24105中公开了使用在传感器的各像素中设置有微透镜的ニ维传感器进行光瞳分割法的焦点检测的设备。在日本特开昭58-24105中所公开的设备中，构成传感器的各像素的光电转换部被分割成多个光电转换部，并且分割后的光电转换部被构造为经由微透镜接收摄像镜头的不同光瞳区域的光。另外，还提出了能够进行焦点检测并拍摄正常图像的各种摄像设备。在日本特开2003-244712中，公开了以下摄像设备其在包括用于将来自被摄体的光学信号转换成电信号的光电转换区域的一些像素处设置有顔色分解滤波器以便于实现摄像并进行焦点检测。在日本特开2003-244712中所公开的摄像设备中，基于来自设置有顔色分解滤波器的像素的电信号形成图像，并且基于来自未设置有顔色分解滤波器的像素的电信号进行焦点检测。在日本专利2959142中，公开了还用作图像传感器的摄像设备，所述图像传感器设置有ニ维配置了相对地相互偏移的微透镜和光电转换部的像素。在日本专利2959142中所公开的摄像设备中，在检测摄像镜头的焦点状态时，基于由微透镜和光电转换部的相对偏移方向不同的像素阵列所生成的图像来检测摄像镜头的焦点状态。另ー方面，在拍摄正常图像的情况下，通过将微透镜和光电转换部的相对偏移方向不同的像素相加来生成图像。传统上，提出了以下摄像设备在像素包括缺陷像素的情况下，摄像设备利用缺陷像素前面的相同顔色的像素来代替缺陷像素(预补偿)。在日本特开2003-116060所公开的摄像设备中，提出了使用基于补偿方向所选择的周围像素来计算缺陷像素的校正值的摄像设备，其中，基于通过缺陷像素的周围像素计算得到的边缘强度指标值来选择补偿方向。然而，在通过相位差检测进行焦点检测的情况下，存在以下缺点相位差信息被损坏并且在相关计算中生成误差，因此不能通过相同的方法进行准确的焦点检测。
技术实现思路
本专利技术提供一种即使摄像元件包括缺陷像素也能进行不损坏相关信息的补偿的摄像设备。作为本专利技术的ー个方面，ー种摄像设备，包括摄像元件，其包括能够分别读取来自多个像素的信号的多个单位単元，所述多个像素用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束；检测器，用于使用从与各单位单元相对应的像素获得的信号来生成光瞳分割方向上的一对图像信号，以基于所述ー对图像信号的相位差进行焦点检测；缺陷像素存储单元，用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；以及缺陷像素补偿单元，用于基于所述缺陷像素存储单元的输出来补偿缺陷像素的信号，其中，所述缺陷像素补偿单元使用从相对于所述缺陷像素设置在与所述光瞳分割方向不同的方向上的像素所获得的信号来补偿所述缺陷像素的信号。作为本专利技术的另一方面，ー种摄像设备，包括摄像元件，其包括能够分别读取来自多个像素的信号的多个单位単元，所述多个像素用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束；缺陷像素存储单元，用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；缺陷像素补偿单元，用于基于所述缺陷像素存储单元的输出来补偿缺陷像素的信号；以及 图像处理单元，用于基于在与所述摄像镜头的不同光瞳位置相对应的像素中生成的信号来生成具有与所述光瞳位置相对应的多个视差的图像，其中，所述缺陷像素补偿单元使用从相对于所述缺陷像素设置在与光瞳分割方向不同的方向上的像素所获得的信号来补偿所述缺陷像素的信号。作为本专利技术的另一方面，ー种焦点检测方法，包括以下步骤进行摄像元件的各像素的光电转换以生成图像信号，所述摄像元件具有用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束的像素；缺陷像素补偿步骤，用于针对缺陷像素存储单元的输出，使用周围像素的图像信号来补偿缺陷像素，所述缺陷像素存储单元用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；以及基于所述缺陷像素补偿步骤之后的图像信号来进行光瞳分割法的焦点检测。作为本专利技术的另一方面，一种图像生成方法，包括以下步骤进行摄像元件的各像素的光电转换以生成图像信号，所述摄像元件具有用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束的像素；缺陷像素补偿步骤，用于针对缺陷像素存储单元的输出，使用周围像素的图像信号来补偿缺陷像素，所述缺陷像素存储单元用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；以及基于利用与所述摄像镜头的不同光瞳位置相对应的像素通过光电转换获得的、所述缺陷像素补偿步骤之后的图像信号，来生成具有与所述光瞳位置相对应的多个视差的图像。作为本专利技术的又一方面，ー种存储介质，用于存储使计算机执行以下步骤的程序进行摄像元件的各像素的光电转换以生成图像信号，所述摄像元件具有用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束的像素；缺陷像素补偿步骤，用于针对缺陷像素存储单元的输出，使用周围像素的图像信号来补偿缺陷像素，所述缺陷像素存储单元用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；以及基于所述缺陷像素补偿步骤之后的图像信号来进行光瞳分割法的焦点检测。