CN100590506C - 成像设备和成像方法 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包括：成像元件，用于通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上，以生成图像数据：闪光灯，用于向成像单元的成像方向发出闪光；控制器，用于控制成像元件以便连续多次打开快门，并且控制闪光灯以便在多个打开定时之中的第二次和随后的打开定时上发出闪光；以及图像处理器，用于基于由成像元件通过在闪光灯不发出闪光时的打开定时上成像所生成的图像数据以及由成像元件通过在闪光灯发出闪光时的打开定时上成像所生成的图像数据来生成新的图像数据。

Description

成像设备和成像方法

技术领域

本发明涉及发出闪光以便成像的成像设备和成像方法。

背景技术

传统上，如图2所示，当在低照明情况下使用闪光或其他辅助照明光以便成像时，成像元件的动态范围与对象的动态范围相比变得不足，因此主要对象以恰当的曝光成像，但是，如图3所示，背景和其他低照明部分却位于成像元件的动态范围之外，因此相应的区域变成一片黑。在对包括人物在内的夜景或其他低照明情况成像时，作为解决此问题的一种手段，所谓的“慢同步(slow synchro)”成像是已知的，这种慢同步成像设置快门速度等以便背景具有恰当的曝光，并通过用闪光或其他辅助照明光调整到恰当的曝光，来对人物或其他主要对象成像。但是，在一般的慢同步成像中，在对包括人物在内的夜景或其他低照明情况成像时，成像是通过设置快门时间以便背景具有恰当的曝光并利用闪光或其他辅助照明光设置人物或其他主要对象的恰当曝光来完成的。在此慢同步成像中，快门时间被设置为与背景照明匹配，因此快门用约几秒长的时间来完成成像。除非通过用三角架或其他固定装置来防止背景的抖动，否则由于所谓的手动模糊(hand blurring)，背景的图像将以流动而告终。

在快门速度变长情况下的低照明成像中，例如日本专利公布(A)No.2005-38396中所公开的所谓的电子手动模糊校正装置是已知的，该装置以比实现恰当曝光的快门速度更高的快门速度连续对多张照片成像，计算由于手动模糊等造成的图像移动量，校正它们并将它们组合成单幅图像。在这点上，闪光或其他辅助光一般具有如图4所示的余辉(afterglow)特性，并且具有不同于自然光的色温特性。因此，尤其是在余辉之时，自然光和辅助照明光混合，呈现出复杂的色温特性。当结合上述电子手动模糊校正装置使用日本专利公布(A)No.2005-38396中公开的成像设备时，对象的照明和色温在连续成像期间复杂地变化，因此在组合图像后，图像容易具有不自然的色调。

发明内容

因此，希望提供这样一种成像设备和成像方法，这种成像设备和成像方法在连续多次成像时，即使在连续多次成像时发出闪光，也能生成高质量的图像。

根据本发明的第一方面，提供了一种成像设备，包括：成像装置，用于通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上，以生成图像数据；闪光装置，用于向成像装置的成像方向发出闪光；控制装置，用于控制成像装置以便连续多次打开快门，并且控制闪光装置以便在多个打开定时之中的第二次和随后的打开定时上发出闪光；以及图像处理装置，用于基于由成像装置通过在闪光装置不发出闪光时的打开定时上成像所生成的图像数据以及由成像装置通过在闪光装置发出闪光时的打开定时上成像所生成的图像数据来生成新的图像数据。

根据本发明的第二方面，提供了一种成像设备，包括：成像装置，用于通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上，以生成图像数据；闪光装置，用于向成像装置的成像方向发出闪光；控制装置，用于控制成像装置以便连续多次打开快门，并且控制闪光装置以便在多个打开定时之中的任何打开定时上发出闪光；校正装置，用于向由成像装置通过无闪光期间成像所生成的第一图像数据应用第一校正处理以生成第一校正后图像数据，并且向由成像装置通过闪光期间成像所生成的第二图像数据应用不同于第一校正处理的第二校正处理，以生成第二校正后图像数据；以及图像处理装置，用于基于通过校正装置的校正所生成的第一校正后图像数据和第二校正后图像数据来生成新的图像数据。

