CN102572284B - 图像摄取设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种图像摄取设备,包括:图像传感器104,其中,将二维排列的像素中的至少一部分配置为具有划分的光瞳的焦点检测像素,存储器控制电路113,被配置为用于从存储器读出存储在存储器中的焦点检测像素401、402的位置信息,以及校正电路110,被配置为用于基于焦点检测像素401、402的位置信息来识别图像传感器104中焦点检测像素401、402的位置,并使用无缺陷的焦点检测像素信号来校正有缺陷的焦点检测像素信号。
Description
本申请是PCT申请日为2008年12月8日、PCT申请号为PCT/JP2008/072719、国家申请号为200880119721.7、申请人为佳能株式会社的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种图像摄取设备及其控制方法,更具体地说,本发明涉及使用焦点评估像素来执行焦点检测的图像摄取设备以及用于这种图像摄取设备的控制方法。
背景技术
随着图像摄取设备(诸如数码静态相机等)所配备的图像传感器的复杂性新近的进展,执行高速度、高精度的图像处理变得比以往更加重要。同时,在现有技术中,已经提出了一种通过使用图像传感器中用于调焦的一部分区域来快速且精确地执行自动聚焦(以下,称为“焦点检测”)的方法。
日本专利公开第2000-156823号公开了一种图像摄取设备,其中,用于焦点检测的划分的光瞳(divided-pupil)像素(以下,称为“焦点检测像素”)位于图像传感器的R、G、B颜色滤波器中的G颜色滤波器的一部分处。基于从这些焦点检测像素获得的信息来执行焦点检测。尽管从焦点检测像素获得用于焦点检测的像素信号,但是没有获得用于形成图像部分的像素信号。结果,有必要利用邻近的成像像素的像素信号来补偿来自焦点检测像素的信号,其中,对于所述成像像素获得用于形成图像部分的像素信号。
相对地,日本专利公开第2000-305010号公开了一种使用从焦点检测像素周围的像素获得的图像信号来对图像信号进行插值以形成在焦点检测像素的位置丢失的图像的方法。然而,在图像传感器的制造过程中的缺陷(诸如白色缺陷和黑色缺陷)存在于焦点检测像素中的情况下,难以使用焦点检测像素周围的像素的图像信号来校正从焦点检测像素获得的用于焦点检测的像素信号。
此外,日本专利公开第2001-177756号公开了:当焦点检测像素中存在缺陷时,通过将在焦点检测像素附近的成像像素用作焦点检测像素,按照与焦点检测像素中不存在缺陷的情形下相同的方式来执行焦点检测。
然而,在日本专利公开第2001-177756号中,假设焦点检测像素没有被配置为划分的光瞳像素,而是按照与成像像素相同的方式被配置。结果,在焦点检测像素被配置为划分的光瞳像素的情形下,当焦点检测像素中存在缺陷时,难以使用附近的成像像素来校正用于焦点检测的图像信号。
发明内容
考虑到上述情形而提出本发明,其目的在于当包括划分的光瞳像素的焦点检测像素中存在缺陷时,执行适当的焦点检测。
根据本发明,通过提供一种图像摄取设备来实现上述目的,所述图像摄取设备包括:
图像传感器,其中,将二维排列的像素中的至少一部分配置为具有划分的光瞳的焦点检测像素;
存储控制装置,被配置为用于从存储器读出存储在存储器中的焦点检测像素的位置信息;以及
校正装置,被配置为用于基于焦点检测像素的位置信息来识别图像传感器中焦点检测像素的位置,并使用无缺陷的焦点检测像素信号来校正有缺陷的焦点检测像素信号。
根据本发明,还通过提供一种控制设置有图像传感器的图像摄取设备的控制方法来实现上述目的,在所述图像传感器中,二维排列的像素中的至少一部分被配置为具有划分的光瞳的焦点检测像素,所述控制方法包括:
读出步骤,用于从存储器读出存储在存储器中的焦点检测像素的位置信息;以及
校正步骤,用于基于焦点检测像素的位置信息来识别图像传感器中焦点检测像素的位置,并使用无缺陷的焦点检测像素信号来校正有缺陷的焦点检测像素信号。
