图像拾取装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像拾取装置及其控制方法。图像拾取装置包括光瞳分割单元，光瞳分割单元将到达图像拾取元件的各个像素的被摄体的光学图像的光，限制为来自摄影镜头的特定光瞳区域的光，并且图像拾取装置存储图像拾取元件的像素缺陷的信息和用于确定到达图像拾取元件的各个像素的光学图像的入射角的信息，图像拾取装置被布置为根据图像信号设置生成再形成图像的图像生成位置，根据基于图像生成位置和用于确定入射角的信息所确定的移位量对图像信号进行移位，根据像素缺陷信息使用移位后的图像信号对缺陷图像进行校正，并且根据校正后的图像信号生成与图像生成位置相对应的图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及诸如数字照相机的具有图像拾取元件的图像拾取(imagepickup)装置，更具体来说，涉及具有对图像拾取元件的像素缺陷进行校正处理的功能的图像拾取装置。
技术介绍
在数字照相机中使用的图像拾取元件中，防止形成像素缺陷本身非常难。同时，由于近年来像素数量更大(缺陷的数量增加)的趋势以及像素间距更窄(缺陷比率提高)的趋势，针对像素缺陷的措施的需求逐渐增大。作为处理像素缺陷所需的特性，例如，可以给出像素缺陷的处理能力高和处理负荷适当。此外，提出了通过获得穿过不同光瞳区域的光来再形成图像，并且使用再形成的图像作为输出图像的装置(称为光场照相机)。例如，日本特开第2007-4471号公报(专利文献I)公开了如下方法:使用能够分别接收穿过不同光瞳区域的光的图像拾取元件拾取被摄体图像，并且创建在图像拾取之后调整了焦点的图像。此外，由Yasuo Takemura, Radio Technology Corporation 所写的 “CCDcameratechnology”(非专利文献I)公开了如下方法:以帧间方式在水平和垂直方向上对像素缺陷(下面将对像素缺陷的细节进行描述)进行插补。然而，根据在上述专利文献I中公开的现有技术，当在形成用于获得穿过不同光瞳区域的光的图像拾取系统的图像拾取元件中出现像素缺陷时，不能总是获得合适的图像。换句话说，在专利文献I中，即使可以获得在图像拾取之后焦点位置改变的图像，也没有公开在存在像素缺陷的情况下获得排除缺陷部分的影响的图像的方法。此外，在非专利文献I中，由于仅基于图像相关进行插补处理，因此不能对专利文献I的形成图像拾取系统的图像拾取元件进行适当的插补。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供一种图像拾取装置，即使在使用能够获得穿过不同光瞳区域的光的信息的图像拾取元件时，该图像拾取装置也能够获得降低了像素缺陷的影响的高质量图像。为了实现本专利技术的该方面，本专利技术的图像拾取装置包括具有摄影镜头的摄影光学系统和图像拾取元件，所述图像拾取元件对通过所述摄影镜头到达的被摄体的光学图像进行光电转换，以输出图像信号，所述图像拾取装置包括:存储器单元，存储所述图像拾取元件的像素缺陷的信息以及用于确定到达所述图像拾取元件的各个像素的所述光学图像的入射角的信息；图像生成位置设置单元，设置根据所述图像信号生成再形成图像的图像生成位置；光瞳分割单元，将到达所述图像拾取元件的各个像素的所述被摄体的所述光学图像的光，限制为来自所述摄影镜头的特定光瞳区域的光；图像移位单元，基于由所述图像生成位置设置单元设置的所述图像生成位置以及用于确定到达所述图像拾取元件的各个像素的所述光学图像的入射角的信息，针对每个光瞳区域确定与所述图像生成位置相对应的所述图像信号的移位量，以对所述图像信号进行移位；缺陷校正单元，根据所述像素缺陷的信息，使用通过所述图像移位单元获得的、缺陷像素之外的像素的图像信号，对所述缺陷像素的图像信号进行校正；以及图像生成单元，根据由所述缺陷校正单元校正后的图像信号，生成与所述图像生成位置相对应的图像。