根据本发明的第三方面，提供了一种连续多次打开快门并通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上以生成图像数据的成像方法，包括：第一步骤，该步骤在不向对象发出闪光的状态下打开快门，以生成图像数据；第二步骤，该步骤在第一步骤之后，在向对象发出闪光的状态下打开快门，以生成图像数据；以及第三步骤，该步骤基于通过第一步骤中的成像生成的图像数据和通过第二步骤中的成像生成的图像数据来生成新的图像数据。

根据本发明的第四方面，提供了一种连续多次打开快门并通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上以生成图像数据的成像方法，包括：第一步骤，该步骤在不向对象发出闪光的状态下打开快门，以生成图像数据；第二步骤，该步骤在第一步骤之后，在向对象发出闪光的状态下打开快门，以生成图像数据；以及第三步骤，该步骤向第一步骤中生成的图像数据应用第一校正处理以生成第一校正后图像数据，并且向第二步骤中生成的图像数据应用不同于第一校正处理的第二校正处理，以生成第二校正后图像数据；以及第四步骤，该步骤基于第三步骤中生成的第一校正后图像数据和第三步骤中生成的第二校正后图像数据来生成新的图像数据。

根据本发明的第五方面，提供了一种成像设备，包括：成像装置，用于通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上，以生成图像数据；闪光装置，用于向所述成像装置的成像方向发出闪光；控制装置，用于控制所述成像装置以便连续多次打开所述快门，并且控制所述闪光装置以便在所述多次打开定时之中的最后一次或最后多次打开定时上发出闪光；校正装置，用于向由所述成像装置通过在所述闪光装置不发出闪光时的打开定时上成像所生成的第一图像数据应用第一校正处理以生成第一校正后图像数据，并且向由所述成像装置通过在所述闪光装置发出闪光时的打开定时上成像所生成的第二图像数据应用不同于所述第一校正处理的第二校正处理以生成第二校正后图像数据；以及图像处理装置，该装置基于通过所述校正装置的校正而生成的所述第一校正后图像数据和所述第二校正后图像数据来生成新的图像数据。

因此，根据本发明，可提供这样一种成像设备和成像方法，这种成像设备和成像方法在连续多次成像时，即使在连续多次成像时发出闪光，也能生成高质量的图像。

附图说明

从以下参考附图对优选实施例的描述中，本发明的这些和其他目的和特征将会变得更清楚，附图中：

图1是本发明的第一实施例的成像设备的配置图；

图2是用于说明在一个比较示例中，当在低照明情况下使用闪光时的对象分布图的曲线图；

图3是用于说明在一个比较示例中，当在低照明情况下使用闪光时的图像分布图的曲线图；

图4是用于说明一般闪光特征的曲线图；

图5是用于说明在一个比较示例中在连续成像期间的闪光余辉特性的曲线图；

图6是用于说明图1所示的成像设备的操作示例的流程图；

图7是用于说明图1所示的闪光灯的闪光定时的图；

图8是本发明的第二实施例的成像设备的配置图；

图9是用于说明图8所示的成像设备的操作示例的流程图；

图10是用于说明低照度对象图像的分布图的曲线图；

图11是用于说明校正后的低照度对象图像的分布图的曲线图；

图12是用于说明闪光成像中获得的图像的分布图的曲线图；

图13是用于说明闪光成像中获得的校正后图像的分布图的曲线图；

图14是用于说明图11的校正后图像和图13的校正后图像的组合图像的图；

图15是用于说明本发明的第三实施例的成像设备的操作示例的图；

图16是用于说明本发明的第四实施例的成像设备的操作示例的图；

图17是用于说明在本发明的第四实施例中的焦平面闪光特性的曲线图；以及

图18是用于说明在本发明的第四实施例中在连续成像期间的焦平面闪光定时的图。

具体实施方式

以下将在参考附图的同时详细描述本发明的优选实施例。

<第一实施例>

图1是根据本发明的第一实施例的成像设备1的整体配置图。如图1中所示，成像设备1例如具有照相机模块10、图像存储器20、曝光控制器40、操作部件45、闪光灯46、控制器47、运动向量检测器55、图像组合器60和图像存储装置70。在成像设备中，曝光控制器40、控制器47、运动向量检测器55和图像组合器60可以用电子电路实现，或者可以用运行程序的处理器实现。