通过以下(参照附图)对优选实施例的描述,本发明的其它特点和优点将变得清晰。
附图说明
图1是根据本发明优选的第一实施例的图像摄取设备的框图;
图2是校正标记电路的电路图;
图3是示出存储在ROM中的校正信息的结构的示图;
图4A和图4B是示出焦点检测像素的图像A和图像B的示图;
图5是图像信号校正电路的电路图;
图6是示出计算电路中的校正目标像素和参考像素的示图;
图7是焦点检测信号校正电路的电路图;
图8是示出计算电路中校正目标像素和参考像素的示图;
图9是根据本发明优选的第二实施例的图像摄取设备的框图;
图10是校正标记电路的电路图;
图11是示出存储在ROM中的校正信息的结构的示图;
图12是焦点检测像素的图像A和图像B与光瞳划分方向比特之间的关系的示图;
图13是垂直焦点检测信号校正电路的电路图;
图14是示出计算电路中校正目标像素和参考像素的示图;
图15是示出根据本发明第一实施例的校正处理中的步骤的流程图;以及
图16是示出根据本发明第二实施例的校正处理中的步骤的流程图。
具体实施方式
将根据附图详细地描述本发明的优选实施例。
(第一实施例)
图1是示出根据本发明优选的第一实施例的图像摄取设备的电路配置的框图。标号101指示多个图像感测透镜,标号102指示用于驱动图像感测透镜101的透镜驱动电路。标号103指示用于调整曝光的光圈。标号104指示图像传感器,其中,包括光电转换元件(其对入射光进行光电转换)的像素以二维排列,至少某些像素被配置为用于焦点检测的焦点检测像素。标号105指示同步信号产生器(以下,称为“SSG”),用于产生设置的周期的水平同步信号HD和垂直同步信号VD。标号106指示定时产生器(以下,称为“TG”),用于产生控制信号,该控制信号以与水平同步信号HD和垂直同步信号VD同步的方式来驱动图像传感器104。标号107指示A/D转换电路,用于将模拟电信号转换为数字信号。标号108指示校正标记电路,用于输出标记(位置信息),其指示图像传感器104中焦点检测像素和有缺陷像素的位置。标号109指示图像信号校正电路,用于执行诸如插值的校正处理。图像信号校正电路109基于从校正标记电路108输出的标记(用于指示包括在从A/D转换电路107输出的图像数据中的疵点(spot)数据和焦点检测像素数据)来识别图像传感器104中焦点检测像素和有缺陷像素的位置。标号110指示焦点检测信号校正电路,其用于从包括在从A/D转换电路107输出的图像数据中的焦点检测像素提取数据,并校正来自有缺陷焦点检测像素的数据。标号111指示图像处理电路,其用于执行颜色转换处理等。标号112指示相位差焦点检测电路,其用于从自多对焦点检测像素获得的像素信号检测相位差,并获得散焦量。标号114指示DRAM或其它这样的存储器。标号113指示存储器控制电路,其用于提供到存储器114的接口。存储器控制电路113具有在存储器114中存储稍后描述的校正信息301和1201的能力。标号115指示缩放电路,其用于改变图像数据的大小。标号116指示***控制器,其用于确定每个电路的模式和参数。标号118指示监视器,其用于显示图像数据。标号117指示视频调制电路,其用于执行调制以便在监视器118上显示图像数据。标号119指示压缩电路,用于使用诸如JPEG压缩方法等的压缩方法来压缩图像数据。标号121指示可去除介质卡,其用于记录由压缩电路119压缩的图像数据。标号120指示卡控制电路,其用于提供到介质卡121的接口。
接下来,将描述图1所示的电路的图像摄取操作。将参照图15的流程图来进行所述描述,图15示出用于第一实施例的校正处理的过程。
图像感测透镜101通过由***控制器116控制的透镜驱动单元102被驱动来执行焦点调整。通过图像感测透镜101的光在光圈103处经过适当的曝光控制,并在图像传感器104处进行光电转换,从光转换为电信号。TG106产生定时信号以使得图像传感器与在SSG105处产生的水平同步信号HD和垂直同步信号VD同步地操作,并且控制图像传感器104。从图像传感器104输出的模拟图像数据在A/D转换电路107处被转换为数字图像数据。在校正标记电路108处,根据在图2所示的ROM201中预先存储的校正信息来操作疵点和焦点检测像素标记。
