本发明专利技术提供摄像设备及其制造方法、图像处理装置及图像处理方法。如果在拍摄后改变图像的变焦倍率，则由于照相机的聚光能力的差异而无法在视角之间匹配亮度、噪声量及曝光时间。在多个摄像单元之中，具有第一视角的一个或多个摄像单元(130至161)的数量大于具有比所述第一视角更宽的视角的一个或多个摄像单元(101至105)的数量。此外，由具有第一视角的一个或多个摄像单元(130至161)总共接收的光量大致等于由具有第二视角的一个或多个摄像单元(101至105)总共接收的光量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有多个摄像单元的摄像设备。
技术介绍
提出了在拍摄照片之后改变照片图像的聚焦、光圈、变焦倍率等的方法。例如，High performance imaging using large camera arrays ,ACM Transactions onGraphics-Proceedings of ACM SIGGRAPH 2005中公开了如下技术根据由包括深景较深的多个小型照相机的多镜头照相机拍摄的图像数据，来生成景深较浅的图像数据。当在这种多镜头照相机中进行变焦处理时，最简单的方式是分别向各小型照相机提供变焦光学系统。然而，向各小型照相机提供变焦光学系统是非常昂贵的。另一方面，日本专利特开第2005-109623号公报公开了如下方法通过使用包括分别具有不同视角的多个单焦点照相机的多镜头照相机并根据视角切换要使用的图像，来省略使用光学系统的变焦并且实现廉价的变焦处理。换句话说，根据日本专利特开第2005-109623号公报中的技术，具有不同视角的多个照相机可以被视为单个变焦照相机。然而，事实证明，照相机的聚光能力针对各视角而不同。在该情况下，存在如下问题在通过匹配曝光时间而不考虑视角来拍摄照片时，亮度或噪声量在各视角之间不同。此夕卜，如果针对各视角改变曝光时间以匹配亮度，则存在如下问题可能发生照相机抖动或运动抖动，或由于曝光时间不同而本来就无法在其他变焦中获取期望的照片，因此实际上在拍摄之后无法进行变焦处理。
技术实现思路
根据本专利技术的摄像设备具有多个摄像单元，并且在所述多个摄像单元中，具有第一视角的一个或多个摄像单元的数量大于具有比所述第一视角更宽的视角的一个或多个摄像单元的数量。根据本专利技术，在针对拍摄后的照片图像改变变焦倍率时，能够减小对噪声量和曝光时间的敏感性。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1示出了本专利技术的第一实施例中的摄像设备的示例性外观；图2是示出本专利技术的实施例中的摄像设备的示例性结构的框图；图3是示出本专利技术的实施例中的摄像单元的示例性结构的框图；图4是示出本专利技术的第一实施例中的示例性摄像操作的流程图；图5是示出本专利技术的第一实施例中的在拍摄后改变变焦的示例性处理的流程图；图6A和图6B是本专利技术的第一实施例中的图像合成的概念的说明图；图7示出了本专利技术的第一实施例中的示例性图像合成；图8示出了本专利技术的第二实施例中的摄像设备的示例性外观；图9是示出本专利技术的第二实施例中的在改变摄像单元的设置时的示例性操作的流程图；图10示出了本专利技术的第二实施例中的摄像参数计算处理的示例性数据流；图11示出了本专利技术的第三实施例中的摄像设备的示例性外观；图12示出了本专利技术的第三实施例中的各摄像单元的视角与输出图像视角之间的不例性关系；图13示出了本专利技术的第四实施例中的摄像设备的示例性外观；图14是示出本专利技术的第四实施例中的摄像设备的示例性结构的框图；图15是示出本专利技术的第四实施例中的摄像单元的示例性结构的框图；图16是示出本专利技术的第四实施例中的示例性摄像操作的流程图；图17是示出本专利技术的第四实施例中的在拍摄后改变变焦的示例性处理的流程图；图18A至图18C示出了视角与光瞳(pupil)之间的示例性关系；图19示出了针对照相机阵列的各视角的光瞳的示例性有效尺寸；图20示出了本专利技术的第四实施例所适用的摄像单元的示例性配置；以及 图21示出了本专利技术的第一实施例中的摄像单元的示例性配置。