照相机模块10：

照相机模块10例如具有镜头11、光圈12、快门13、成像元件14、采样电路15和A/D转换电路16。镜头11被来自成像对象的光照射，并将其发射到光圈12。光圈12压缩从镜头11入射的光，并将其发射到快门13。快门13在曝光控制器40的控制下，恰好打开预定的时间(快门时间)。快门13在打开时将从光圈12入射的光聚焦到成像元件14上。

成像元件14是用电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)器件等构成的，并且形成经由快门13入射的对象的光的图像(接收经由快门13入射的对象的光)。成像元件14通过光电转换将到达成像平面上每个光接收元件的接收光量转换为电信号，并且将转换为电信号的图像信号输出到采样电路15。成像元件14例如是单板传感器。输出到采样电路15的电信号是在每个象素的R信号、G信号和B信号当中的一个颜色信号(数据)。

在成像设备中，即使在发生照相机模糊时，为了输出更清晰的图像，当操作部件45的快门按钮被操作一次时，快门13也会自动以高于恰当曝光时的快门速度(快门时间(曝光时间))的速度打开(打开更短的快门时间)，并且在曝光控制器40的控制下获得多个(以下称为“N”个)图像。成像设备例如以1/30秒的间隔获得的N个图像。因此，由成像元件14获得的N个图像(输入图像)变得比用恰当曝光拍摄的图像更暗(是在曝光不足的情况下拍摄的)，并且其亮度是以恰当曝光拍摄的图像的1/Mk(k＝1到N)。注意，Mk的值例如是由快门速度确定的。

采样电路15例如通过相关双采样从提供自成像元件14的图像信号(电信号)中去除噪声成分，并且将产生的信号提供给A/D转换电路16。A/D转换电路16对从采样电路15输入的图像信号执行A/D转换，即采样和量化。然后，A/D转换电路16例如以通过内置的移位电路移n位的方式，将由A/D转换后的图像数据构成的曝光不足的暗图像乘以Mk，从而将其转换成与恰当曝光所产生的图像数据具有相同亮度(值)的图像数据(增大增益)，并将其写入图像存储器20中。

曝光控制器40：

曝光控制器40控制快门13、成像元件14、采样电路15、A/D转换电路16和图像存储器20，以便以从控制器47输入的快门时间信号所指示的预定时间间隔来获得N个图像。

操作部件45：

操作部件45例如是快门按钮、用于设置闪光的按钮或其他操作装置。

闪光灯46

闪光灯46在从控制器47接收到输入的闪光信号时发出闪光。闪光灯46被布置成向照相机模块10的成像方向发出闪光。

控制器47：

控制器47基于与对象的亮度等相匹配的由用户设置的曝光信息来确定快门时间，并将指示快门时间的快门时间信号输出到曝光控制器40。此外，控制器47可以基于例如由照相机模块10获得的成像结果来自动确定快门时间，所述照相机模块10在实际成像前获得对象的临时图像。临时图像例如是在用户将构成操作部件45的快门按钮按下一半时获得的。此外，控制器47确定上述N个图像中每一个的快门时间，并将指示此快门时间的快门时间信号输出到曝光控制器40。

此外，控制器47基于以上确定的快门时间(曝光信息)以及用户根据操作部件45设置的设置信息来判断是否发出闪光。当判断发出闪光时，控制器47计算在不发出闪光的状态下的正确成像快门时间和图像数目L，以及在发出闪光的状态下的正确成像快门时间和图像数目M。在本实施例中，设置L+M＝N。

控制器47将闪光信号输出到闪光灯46，以便在连续N次打开快门13的打开定时之中的第二次以及随后的打开定时上发出闪光。例如，如图7所示，控制器47将闪光信号输出到闪光灯46，以使其仅在N次打开定时中的最后一次(第N次)打开定时上发出闪光。因此，闪光的余辉对成像施加的影响只发生在第N个图像，如图7所示。直到第N-1个图像，都可以获得在不受闪光的余辉特性的影响的情况下获得低照度部分的图像。因此，对白平衡等的校正只被应用到第N个图像，可以相对容易地在组合图像之前应用校正。因此，根据本实施例，通过结合使用闪光成像和电子手动模糊校正装置，可以在不使用三角架或其他固定装置的情况下实现所谓的慢同步成像，并且可以容易地获得抑制手动模糊的成像结果。