这里,将使用图2来描述校正标记电路108的操作。
ROM201存储校正信息301。计数器203是取决于从SSG105输出的同步信号HD和VD的计数器。比较器204将包括在校正信息301中的像素地址302的值与从计数器203输出的计数器值进行比较,如果这两个值相等,则比较器204输出高电平信号,如果这两个值不相等,则比较器204输出低电平信号。与电路205在由比较器204输出高电平信号的情形下输出包括在校正信息301中的疵点比特304,并每当从比较器204输出低电平信号时输出低电平信号。与电路206在从比较器204输出高电平信号时输出包括在校正信息301中的焦点检测像素比特303,并每当从比较器204输出低电平信号时输出低电平信号。
计数器203根据从SSG105输出的水平同步信号HD和垂直同步信号VD对像素的数量进行计数。在ROM201中,如图3所示的校正信息301被记录。应注意:每个校正信息301保存一个像素的信息。这里,尽管将记录32比特的校正信息301的情形作为示例给出,但是本发明并不受限于此。在校正信息301中包括:像素地址302,其为指示将被校正的像素的位置的信息;焦点检测像素比特303和疵点比特304。这里,像素地址302为30比特,焦点检测像素比特303为1比特,而疵点比特304为1比特。然而,本发明并不受限于此。
疵点比特304为“0”时指示像素上不存在疵点,为“1”时指示像素上存在疵点。焦点检测像素比特303为“0”时指示成像像素,为“1”时指示焦点检测像素。
这里,将参照图4A和图4B来描述焦点检测像素的配置。图4A是焦点检测像素的平面图,而图4B是焦点检测像素的截面图。如图4A和图4B所示,区域403和404为光接收部分,在用于图像A的第一焦点检测像素401与用于图像B的第二焦点检测像素402之间横向对称地划分光瞳。
当计算器203上的值匹配从ROM201读出的像素地址302时(步骤S11),分别根据疵点比特304和焦点检测像素比特303的信息来输出疵点标记(缺陷信息)和焦点检测像素标记(焦点检测像素位置信息)。
在图1中,从A/D转换电路107输出的图像数据以及从校正标记电路108输出的疵点标记和焦点检测像素标记被输入图像信号校正电路109和焦点检测信号校正电路110。
有必要为其在ROM201中存储校正信息301的像素的条件为:在成像像素上存在缺陷的情形、所述像素是焦点检测像素的情形、以及在焦点检测像素上存在缺陷的情形。例如,可如图8所示来排列焦点检测像素。在焦点检测像素图像AAF_A0-AF_A2的右下部提供焦点检测像素图像BAF__B0-AF_B2,以与其形成对。例如,如果在焦点检测像素图像AAF_A0上存在缺陷,即使在与其成对的焦点检测像素图像BAF__B0上不存在疵点,仍旧对其进行校正,如同其确实具有缺陷一样。因此,在成对的焦点检测像素之一具有缺陷的情形下,所述成对像素中的另一焦点检测像素的疵点比特也被设置为“1”并存储在ROM201中。还可仅校正具有缺陷的焦点检测像素,而不校正没有缺陷的另一焦点检测像素,并将它们原样用作用于焦点检测的数据。此外,在焦点检测像素上存在缺陷的情形下,还可不使用其中的任何一个。还应注意:成对的像素并不受限于彼此最为靠近的像素,而是可根据焦点的状态而变化。
接下来,通过使用图5来描述图像信号校正电路109的操作。在已经输出疵点标记或焦点检测像素标记(步骤S12中为“否”)的情形下,图像信号校正电路109执行相关像素的校正处理。
从A/D转换电路107输出的图像数据被顺序存储在行存储器501-505。已经输出将要作为校正目标的图像数据的像素(以下称为校正目标像素)是其图像数据已进入行存储器501-505的中心位置(换言之,图像数据位于行存储器503的中心)的像素。疵点标记和焦点检测像素标记均被延迟,从而示出校正目标像素信息。在计算电路506处,使用从校正目标像素周围的成像像素输出的图像数据来校正所述校正目标像素图像数据(步骤S13)。