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是示出根据本专利技术的实施例的摄影装置的系统配置的框图。图2A、2B和2C是根据本专利技术的第一实施例的摄影装置的图像拾取系统的示意图。图3A、3B、3C、3D和3E是根据本专利技术的第一实施例的图像再形成操作的流程图。图4A、4B和4C是在概念上示出对比度AF操作中的聚焦确定的视图。图5A、5B、5C和是示意性地示出图像的再形成的视图。图6A、6B和6C是示意性地示出图像拾取系统中的图像生成的视图。图7A、7B和7C是根据第二实施例的图像的再形成操作的流程图。具体实施例方式根据附图，详细描述本专利技术的示例性实施例。第一实施例下文中，将参照图1至6C，描述根据本专利技术的第一实施例的摄影装置。图1是示出作为根据本专利技术的摄影装置的、包括数字照相机和镜头的照相机系统的配置的框图。照相机系统包括用于获得穿过不同光瞳区域的光的图像拾取系统，并且具有作为本专利技术的目的的像素缺陷的校正功能。包括照相机101和镜头102 (摄影镜头)的照相机系统，包括图像拾取系统、图像处理系统、记录和再现系统以及控制系统。图像拾取系统包括摄影光学系统103和图像拾取元件106。图像处理系统包括图像处理单元107。记录和再现系统包括存储器单元108和显示单元109。控制系统包括照相机系统控制单元105、操作检测单元110、透镜系统控制单元112和透镜驱动单元113。透镜驱动单元113可以驱动包含在摄影光学系统103中的焦点透镜、抖动校正透镜和光圈。图像拾取系统是将来自被摄体的光(光学图像)通过摄影光学系统103聚焦在图像拾取元件106的图像拾取平面上的光学处理系统。在图像拾取元件106的表面(光接收表面)上以矩阵形式布置有微透镜，以形成微透镜阵列(下文中简称为MLA)。在该实施例中，MLA用作根据各个微透镜将多个像素分割为多个像素组的光瞳分割单元。下面将参照图2A至2C描述MLA的功能和布置的细节。然而，可以通过设置光瞳分割单元来获得来自图像拾取元件106的焦点评价值/适当曝光量，使得基于所获得的信息来适当地调节摄影光学系统103。通过这样做，能够将具有适当光强度的被摄体光对图像拾取元件106进行曝光，并且在图像拾取元件106附近形成被摄体图像。图像处理单元107在其中包括A/D转换器、白平衡电路、伽马校正电路和插补运算电路，并且通过图像处理创建记录图像。此外，图像处理单元107可以包括作为该实施例的主要部件的图像移位单元、图像生成单元、对比度评价单元和相关计算单元。在该实施例中，在照相机系统的控制下，作为控制程序构成上述元素。存储器单元108不仅包括实际存储数据的存储单元，还包括记录数据所需的处理电路。存储器单元108将图像输出到记录单元，并且生成并存储要输出到显示单元109的图像。此外，存储器单元108使用预定方法对图像、运动图像或者音频进行压缩。照相机系统控制单元105生成并输出进行图像拾取时的定时信号，并且响应于外部操作对图像拾取系统、图像处理系统以及记录和再现系统进行控制。例如，操作检测单元Iio检测未示出的快门释放按钮的按下，以对图像拾取元件106的驱动(光电转换)、图像处理单元107的操作以及存储器单元108的压缩处理进行控制。此外，照相机系统控制单元105还对由显示单元109在液晶监视器上显示信息的信息显示设备的区段的状态进行控制。描述由控制系统进行的光学系统的调节操作。照相机系统控制单元105与图像处理单元107连接，以基于来自图像拾取元件106的信号计算适合摄影条件的焦点位置和光圈位置。照相机系统控制单元105通过电连接111向透镜系统控制单元112发送指令，并且透镜系统控制单元112根据指令对透镜驱动单元113进行适当的控制。此外，未示出的抖动检测传感器连接到透镜系统控制单元112，以在抖动校正模式下，基于抖动检测传感器的信号，通过透镜驱动单元113对抖动校正透镜进行适当的控制。图2A至2C是示出本专利技术的本实施例中的摄影光学系统的主要部件的图。在图2A至2C中，用相同的附图标记表示与图1中的元素相同的元素。