此外，控制器47可根据已获取到的曝光信息计算不足光量，并在临时成像时发出预备闪光，根据基于成像结果获取的曝光信息来确定闪光光量，并在闪光灯46中指定该闪光光量。

运动向量检测器55：

运动向量检测器55按成像顺序读出写在图像存储器20中的N个图像数据，并检测这些图像数据的运动向量MV。运动向量检测器55将检测到的运动向量MV输出到图像组合器60。运动向量检测器55基于时间估值型光流方法、块匹配方法等来执行处理，以生成运动向量MV，所述时间估值型光流方法例如由Okada、Taniguchi和Onoguchi的“Detection ofTime Evaluation Type Optical Flow(时间估值型光流的检测)”，IEICETransactions、D-II，No.1，pp.52-62，Jan.2003所公开。

图像组合器60：

图像组合器60从图像存储器20读出按成像顺序获得的N个图像数据，并基于从运动向量检测器55输入的这N个图像数据的运动向量MV来校正以上N个图像数据的任何位置偏差。然后，图像组合器60组合被校正位置偏差之后的N个图像数据，以生成图像数据IM，并将其输出到图像存储装置70。图像存储装置70将从图像组合器60输入的图像数据IM写入到存储器80中。存储器80是诸如闪存或硬盘之类的记录介质。

以下将说明图1所示的成像设备1的操作示例。图6是用于说明图1所示的成像设备1的操作示例的流程图。

步骤ST11：

控制器47接收由操作部件45设置的设置信息作为输入，所述设置信息例如包括是否需要闪光以及曝光信息。此外，当进行任何临时成像时，控制器47基于临时成像的结果生成曝光信息。

步骤ST12：

控制器47基于步骤ST11处输入的设置信息、步骤ST11处生成的曝光信息等来判断是否发出闪光。控制器47在判断要发出闪光时前进到步骤ST13，而在判断不发出闪光时前进到步骤ST14。

步骤ST13：

控制器47确定在闪光期间在成像之前进行的无闪光时段期间的成像次数L以及此时的快门时间(曝光值)。此外，控制器47确定闪光期间的成像次数M以及此时的快门时间(曝光值)。在本实施例中，例如设置M＝1。

步骤ST14：

控制器47确定在无闪光情况下成像时的成像次数N以及此时的快门时间(曝光值)。

步骤ST15：

控制器47将指示在步骤ST13或ST14处确定的无闪光时段期间的成像次数(即L或N)以及快门时间的快门时间信号输出到曝光控制器40。曝光控制器40以从控制器47输入的快门时间信号所指示的快门时间的间隔打开快门13，打开次数正好是由该信号指示的成像次数L或N次。然后，在快门13的打开定时上获得的成像数据被顺序写入图像存储器20中。

步骤ST16：

控制器47在步骤ST12处判断要发出闪光时前进到步骤ST17，而在判断不发出闪光时前进到步骤ST18。

步骤ST17：

控制器47将闪光信号输出到闪光灯46。闪光灯46在从控制器47接收到输入的闪光信号时，向对象发出闪光。此外，在发出闪光的定时上，在控制器47和曝光控制器40的控制下，使用在步骤ST13处确定的快门时间作为间隔，快门13被打开，打开次数正好是所确定的成像次数，即M次。然后，在快门13的打开定时上获得的M个图像数据被顺序写入图像存储器20中。

步骤ST18：

运动向量检测器55读出在步骤ST15和ST17处写入图像存储器20中的N个图像数据，并检测这些图像数据的运动向量MV。运动向量检测器55将检测到的运动向量MV输出到图像组合器60。

步骤ST19：

图像组合器60从图像存储器20读出在步骤ST15和ST17处写入的N个图像数据，并基于从运动向量检测器55输入的这N个图像数据的运动向量MV来校正以上N个图像数据的任何位置偏差。然后，图像组合器60组合被校正位置偏差之后的N个图像数据，以生成图像数据IM，并将其输出到图像存储装置70。图像存储装置70将从图像组合器60输入的图像数据IM写入到存储器80中。