利用使用成像像素图像数据校正的像素数据所重写的内容是焦点检测像素或有缺陷成像像素的图像数据。因此,在选择器508处,对于从校正标记电路108输出的疵点标记或焦点检测像素标记已经上升(raise)的像素,输出在计算电路506处校正的像素数据。对于疵点标记或焦点检测像素标记已经上升的像素,位于行存储器503的中心的校正目标像素的图像数据不经计算而原样输出。选择器508的输出被输入图像处理电路111。
这里,将描述计算电路506的计算方法。
图6是示出成像像素R0的校正的示图,所述成像像素R0具有缺陷,并且针对该成像像素R0从A/D转换电路107输出的图像数据被存储在行存储器501-505中。应注意:在图6中,R、G、B分别指示在像素上设置的红、绿、蓝滤波器。
以下考虑的是在成像像素R0附近的图像像素R1-R8上没有缺陷、并且没有焦点检测像素的情形。在这种情形下,从方向R1-R2、R3-R4、R5-R6和R7-R8之中的图像相关性程度最高的两个像素来执行校正。例如,如果方向R1-R2具有最高的相关性,则R0=(R1+R2)/2。
在图像处理电路111处,对从图像信号校正电路109输出的校正后的图像数据执行信号处理(诸如颜色转换处理、伽马处理和白平衡处理),并通过存储器控制电路113写入存储器114中。
接下来,将使用图7来描述图1中的焦点检测信号校正电路110的操作。在输出疵点标记和焦点检测像素标记两者(步骤S12中为“是”)的情形下,焦点检测信号校正电路110对相关像素执行校正处理。
从A/D转换电路107输出的图像数据被输入与电路712,作为焦点检测像素标记为“1”的像素数据,从而图像数据随后被顺序地存储在行存储器701-709中。校正目标像素是其数据已经进入行存储器701-709中的中心位置(即,数据位于行存储器705的中心)的像素。疵点标记和焦点检测像素标记均被延迟,从而示出校正标记像素信息。在计算电路714处,使用从校正目标像素周围的焦点检测像素输出的图像数据来校正所述校正目标像素图像数据。
在选择器715处,当从校正标记电路108输出的疵点标记和焦点检测像素标记均上升时,也就是说,对于具有缺陷的焦点检测像素,焦点检测信号校正电路110如下操作:焦点检测信号校正电路110将在计算电路714处被校正的像素数据输出到选择器715,而对于不具有缺陷的焦点检测像素,向选择器715原样输出位于行存储器705的中心的校正目标像素的图像数据而不进行计算。选择器715的输出被输入相位差焦点检测电路112。
这里,将描述计算电路714中的计算方法。
图8是示出行存储器701-709中存储的焦点检测像素数据中的具有缺陷的焦点检测像素AF__A0的图像数据的校正的示图。
如图4A和图4B所示对称地划分焦点检测像素的光瞳。利用这种配置,容易检测垂直条带(strip),因此,垂直条带的相关性程度高。因此,计算电路714确定校正目标像素的相关程度(步骤S14),基于该确定结果,在这种情形下,从位于焦点检测像素AF_A0之上和之下的焦点检测像素的图像数据来校正焦点检测像素AF_A0的图像数据(步骤S15)。
以下考虑的是在焦点检测像素AF__A0附近以及焦点检测像素AF_A0之上和之下的焦点检测像素AF_A1和AF_A2上不存在缺陷的情形。用于焦点检测像素AF_A0的图像数据的校正计算是AF_A0=(AF_A1+AF__A2)/2。此外,由于针对与焦点检测像素AF_A0成对的无疵点的焦点检测像素AF_B0,疵点标记也被设置为“1”,因此,对其也执行校正计算:AF_B0=(AF__B1+AF_B2)/2。
在相位差焦点检测电路112中,对从焦点检测信号校正电路110输出的经疵点校正的焦点检测像素数据执行焦点检测,并且那个相位差信息被发送到***控制器116。基于所发送的相位差信息,***控制器116控制透镜驱动电路102并调整图像感测透镜101。