具体实施例方式[第一实施例]首先，将描述实施例1的概要。实施例1涉及例如通过提供比广角摄像单元更多的望远摄像单元来调整由各摄像单元拍摄的各视角的图像数据的亮度的平衡。〈摄像设备的结构〉图1示出了实施例1的摄像设备100的整体外观。图1所示的摄像设备100是在前面(被摄体侧)具有61个摄像单元101至161的所谓的照相机阵列(被称为照相机阵列系统、多镜头照相机等)。图1所示的摄像单元101至161的不同阴影线表示如下所述的不同的视角。摄像装置100还具有闪光灯162和拍摄按钮163。此外，虽然图1中未示出，但摄像设备100在其背面具有操作单元和显示单元等。虽然以下在本实施例中将描述具有61个摄像单元的情况，但是摄像单元的数量不限于61，而只要是三个或更多个摄像单元即可。准备三个或更多个摄像单元的原因是例如在存在具有两种类型的视角的摄像单元的情况下，提供比具有一种视角的摄像单元的数量更多的具有另一种视角的摄像单元。此外，需要配置多个摄像单元，使得它们能够在大致相同的时间对相同被摄体或大致相同的区域拍照。术语“大致相同的区域”和“大致相同的时间”表示例如当对由多个摄像单元拍摄的图像数据进行合成时，获取与由其他摄像单元拍摄的图像数据类似的图像的范围。如图1所示，虽然优选的是摄像单元被配置在相同平面上，并且摄像单元的光轴平行以便于进行图像处理，但是本实施例并不限于这种配置。以下将进一步描述根据本实施例的摄像单元的结构和配置的详情。图2是示出摄像设备100的示例性结构的框图。CPU 201使用RAM202作为工作存储器以执行在ROM 203中存储的OS和各种程序。此外，CPU 201经由系统总线200控制摄像设备100的各组件。RAM 202存储作为表示摄像单元101至161的状态(诸如表示摄像光学系统的控制结果的焦点设置和光圈设置等)的信息的摄像参数等。ROM 203存储表示摄像单元101至161的相对位置关系和各摄像单元的摄像元件的像素间距、光能的接收效率、以及摄像单元可以拍摄图像的视角(立体角)的照相机设计参数等。虽然未示出，但摄像单元的照相机设计参数可以分别存储在摄像单元101至161的ROM中。CPU 201控制计算机图形(CG)生成单元207和显示控制单元204以在监视器213上显示用户界面(UI)。此外，CPU 201经由拍摄按钮163和操作单元164接收用户指令。然后，CPU 201可以根据用户指令设置摄像时的拍摄条件，诸如被摄体距离、焦距、光圈、曝光时间及闪光灯的发光。此外，CPU 201可以根据用户指令指示摄像并进行所拍摄的图像的显示设置。CG生成单元207生成用于实现的UI的诸如字符和图形的数据。当在用户指示进行拍摄时，CPU 201从光学系统控制方法生成单元209获取与用户指令相对应的光学系统的控制方法。接下来，CPU 201基于所获取的光学系统控制方法指示光学系统控制单元210进行摄像。当接收到摄像指令时，光学系统控制单元210进行诸如聚焦、调节光圈、打开或关闭快门等的摄像光学系统的控制。此外，光学系统控制单元210将作为表示摄像单元101至161的状态(诸如表示摄像光学系统的控制结果的焦点设置和光圈设置等)的信息的摄像参数存储在RAM 202中。取代通过单个光学系统控制单元210控制各摄像单元101到161的摄像光学系统，各摄像单元101到161可以设置有能够与CPU 201通信的光学系统控制单元。摄像单元101至161分别通过诸如CXD或CMOS的成像传感器307来接收来自被摄体的光。以下将参照图3描述详情。摄像单元101至161暂时将通过对从成像传感器307输出的模拟信号进行模数(A/D)转换所产生的拍摄数据(以下被称为RAW数据)保留在摄像单元101至本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包括多个摄像单元的摄像设备，其中，在所述多个摄像单元之中，具有第一视角的一个或多个摄像单元的数量大于具有比所述第一视角更宽的视角的一个或多个摄像单元的数量。
【技术特征摘要】