如上所述，根据成像设备，如图7所示，在闪光之前成像被执行(N-1)次，并且在最后的第N个成像定时上发出闪光。因此，在一系列N次成像中，可适当地避免在无闪光时成像而获得的图像数据中由于闪光的余辉而造成的不自然色彩元素的出现。此外，根据成像设备，在无闪光时成像中获得的多个图像数据被校正了位置偏差并且被组合，因此诸如背景之类的低照度图像的曝光不足可被适当地补偿，而无需使用三角架或其他固定装置。此外，根据成像设备，将通过有闪光时成像获得的图像数据进一步与组合后的低照度图像相组合，因此可生成适当地显示位于闪光可到达距离处的前景的图像。

<第二实施例>

在本实施例中，将说明这样一种情况：从图1所示的图像存储器20读出的图像数据被处理以便校正，然后在图像组合器60中被组合。图8是根据本发明的第二实施例的成像设备的配置视图。如图8所示，成像设备1a被配置为图1所示的成像设备，其中图像存储器20和图像组合器60之间提供有图像校正器105。图9是用于说明图8所示的成像设备1a的图像校正处理和组合处理的流程图。在图8中，被给予与图1中相同的标号的组件与第一实施例中说明的那些基本相同。

图像校正器105例如根据用户先前设置的成像条件来判断是否校正图像(图9中的步骤ST31)。此外，图像校正器105可基于由运动向量检测器55所检测到的运动向量MV来判断校正的必要性，或者可以基于由控制器47所生成或获取的曝光信息来判断校正的必要性。图像校正器105在判断有必要校正时对从图像存储器20读出的图像数据im1至imN执行校正处理，并将结果输出到图像组合器60(步骤ST32)。图像校正器105执行例如图像数据的增益调整、γ曲线特性调整和白平衡调整的任何组合的处理，作为校正处理。图像校正器105对例如所获得的N个图像数据中的在无闪光情况下获得的L个图像数据的增益进行校正以便提高整体亮度，并且同时校正γ曲线以对低照度部分的半色调赋予重要性。另一方面，图像校正器105不校正在伴随闪光的情况下获得的M个图像的亮度，而是校正γ曲线以对中等照度部分的半色调赋予重要性，并调整白平衡以适合于闪光源。即，图像校正器105可对任何图像数据执行任何校正，而不管图像数据之间的关系如何。此外，图像校正器105可以在组合无闪光情况下获得的L个图像的图像数据之后执行校正处理，在组合伴随闪光情况下获得的M个图像的图像数据之后执行校正处理，然后对经校正的组合后图像进行组合。

当图像校正器105调整例如低照度部分的图像和闪光图像两者的增益时，低照度部分的图像具有如图10所示的偏向低照度区域的分布图特性。在图10至图14的分布图中，横坐标指示照度，纵坐标指示像素数目。当向图10的图像应用用于提高增益的图像校正时，展现了如图11所示的分布图特征，其中低照度区域扩展到了高照度一侧。此外，闪光图像具有如图12所示的偏向高照度区域的分布图特性。当向其应用用于降低增益的图像校正时，所获得的图像具有如图13所示的分布图特性，其中高照度区域扩展到了低照度一侧。

图像组合器60在基于来自运动向量检测器55的运动向量MV进行位置偏差校正之后组合在图像校正器105处经校正的图像数据im1至imN，以生成图像数据IM(图9所示的步骤ST33)。另一方面，当在图9所示的步骤ST31中判断不需要校正时，图像校正器105执行与第一实施例相同的处理，即组合从图像存储器20读出的图像数据im1至imN以生成图像数据IM。因此，图像组合器60所生成的图像数据IM具有如图14所示的有效地利用了成像元件的动态范围的分布图特性，因此可以生成这样的图像：该图像在低照度部分和闪光图像中的每一个中都具有丰富的半色调，并且具有成像元件的动态范围。