在图像处理电路111处,执行信号处理,并且存储在存储器114中的图像数据通过存储器控制电路113被读出到缩放电路115。
在缩放电路115处,图像数据大小被缩放到适合在监视器118上显示的大小,或者被缩放到适合记录在介质卡121上的大小。
经缩放的图像数据通过存储器控制电路113被写入存储器114。此外,经缩放的图像数据可由视频调制电路117从存储器114读出,通过NTSC或PAL调制,以及显示在监视器118上。此外,经缩放的图像数据可由压缩电路119从存储器114读出,根据JPEG或其它压缩方法来压缩,并写入存储器114中。此外,经缩放的图像数据可由卡控制电路120从存储器114读出,并写入介质卡121。
因此,如上所述,因为在成像像素与焦点检测像素之间进行区分,所以可通过成像像素的图像信号来校正有缺陷成像像素的图像信号,并可通过焦点检测像素的图像信号来校正有缺陷焦点检测像素的图像信号。结果,可并列地校正成像像素和焦点检测像素的图像信号。此外,通过即使当成对的焦点检测像素中只有一个有缺陷时也对从两个像素输出的图像信号执行校正,可防止用于焦点检测的信息变得不平衡。
还应注意:在散焦状态下,在某些情形下,使用焦点检测像素的图像信号来校正有缺陷焦点检测像素的图像信号与使用成像像素的图像信号来进行校正之间没有很大的差别。在这种情形下,根据图像摄取设备的聚焦的状态,可进行配置,从而基于除了焦点检测像素之外的成像像素的像素信号来校正有缺陷焦点检测像素信号。
(第二实施例)
图9是根据本发明优选的第二实施例的图像摄取设备的电路配置图。以下描述由图9所示的电路执行的图像摄取操作。应注意:对于配置中与图1所示相同的那些部件提供同样的标号,并省略对它们的描述。此外,图16是示出第二实施例的校正处理的过程的流程图,为了方便起见,参照图16来进行描述。与图5中所示的那些相同的处理被赋予相同的步骤标号。
如第一实施例,从图像感测透镜101进入的光在图像传感器104处被光电转换成电信号,并随后在A/D转换电路107处被转换为数字图像数据。
校正标记电路1008根据预先存储在图10中的ROM1101中的校正信息来操作疵点标记、焦点检测像素标记、AB标记(像素信息)和光瞳划分方向标记(光瞳划分信息)。
这里,将使用图10来描述校正标记电路1008的操作。
ROM1101存储校正信息1201。计数器1103是取决于从SSG105输出的同步信号HD和VD的计数器。比较器1104将包括在校正信息1201中的像素地址1202的值与从计数器1103输出的计数器值进行比较,如果这两个值相等,则比较器1104输出高电平信号,如果这两个值不相等,则比较器1104输出低电平信号。与电路1105在由比较器204输出高电平信号的情形下输出包括在校正信息1201中的疵点比特1206,并每当从比较器204输出低电平信号时输出低电平信号。与电路1106在从比较器204输出高电平信号时输出包括在校正信息1201中的焦点检测像素比特1205,而每当从比较器204输出低电平信号时输出低电平信号。与电路1107在从比较器1104输出高电平信号时输出包括在校正信息1201中的AB比特1204,而每当从比较器204输出低电平信号时输出低电平信号。与电路1108在从比较器1104输出高电平信号时输出包括在校正信息1201中的光瞳划分方向比特1203,而每当从比较器204输出低电平信号时输出低电平信号。
计数器1103根据从SSG105输出的水平同步信号HD和垂直同步信号VD对像素的数量进行计数。在ROM1101中,如图11所示的校正信息1201被记录。应注意:每个校正信息1201保存一个像素的信息。这里,尽管将记录32比特的校正信息1201的情形作为示例给出,但是本发明并不受限于此。在校正信息1201中包括:像素地址1202,其为指示将被校正的像素的位置的信息;光瞳划分方向比特1203、AB比特1204、焦点检测像素比特1205和疵点比特1206。这里,像素地址1202为27比特,光瞳划分方向比特1203为2比特,AB比特1204为1比特,焦点检测像素比特1205为1比特,以及疵点比特1206为1比特。然而,本发明并不受限于此。