作为本专利技术的又一方面，ー种存储介质，用于存储使计算机执行以下步骤的程序进行摄像元件的各像素的光电转换以生成图像信号，所述摄像元件具有用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束的像素；缺陷像素补偿步骤，用于针对缺陷像素存储单元的输出，使用周围像素的图像信号来补偿缺陷像素，所述缺陷像素存储单元用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；以及基于利用与所述摄像镜头的不同光瞳位置相对应的像素通过光电转换获得的、所述缺陷像素补偿步骤之后的图像信号，来生成具有与所述光瞳位置相对应的多个视差的图像。通过以下參考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征和方面将变得明显。附图说明图I是本专利技术优选实施例中的照相机系统的结构图。图2是说明使用图像传感器利用光瞳分割法的焦点检测的原理的图。图3是本专利技术优选实施例中的图像传感器的一部分的截面图。图4是本专利技术优选实施例中的图像传感器的平面图。图5是本专利技术优选实施例中的 图像传感器的一部分的平面图。图6是本专利技术优选实施例中由图像传感器生成的摄像镜头的线扩散函数的图。图7是本专利技术优选实施例中的缺陷像素补偿的图。图8是本专利技术优选实施例中的缺陷像素补偿的图。图9是本专利技术优选实施例中的缺陷像素补偿的图。具体实施例方式以下将參考附图说明本专利技术的优选实施例。实施例I图I是本专利技术优选实施例的照相机系统的结构图。附图标记10表示在数字静态照相机I (摄像设备)的摄像镜头5的成像面上设置的图像传感器(摄像元件)。图像传感器10在同一微透镜中包括用于接收透过摄像镜头5的光瞳的不同位置的光束的多个像素。数字静态照相机I包括用于控制整个数字静态照相机I的CPU 20和作为进行图像传感器10的驱动控制的控制器的图像传感器控制电路21。数字静态照相机I还包括对图像传感器10所拍摄的图像信号进行图像处理的图像处理器24(图像处理单元)、作为用于显示通过图像处理器24的图像处理所获得的图像的显示器的液晶显示元件9、以及用于驱动液晶显示元件9的液晶显示元件驱动电路25。此外,数字静态照相机I包括用于观察液晶显示元件9上所显示的被摄体图像的目镜3和用于记录图像传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.18 JP 2011-033181;2011.11.18 JP 2011-252721.一种摄像设备，包括 摄像元件，其包括能够分别读取来自多个像素的信号的多个单位单元，所述多个像素用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束； 检测器，用于使用从与各单位单元相对应的像素获得的信号来生成光瞳分割方向上的一对图像信号，以基于所述一对图像信号的相位差进行焦点检测； 缺陷像素存储单元，用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息；以及缺陷像素补偿单元，用于基于所述缺陷像素存储单元的输出来补偿缺陷像素的信号，其中，所述缺陷像素补偿单元使用从相对于所述缺陷像素设置在与所述光瞳分割方向不同的方向上的像素所获得的信号来补偿所述缺陷像素的信号。2.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，补偿所述缺陷像素的信号所使用的像素具有与所述缺陷像素相同的颜色。3.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，所述缺陷像素补偿单元使用从相对于所述缺陷像素设置在所述光瞳分割方向的垂直方向上的像素所获得的信号来补偿所述缺陷像素的信号。4.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于， 补偿所述缺陷像素的信号所使用的像素包括在相对于包括所述缺陷像素的第一单位单元设置在所述光瞳分割方向的垂直方向上的第二单位单元中，以及 补偿所述缺陷像素的信号所使用的像素在所述第二单位单元中的位置是与所述缺陷像素在所述第一单位单元中的位置相对应的位置。5.根据权利要求I 4中任一项所述的摄像设备，其特征在于，在进行摄像时，通过将从各单位单元中包括的所有像素所获得的信号相加来输出图像信号。6.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，在所述光瞳分割方向是第一方向的情况下、补偿所述缺陷像素的信号所使用的像素与在所述光瞳分割方向是与所述第一方向不同的第二方向的情况下、补偿所述缺陷像素的信号所使用的像素不同。7.根据权利要求I所述的摄像设备，其特征在于，所述缺陷像素补偿单元使用从与所述缺陷像素相同的单位单元中设置在与所述光瞳分割方向不同的方向上的像素所获得的信号来补偿所述缺陷像素的信号。8.一种摄像设备，包括 摄像元件，其包括能够分别读取来自多个像素的信号的多个单位单元，所述多个像素用于接收透过摄像镜头的不同光瞳位置的光束； 缺陷像素存储单元，用于存储所述摄像元件的缺陷像素信息； 缺陷像素补偿单元，用于基于所述缺陷像素存储单元的输出来补偿缺陷像素的信号；以及 图像处理单元，用于基于在与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：永田桂次，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：