如上所述，根据本实施例，可以在组合不同条件下获得的图像数据之前向它们应用最优图像校正，并且可以在不使用图像识别或其他复杂且昂贵的装置的情况下获得这样的照片：在这种照片中，最优图像校正被应用到了图像中的多个对象中的每一个。

<第三实施例>

除了A/D转换电路16b和控制器47b处理之外，本实施例的成像设备1b与图1所示的成像设备1相同。图15是用于说明本实施例的成像设备1b的操作示例的流程图。

步骤ST41：

图1所示的成像设备1b的控制器47b接收来自照相机模块10的成像对象的曝光信息作为输入，并接收由对操作部件45进行操作的用户设置的成像条件信息作为输入。

步骤ST42：

控制器47b基于步骤ST41处输入的曝光信息和成像条件信息以与第一实施例相同的方式确定例如快门时间和闪光的必要性。此时，控制器47b针对第一实施例中所说明的N次打开定时(成像)中的每一个来确定快门时间和闪光的必要性。

步骤ST43：

控制器47b基于步骤ST42处确定的问题执行N次成像中的第一成像。当根据先前确定的条件发出闪光时，控制器47b将闪光信号输出到闪光灯46。因此，对象的光被聚焦在成像元件14上，并且根据结果的模拟图像信号被输入到采样电路15。然后，采样电路15对输入的模拟图像信号进行采样，并在A/D转换电路16b中将其转换成数字图像数据。此时，A/D转换电路16b基于来自控制器47b的灵敏度控制信号，通过如第一实施例中所说明的移位处理提高转换后的数字图像数据的增益或降低其增益。因此，成像元件14的实际接收灵敏度受到控制。由A/D转换电路16b生成的图像数据被写入图像存储器20中。

步骤ST44：

控制器47b判断上述N次成像是否已结束，当判断已结束时前进到步骤ST47，而当判断未结束时前进到步骤ST45。

步骤ST45：

控制器47b判断是否需要改变成像元件14的光接收灵敏度，当判断需要改变时前进到步骤ST46，而当判断不需要时返回步骤ST43。控制器47b基于用户先前设置的成像条件以及步骤ST41处获取的信息等判断改变光接收灵敏度的必要性。

步骤ST46：

控制器47b例如在接下来执行的成像不伴随闪光时决定将成像元件14的光接收灵敏度设置为高(调整移位处理的移位量以提高增益)，并在接下来执行的成像伴随闪光时决定将成像元件14的光接收灵敏度设置为低。因此，可以获得具有高S/N比的图像。

步骤ST47：

运动向量检测器55读出在步骤ST43处写入图像存储器20中的N个图像数据，并检测这些图像数据的运动向量MV。运动向量检测器55将m检测到的运动向量MV输出到图像组合器60。

步骤ST48：

图像组合器60从图像存储器20读出在步骤ST43处写入的N个图像数据，并基于从运动向量检测器55输入的这N个图像数据的运动向量MV来校正以上N个图像数据的位置偏差。然后，图像组合器60组合经位置偏差校正之后的N个图像数据以生成图像数据IM，并将其输出到图像存储装置70。图像存储装置70将从图像组合器60输入的图像数据IM写入存储器80中。

如上所述，根据本发明，可以在连续成像期间改变成像元件的灵敏度设置，可处理多种成像条件，并且可以通过在任何成像条件下最充分地利用成像元件的能力来执行成像。

<第四实施例>

除了闪光灯46c和控制器47c的处理之外，本实施例的成像设备1c与图1所示的成像设备相同。闪光灯46c具有焦平面(FP)闪光功能。在这里“FP闪光”是在采用FP快门的单镜头反光照相机中与闪光灯(strobe)同步速度以上的速度同步的功能。通常，由于快门的结构，闪光灯同步速度存在极限。该极限大约是1/60至1/250。当速度高于此时，快门将不会完全打开，因此闪光灯的光将会被弹回，最后将会形成狭缝形式的暗部分。因此，通过长时间操作闪光灯(更确切地说是以高速多次操作闪光灯)，覆盖了从快门打开到闭合的全部时间，从而所有速度下的同步都成为可能。闪光灯46c例如通过打开/关闭闪光来重复进行短时间的闪光，以便通过高速切换以基本恒定的闪光强度连续发出闪光，如图17所示。