当焦点检测像素比特1205为“0”时,其指示成像像素,当焦点检测像素比特1205为“1”时,其指示焦点检测像素。当疵点比特1206为“0”时,其指示没有疵点,当疵点比特1206为“1”时,其指示存在疵点。如第一实施例,在第二实施例中,如果一对焦点检测像素中的一个具有疵点,则该对焦点检测像素中的另一像素的疵点比特被设置为“1”,并存储在ROM1101中。
如图12所示,光瞳划分方向比特1203示出光瞳被划分的方向。区域1311-1318是光接收部分。
当光瞳划分方向比特1203为“00”时,其指示光瞳被横向划分,如用于图像A的焦点检测像素1301和用于图像B的焦点检测像素1302所示。
当光瞳划分方向比特1203为“01”时,其指示光瞳被垂直划分,如用于图像A的焦点检测像素1303和用于图像B的焦点检测像素1304所示。
当光瞳划分方向比特1203为“10”时,其指示光瞳被沿第一对角线方向划分,如用于图像A的焦点检测像素1305和用于图像B的焦点检测像素1306所示。
当光瞳划分方向比特1203为“11”时,其指示光瞳被沿第二对角线方向划分,如用于图像A的焦点检测像素1307和用于图像B的焦点检测像素1308所示。
此外,如图12所示,两个焦点检测像素之一用于图像A,另一个用于图像B,从而,当校正用于图像A的焦点检测像素时,使用用于图像A的焦点检测像素来执行校正,当校正用于图像B的焦点检测像素时,使用用于图像B的焦点检测像素来执行校正。
当AB比特1204为“0”时,其指示焦点检测像素用于图像A,当AB比特1204为“1”时,其指示焦点检测像素用于图像B。
当计数器1103上的值匹配从ROM1101读出的像素地址1202时(步骤S11),分别根据疵点比特1206、焦点检测像素比特1205、AB比特1204和光瞳划分方向比特1203信息来输出疵点标记、焦点检测像素标记、AB标记和光瞳划分方向标记。
在图9中,从A/D转换电路107输出的图像数据被输入选择器1009和图像信号校正电路1010。从校正标记电路1008输出的光瞳划分方向标记被输入选择器1009。此外,从校正标记电路1008输出的疵点标记、焦点检测像素标记、AB标记和光瞳划分方向标记被输入选择器1009的后级电路1010-1014。
当疵点标记或焦点检测像素标记被输出(步骤S12中为“否”)时,图像信号校正电路1010对相关的像素执行校正处理(步骤S13)。图像信号校正电路1010和图像处理电路1015的操作与第一实施例的图像信号校正电路109和图像处理电路111的操作相同,因此,省略对它们的描述。
图9所示的选择器1009根据从校正标记电路1008输出的2比特光瞳划分方向标记来确定从A/D转换电路107输出的图像数据的目的地。
当光瞳划分方向标记为“00”时(步骤S23中为“横向”)时,从A/D转换电路1007输出的图像数据被输入垂直焦点检测信号校正电路1011。
当光瞳划分方向标记为“01”时(步骤S23中为“垂直”)时,从A/D转换电路1007输出的图像数据被输入横向焦点检测信号校正电路1012。
当光瞳划分方向标记为“10”时(步骤S23中为“第一对角线方向”)时,从A/D转换电路1007输出的图像数据被输入第二对角线方向焦点检测信号校正电路1014。
当光瞳划分方向标记为“11”时(步骤S23中为“第二对角线方向”)时,从A/D转换电路1007输出的图像数据被输入第一对角线方向焦点检测信号校正电路1013。
然后,在上述电路1011-1014处,从输入的图像数据提取焦点检测像素,并且缺陷焦点检测像素的图像数据被校正。
图13示出垂直焦点检测信号校正电路1011的电路配置。应注意:选择器1009被省略。因此,所示出的是在选择器1009将图像数据从A/D转换电路107发送到垂直焦点检测信号校正电路1011的情形下的电路配置。