2011.10.12 JP 2011-224814;2012.01.11 JP 2012-00291.一种包括多个摄像单元的摄像设备，其中， 在所述多个摄像单元之中，具有第一视角的一个或多个摄像单元的数量大于具有比所述第一视角更宽的视角的一个或多个摄像单元的数量。2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述多个摄像单元之中，由具有第一视角的一个或多个摄像单元总共接收的光量大致等于由具有作为另一视角的第二视角的一个或多个摄像单元总共接收的光量。3.一种包括生成单元的图像处理装置，所述生成单元被配置为通过合成从多个摄像单元获得的拍摄数据来生成图像数据，其中， 在所述多个摄像单元之中，具有第一视角的一个或多个摄像单元的数量大于具有比所述第一视角更宽的视角的一个或多个摄像单元的数量。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，在所述多个摄像单元之中，由从具有第一视角的一个或多个摄像单元获得的拍摄数据总共接收的光量大致等于由从具有作为另一视角的第二视角的一个或多个摄像单元获得的拍摄数据总共接收的光量。5.一种包括多个摄像单元的摄像设备，其中， 在所述多个摄像单元之中，由具有第一视角的一个或多个摄像单元总共接收的光量大致等于由具有作为另一视角的第二视角的一个或多个摄像单元总共接收的光量。6.根据权利要求5所述的摄像设备，所述摄像设备还包括 摄像参数获取单元，其被配置为获取与接收的光量相关的各摄像单元中的摄像参数；以及 控制单元，其被配置为进行控制，以通过改变所获取的、具有所述第一视角的摄像单元中的摄像参数，使得由具有所述第一视角的摄像单元总共接收的光量大致等于由具有所述第二视角的摄像单元总共接收的光量。7.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，在改变具有所述第二视角的摄像单元中的摄像参数的情况下，由所述控制单元进行所述控制。8.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，所述摄像参数包括表示光圈和焦点的值中的至少一个。9.一种包括生成单元的图像处理装置，所述生成单元被配置为通过合成从多个摄像单元获得的拍摄数据来生成图像数据，其中， 在所述多个摄像单元中，由从具有第一视角的一个或多个摄像单元获得的拍摄数据总共接收的光量大致等于由从具有作为另一视角的第二视角的一个或多个摄像单元获得的拍摄数据总共接收的光量。10.根据权利要求9所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括 摄像参数获取单元，其被配置为获取与接收的光量相关的各摄像单元中的摄像参数；以及 控制单元，其被配置为进行控制，以通过改变所获取的、具有所述第一视角的摄像单元中的摄像参数，使得在所述多个摄像单元之中，由从具有所述第一视角的一个或多个摄像单元获得的拍摄数据总共接收的光量大致等于由从具有作为另一视角的第二视角的一个或多个摄像单元获得的拍摄数据总共接收的光量。11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中，在改变具有所述第二视角的摄像单元中的摄像参数的情况下，由所述控制单元进行所述控制。12.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中，所述摄像参数包括表示光圈和焦点的值中的至少一个。13.一种图像处理装置，所述图像处理装置包括 拍摄数据获取单元，其被配置为获取从多个摄像单元获得的多个拍摄数据； 选择单元，其被配置为从所获取的多个拍摄数据中选择第一拍摄数据集，使得由拍摄了所获取的第一拍摄数据集的摄像单元总共接收的光量大致等于拍摄了与所述第一拍摄数据集不同的第二拍摄数据集的摄像单元总共接收的光量；以...
【专利技术属性】
技术研发人员：矢幡和浩，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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