图16是用于说明本实施例的成像设备1c的操作示例的图。

步骤ST61：

控制器47c在第一实施例中所说明的图6所示的步骤ST15之后继续执行步骤ST61。控制器47c在图6所示的步骤ST12处判断要发出闪光时前进到步骤ST62，而在判断不发出时前进到步骤ST65。

步骤ST62：

控制器47c判断FP闪光的必要性。控制器47c例如在图6所示的步骤ST13处确定的快门速度高于快门同步速度的情况下，或者当处于在由操作图1所示的操作部件45的用户所设置的成像条件下指定慢同步成像的情况下，判断需要FP闪光。控制器47c在判断需要FP闪光时前进到步骤ST63，在判断不需要时前进到步骤ST64。

步骤ST63：

控制器47c将指示FP闪光的闪光信号输出到闪光灯46c。因此，闪光灯46c在N次成像中的预定成像中发出FP闪光。控制器47c例如使闪光灯46c在N次成像中的第N定时上发出FP闪光，如图18所示。此时，在第N定时的成像中，使快门时间高于正常闪光时的速度，例如1/250。因此，即使对于运动对象，也能在基本上静止的状态下执行成像。例如，可以在拍摄夜间背景的同时清楚地拍摄背景前的运动对象。另一方面，当第N定时成像被设置为例如1/30的低快门速度时，背景前的运动对象被拍摄成好像在流动一样，因此可以在拍摄夜间背景的同时以表达运动感的方式来拍摄运动对象。注意，控制器47c还可以控制闪光灯46c以便在以上N次成像中的所有成像中都发出FP闪光，或者可控制闪光灯46c以便在N次成像中的最后定时之前的几次成像中发出FP闪光。

步骤ST64：

控制器47c例如以与第一实施例的图6所示的步骤ST17相同的方式将闪光信号输出到闪光灯46c。闪光灯46c响应于闪光信号发出闪光。此外，在闪光期间以与第一实施例相同的方式来拍摄对象。

步骤ST65：

运动向量检测器55读出通过图6所示的步骤ST15和图16所示的步骤ST63和ST64处的成像而写入图像存储器20中的N个图像数据，并检测各图像数据的运动向量MV。运动向量检测器55将检测到的运动向量MV输出到图像组合器60。

步骤ST66：

图像组合器60从图像存储器20读出通过图6所示的步骤ST15和图16所示的步骤ST63和ST64处的成像而写入图像存储器20中的N个图像数据，并基于从运动向量检测器55输入的这N个图像数据的运动向量MV来校正这N个图像数据的任何位置偏差。然后，图像组合器60组合经位置偏差校正之后的N个图像数据以生成图像数据IM，并将其输出到图像存储装置70。图像存储装置70将从图像组合器60输入的图像数据IM写入存储器80中。

如上所述，根据本实施例，可以结合使用电子手动模糊校正装置来执行高速同步成像或慢同步成像。例如，可以拍摄低照明情况下的旋转对象的图像，同时将低照度部分也包括在内并且同时保留运动感，或者可以拍摄以高速运动的对象的图像，同时将低照度部分也包括在内并且没有图像流动。

本发明不限于上述实施例。即，本领域的技术人员可以在本发明的技术范围或其等同范围内，对上述实施例的组件进行各种修改、组合、子组合和改变。例如，在上述实施例中，如图7等所示，图示说明了通过一次快门按钮操作获得N个连续图像以及使闪光灯46在其中的最后一次定时(第N定时)上闪光的情况，但只要是在第二次或随后的成像中发出闪光，就会实现至少闪光之前的成像不会受闪光余辉影响的效果。

本发明包含与2005年3月7日向日本专利局递交的日本专利申请No.2005-062568相关的主题，这里通过引用将其全部内容包含进来。

Claims (12)