为了将本专利技术应用于图1的照相机系统，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拾取装置，其包括具有摄影镜头的摄影光学系统和图像拾取元件，所述图像拾取元件对通过所述摄影镜头到达的被摄体的光学图像进行光电转换，以输出图像信号，所述图像拾取装置包括：存储器单元，用于存储所述图像拾取元件的像素缺陷的信息以及用于确定到达所述图像拾取元件的各个像素的所述光学图像的入射角的信息；图像生成位置设置单元，用于设置根据所述图像信号生成再形成图像的图像生成位置；光瞳分割单元，用于将到达所述图像拾取元件的各个像素的所述被摄体的所述光学图像的光，限制为来自所述摄影镜头的特定光瞳区域的光；图像移位单元，用于基于由所述图像生成位置设置单元设置的所述图像生成位置以及用于确定到达所述图像拾取元件的各个像素的所述光学图像的入射角的信息，针对每个光瞳区域确定与所述图像生成位置相对应的所述图像信号的移位量，以对所述图像信号进行移位；缺陷校正单元，用于根据所述像素缺陷的信息，使用通过所述图像移位单元获得的、缺陷像素之外的像素的图像信号，对所述缺陷像素的图像信号进行校正；以及图像生成单元，用于根据由所述缺陷校正单元校正后的图像信号，生成与所述图像生成位置相对应的图像。

【技术特征摘要】
2011.12.19 JP 2011-2771191.一种图像拾取装置，其包括具有摄影镜头的摄影光学系统和图像拾取元件，所述图像拾取元件对通过所述摄影镜头到达的被摄体的光学图像进行光电转换，以输出图像信号，所述图像拾取装置包括: 存储器单元，用于存储所述图像拾取元件的像素缺陷的信息以及用于确定到达所述图像拾取元件的各个像素的所述光学图像的入射角的信息； 图像生成位置设置单元，用于设置根据所述图像信号生成再形成图像的图像生成位置； 光瞳分割单元，用于将到达所述图像拾取元件的各个像素的所述被摄体的所述光学图像的光，限制为来自所述摄影镜头的特定光瞳区域的光； 图像移位单元，用于基于由所述图像生成位置设置单元设置的所述图像生成位置以及用于确定到达所述图像拾取元件的各个像素的所述光学图像的入射角的信息，针对每个光瞳区域确定与所述图像生成位置相对应的所述图像信号的移位量，以对所述图像信号进行移位； 缺陷校正单元，用于根据所述像素缺陷的信息，使用通过所述图像移位单元获得的、缺陷像素之外的像素的图像信号，对所述缺陷像素的图像信号进行校正；以及 图像生成单元，用于根据由 所述缺陷校正单元校正后的图像信号，生成与所述图像生成位置相对应的图像。2.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述存储器单元存储由下面的方程式定义的阈值: 阈值=(光瞳分割数量)X (图像拾取元件的像素间隔)/tan (与邻接光瞳区域的角度差)，并且 所述校正单元将由所述图像生成位置设置单元设置的所述图像生成位置与所述阈值进行比较，并且根据比较结果改变对所述图像信号进行校正的方法。3.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其中，在所述图像生成位置等于或小于所述阈值的情况下，所述缺陷校正单元使用所述图像移位单元的输出，对所述缺陷像素的所述图像信号进行校正；而在所述图像生成位置大于所述阈值的情况下，所述缺陷校正单元使用所述图像移位单元的所述输出之外的图像信号，对所述缺陷像素的所述图像信号进行校正。4.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述缺陷校正单元使用从所述图像移位单元获得的图像信号，计算位置和角度的相关，并且基于所计算的相关、使用从所述图像移位单元获得的所述图像信号，对所述像素缺陷的所述图像信号进行校正。5.根据权利要求4所述的图像拾取装置，其中，在计算的角度的相关值等于或小于计算的位置的相关值的情况下，所述...

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