从A/D转换电路107输出的图像数据被输入与电路1411,作为焦点检测像素标记为“1”的像素数据,从而图像数据随后被顺序地存储在行存储器1401-1409中。校正目标像素是其图像数据已经进入行存储器1401-1409中的中心位置(即,图像数据位于行存储器1405的中心)的像素。光瞳划分方向标记、AB标记、疵点标记和焦点检测像素标记均被延迟,从而示出校正目标像素信息。在计算电路1413处,根据光瞳划分方向标记和AB标记,使用从位于校正目标像素周围的焦点检测像素输出的图像数据来校正所述校正目标像素图像数据。
当从校正标记电路1008输出的疵点标记和焦点检测像素标记均上升时,也就是说,对于具有缺陷的焦点检测像素,选择器1414输出在计算电路1413处校正的像素数据,在所有其它时候,即,对于不具有缺陷的焦点检测像素,位于行存储器1405的中心的校正目标像素的图像数据未经计算被原样输出。选择器1414的输出被输入横向相位差焦点检测电路1016。
此外,对于横向焦点检测信号校正电路1012、第一对角线方向焦点检测信号校正电路1013和第二对角线方向焦点检测信号校正电路1014,图13的电路配置图相同。
图14是示出在电路1011-1014的每一个中,在存储在行存储器1401-1409中的焦点检测像素数据之中,具有缺陷的焦点检测像素AF_A0的图像数据的校正的示图。以下考虑的是在图像A的焦点检测像素AF_A0附近的焦点检测像素AF_A1-AF_A8上不存在缺陷的情形。
在垂直焦点检测信号校正电路1011中,为了校正如图12所示的焦点检测像素1301和焦点检测像素1302那样被横向划分的焦点检测像素的图像数据,使用与光瞳划分方向垂直定位的上部和下部焦点检测像素的图像数据(步骤S24)。因此,执行计算以使得AF_A0=(AF_A1+AF_A2)/2。此外,由于对于与焦点检测像素AF_A0成对的焦点检测像素AF_B0,疵点标记同样被设置为“1”,所以执行计算,使得AF_B0=(AF_B1+AF__B2)/2。
在横向焦点检测信号校正电路1012中,为了校正如图12所示的焦点检测像素1303和焦点检测像素1304那样被垂直划分的焦点检测像素的图像数据,使用与光瞳划分方向垂直定位的横向焦点检测像素的图像数据(步骤S25)。因此,执行计算以使得AF_A0=(AF__A3+AF_A4)/2。此外,执行计算,使得AF_B0=(AF__B3+AF__B4)/2。
在第一对角线方向焦点检测信号校正电路1013中,校正如图12所示的焦点检测像素1307和焦点检测像素1308那样被沿第二对角线方向划分的焦点检测像素的图像数据。为此,使用沿与第二对角线方向垂直的第一对角线方向定位的焦点检测像素的图像数据(步骤S26)。因此,执行计算以使得AF_A0=(AF_A5+AF_A6)/2。此外,执行计算,使得AF_B0=(AF__B5+AF__B6)/2。
在第二对角线方向焦点检测信号校正电路1014中,校正如图12所示的焦点检测像素1305和焦点检测像素1306那样被沿第二对角线方向划分的焦点检测像素的图像数据。为此,使用沿与第一对角线方向垂直的第二对角线方向定位的焦点检测像素的图像数据(步骤S27)。因此,执行计算以使得AF_A0=(AF_A7+AF_A8)/2。此外,执行计算,使得AF_B0=(AF__B7+AF__B8)/2。
然而,在散焦状态或竞争透视(competingperspectives)的状态下,当例如在执行焦点检测像素校正的行中附近的行出现明亮体(例如,亮点)等时,会存在以下情形:使用沿与光瞳划分方向垂直的方向定位的像素执行校正是不利的。
接下来,采用在焦点检测信号校正电路1016-1019处校正的焦点检测像素数据来执行焦点检测。
将在水平相位差焦点检测电路1016、垂直相位差焦点检测电路1017、第二对角线方向相位差焦点检测电路1018和第一对角线方向相位差焦点检测电路1019处检测的相位差信息发送到***控制器116。***控制器116随后基于发送的相位差信息来控制透镜驱动电路102来调整图像感测透镜101。