1.一种成像设备，包括：

成像装置，用于通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上，以生成图像数据；

闪光装置，用于向所述成像装置的成像方向发出闪光；

控制装置，用于控制所述成像装置以便连续多次打开所述快门，并且控制所述闪光装置以便在所述多次打开定时之中的最后一次或最后多次打开定时上发出闪光；

校正装置，用于向由所述成像装置通过在所述闪光装置不发出闪光时的打开定时上成像所生成的第一图像数据应用第一校正处理以生成第一校正后图像数据，并且向由所述成像装置通过在所述闪光装置发出闪光时的打开定时上成像所生成的第二图像数据应用不同于所述第一校正处理的第二校正处理以生成第二校正后图像数据；以及

图像处理装置，该装置基于通过所述校正装置的校正而生成的所述第一校正后图像数据和所述第二校正后图像数据来生成新的图像数据。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中

所述设备还具有运动向量检测装置，用于检测由所述成像装置通过在所述快门的所述连续多次打开定时上成像而生成的所述多个图像数据的运动向量，并且

所述图像处理装置基于由所述运动向量检测装置检测到的所述运动向量来校正所述多个图像数据的任何位置偏差，然后组合数据以生成所述新的图像数据。

3.如权利要求1所述的成像设备，其中所述图像处理装置基于组合后的图像数据来生成所述新的图像数据，所述组合后的图像数据是通过组合所述第一校正后图像数据以及所述第二校正后图像数据而获得的。

4.如权利要求1所述的成像设备，其中所述校正装置执行所述第一校正处理以提高所述第一图像数据的增益，并且执行所述第二校正处理以降低所述第二图像数据的增益。

5.如权利要求1所述的成像设备，其中所述控制装置控制所述成像装置以便在不发出所述闪光的定时上恰好第一次打开所述快门，并且在发出所述闪光的定时上恰好第二次打开所述快门。

6.如权利要求1所述的成像设备，其中所述控制装置在发出所述闪光的定时和不发出所述闪光的定时之间切换所述成像装置的光接收元件的光接收灵敏度以使其不同。

7.如权利要求1所述的成像设备，其中所述控制装置控制所述闪光装置，以便在使所述成像装置的所述快门在发出所述闪光的时刻执行焦平面操作时，以焦平面模式发出所述闪光。

8.如权利要求1所述的成像设备，其中所述控制装置控制所述闪光装置，以便仅在所述多次打开定时中的最后一次打开定时上发出所述闪光。

9.如权利要求1所述的成像设备，其中所述控制装置控制所述闪光装置，以便在所述多次打开定时中的第二次和随后的打开定时上发出所述闪光。

10.如权利要求1所述的成像设备，其中

所述设备还具有操作装置，以供用户通过单个操作输入静止图像捕捉指令，并且

当所述操作装置输入所述静止图像捕捉指令时，所述控制装置控制所述成像装置以便连续多次打开所述快门。

11.一种成像设备，包括：

成像装置，用于通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上，以生成图像数据；

闪光装置，用于向所述成像装置的成像方向发出闪光；

控制装置，用于控制所述成像装置以便连续多次打开所述快门，并且控制所述闪光装置以便在所述多次打开定时之中的任何打开定时上发出闪光；

校正装置，用于向由所述成像装置通过无闪光期间成像所生成的第一图像数据应用第一校正处理以生成第一校正后图像数据，并且向由所述成像装置通过闪光期间成像所生成的第二图像数据应用不同于所述第一校正处理的第二校正处理，以生成第二校正后图像数据；以及

图像处理装置，用于基于通过所述校正装置的校正而生成的所述第一校正后图像数据和所述第二校正后图像数据来生成新的图像数据。

12.一种连续多次打开快门并通过快门打开将入射光聚焦到光接收元件上以生成图像数据的成像方法，包括：

第一步骤，该步骤在不向对象发出闪光的状态下打开所述快门，以生成图像数据；

第二步骤，该步骤在所述第一步骤之后，在向所述对象发出闪光的状态下打开所述快门，以生成图像数据；

第三步骤，该步骤向所述第一步骤中生成的图像数据应用第一校正处理以生成第一校正后图像数据，并且向所述第二步骤中生成的图像数据应用不同于所述第一校正处理的第二校正处理，以生成第二校正后图像数据；以及

第四步骤，该步骤基于在所述第三步骤中生成的所述第一校正后图像数据和在所述第三步骤中生成的所述第二校正后图像数据来生成新的图像数据。

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