在图像处理电路1015处,经信号处理的图像数据通过缩放电路115缩放为适合在监视器118上显示的大小,并显示在监视器118上。作为替代方案,在图像处理电路1015处经信号处理的图像数据在被压缩电路119进行压缩之后被缩放为适合记录在介质卡114上的大小,并被写到介质卡114上。
因此,如上所述,因为焦点检测像素的相位被区分,所以可在不损失相位精度的情形下执行校正。此外,由于针对每个焦点检测像素来区分光瞳划分方向,所以可在不损失光瞳划分特性的情形下执行校正。
尽管参照示例性实施例描述了本发明,但是应理解:本发明并不受限于所公开的示例性实施例。权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释,从而包括所有的变型、等同结构和功能。
本申请要求2007年12月10日提交的第2007-318997号日本专利申请的权益,该申请通过引用全部合并于此。
Claims (5)
1.一种图像摄取设备,包括:
图像传感器,其中,将二维排列的像素中的至少一部分配置为具有划分的光瞳的焦点检测像素;
存储控制装置,所述存储控制装置被配置为从存储器读出校正信息,对于所述图像传感器中的每一个有缺陷的像素和每一个焦点检测像素,所述校正信息包含用于识别该像素的位置的信息、用于识别光瞳划分方向的信息、用于识别该像素是否为焦点检测像素的信息、以及用于识别该像素是否为有缺陷的像素的信息;和
校正装置,所述校正装置被配置为校正通过使用所述校正信息识别的有缺陷的像素的有缺陷的像素信号和焦点检测像素的像素信号以供生成图像;和
焦点检测装置,所述焦点检测装置被配置为校正任何焦点检测像素的有缺陷的像素信号,并且使用通过使用所述校正信息识别的焦点检测像素的包括经校正的有缺陷的的像素信号的各像素信号来执行焦点检测。
2.如权利要求1所述的图像摄取设备,其中,所述校正装置使用无缺陷的焦点检测像素的像素信号对有缺陷的像素信号执行缺陷校正。
3.如权利要求1-2中任一项所述的图像摄取设备,其中,所述校正信息包括用于识别所述焦点检测像素的光瞳区域的信息,并且所述校正装置基于所述校正信息使用无缺陷的焦点检测像素的相同光瞳区域的像素信号对所述焦点检测像素的像素信号之中的需要缺陷校正的像素信号执行缺陷校正。
4.如权利要求1-2中任一项所述的图像摄取设备,其中,所述校正信息包括用于识别焦点检测像素的光瞳划分方向的信息,并且所述校正装置使用无缺陷的焦点检测像素的像素信号对焦点检测像素的像素信号之中的需要缺陷校正的像素信号执行缺陷校正,所述无缺陷的焦点检测像素的光瞳划分方向与输出需要缺陷校正的像素信号的焦点检测像素的光瞳划分方向相同。
5.一种图像摄取设备的控制方法,所述图像摄取设备包括:图像传感器,其中,将二维排列的像素中的至少一部分配置为具有划分的光瞳的焦点检测像素;存储控制装置,所述存储控制装置被配置为从存储器读出校正信息,对于所述图像传感器中的每一个有缺陷的像素和每一个焦点检测像素,所述校正信息包含用于识别该像素的位置的信息、用于识别光瞳划分方向的信息、用于识别该像素是否为焦点检测像素的信息、以及用于识别该像素是否为有缺陷的像素的信息;以及,校正装置,所述校正装置被配置为基于所述校正信息来校正有缺陷的像素,所述方法包括:
读取所述校正信息的步骤;
通过一电路使用所述校正信息识别在从所述图像传感器输出的像素信号之中的需要缺陷校正以供生成图像的像素信号的步骤;以及
通过所述电路校正所识别的需要缺陷校正的像素信号的步骤;
通过另一电路使用所述校正信息来识别焦点检测像素的像素信号和需要缺陷校正的任何焦点检测像素的有缺陷的像素信号的步骤;
通过所述另一电路校正所识别的需要缺陷校正的焦点检测像素的有缺陷的像素信号的步骤;以及
通过所述另一电路使用焦点检测像素的包括经校正的有缺陷的像素信号的像素信号来执行焦点检测的步骤。
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