CN101277456A - 摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种色像差量检测方法和色像差量检测装置，能够根据经由摄像元件输出的图像数据，高精度地对画面整体检测色像差量。作为解决手段，对交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案的测试图进行拍摄，在S411中，检测第一摄像图案和第二摄像图案的交点，接着，在S412到S416中，按照RGB的每个颜色检测交点周围的第一摄像图案和第二摄像图案的边缘位置，接着，在S417中，求出所检测出的边缘位置的R和B相对于G的差值，检测该差值作为色像差量(ΔR、ΔB)。

Description

摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置
技术领域
本发明涉及在摄像装置中，使用通过CCD等摄像元件获得的图像信号来检测镜头的色像差量的色像差量检测方法和色像差量检测装置。
背景技术
以往，在数字照相机等摄像装置中，如图9(a)所示，已知由于镜头的倍率色像差使RGB的每个颜色成分中产生CCD上的成像偏差。而且，伴随成像偏差，图像的边缘部分显现出颜色偏差，具有损害画质品位的问题。
因此，具有如下的摄像装置：该摄像装置根据通过摄像获得的彩色影像信号，来检测彩色影像内的与距基准位置的距离对应的色像差量，根据所检测出的色像差量，对彩色影像信号施加色像差校正。此时，具有如下的摄像装置：该摄像装置检测彩色影像内的有效边缘，根据边缘位置来检测与距基准位置的距离对应的色像差量。并且，如图9(b)所示，具有如下的检测方法：该检测方法在画面中央设置水平方向的扫描区域和垂直方向的扫描区域，在画面中央的水平方向的扫描区域中，忽略垂直方向的像差量而求出水平方向的像差量，另一方面，在画面中央的垂直方向的扫描区域中，忽略水平方向的像差量而求出垂直方向的像差量，在中央区域以外的影像区域中，根据与该影像位置正交的画面中央的水平方向和垂直方向的像差量，运算求出像差量(例如参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2002-320237
但是，根据现有的色像差量的检测方法，在画面中央的水平方向的扫描区域中忽略垂直方向的像差量，在画面中央的垂直方向的扫描区域中忽略水平方向的像差量，所以，还具有进一步改善的余地，以提高像差量的检测精度。即，在中央区域以外的影像区域中，不是实际扫描该图像区域来检测像差量，而是使用中央区域的水平方向和垂直方向的像差量来计算，所以，实际的像差量和所计算出的像差量之间可能产生误差，还具有改善的余地，以消除该误差。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种色像差量检测方法和色像差量检测装置，能够根据经由摄像元件输出的图像数据，高精度地对画面整体检测色像差量。
为了达成上述目的而完成的第1方面所记载的发明是一种摄像装置中的色像差量检测方法，其特征在于，该色像差量检测方法使用：测试图，其交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案；摄像镜头，其将所述测试图的测试图像引导至摄像元件；以及所述摄像元件，其呈矩阵状地配置有多个光电转换元件，对通过所述摄像镜头引导的所述测试图像进行光电转换，分别与所述光电转换元件对应地输出多个颜色的像素信号，根据所述像素信号的输出，该色像差量检测方法具有以下步骤：边缘检测步骤，在该步骤中，按照所述多个颜色检测所述第一摄像图案和所述第二摄像图案的边缘位置；以及色像差量检测步骤，在该步骤中，针对在所述边缘检测步骤中检测出的边缘位置，求出所述多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量。
根据第1方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法，具有交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案的测试图，并具有以下步骤：边缘检测步骤，在该步骤中，按照所述多个颜色检测所述第一摄像图案和所述第二摄像图案的边缘位置；以及色像差量检测步骤，在该步骤中，针对在所述边缘检测步骤中检测出的边缘位置，求出所述多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量，所以，能够根据通过第一摄像图案和第二摄像图案形成的多个边缘来检测色像差量，进而，能够根据经由摄像元件输出的图像数据，高精度地对画面整体检测色像差量。并且，根据第1方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法，因为呈矩阵状地配置有第一摄像图案和第二摄像图案，所以，能够与矩阵状的边缘位置相对应地检测色像差量，实用性优良。
接着，第2方面所记载的发明的特征在于，在第1方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法中，在相互正交的上下方向和左右方向这两个方向上，交替并列设置多列所述第一摄像图案和所述第二摄像图案，根据从所述摄像元件输出的多个像素信号的输出值，该色像差量检测方法具有交点检测步骤，在该步骤中，检测四个摄像图案中的交点，该四个摄像图案包括在上下方向相邻的第一摄像图案和第二摄像图案、以及相对于该上下方向的第一摄像图案和第二摄像图案在左右方向相邻的第二摄像图案和第一摄像图案，在所述边缘检测步骤中，以所述多个交点为基点，分别在所述两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测所述边缘位置，在所述色像差量检测步骤中，分别在所述多个交点位置检测所述色像差量。
根据第2方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法，具有检测在上下左右相邻的四个摄像图案中的交点的交点检测步骤，在边缘检测步骤中，以多个交点为基点，分别在两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测所述边缘位置，在色像差量检测步骤中，分别在多个交点位置检测色像差量，由此，能够与成为交点的像素位置的坐标相对应地检测色像差量。
接着，第3方面所记载的发明的特征在于，在第2方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法中，在所述色像差量检测步骤中，以所述交点为基点，对在所述上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述左右方向的色像差量，并且，对在所述左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述上下方向的色像差量。
根据第3方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法，在色像差量检测步骤中，以交点为基点，对在上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测左右方向的色像差量，并且，对在左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测上下方向的色像差量，由此，能够高精度地检测交点位置上的上下方向和左右方向的色像差量。
接着，第4方面所记载的发明的特征在于，在第1方面～第3方面的任一方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法中，所述第一摄像图案和第二摄像图案的排列相对于所述摄像元件中的所述光电转换元件的排列倾斜。
根据第4方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法，即使第一摄像图案和第二摄像图案倾斜时，也能够高精度地检测色像差量。具体而言，如图5(a)所示，针对摄像图案P1相对于水平方向X倾斜α的测试图，从交点Int对例如垂直方向的边缘检测每个RGB的边缘。而且，如图5(b)所示(在图5(b)中仅示出R的边缘)，求出适合R的边缘的线，并且，与R同样地求出适合G、B的边缘的线，检测RGB这三条线之间的距离，由此，能够检测水平方向的色像差量。
并且，根据第4方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法，对倾斜设置的测试图也能够测定色像差量，所以，不需要相对于摄像装置(例如照相机)在水平垂直方向设置测试图，具有易于测定的优点，色像差量的检测效率有所提高。并且，具有针对畸变像差大的镜头也能够使用该算法测定色像差量的优点。
接着，第2方面～第4方面的任一方面所记载的摄像装置中的色像差量检测方法如第5方面所记载的发明那样，在所述边缘检测步骤中，分别按照所述多个交点，从所述交点位置，按照左右方向上的规定的第一像素数和上下方向上的规定的第二像素数进行取样，取得所述多个颜色的像素值，根据通过所述取样而求出的像素值，检测像素值的变化量最多的取样位置作为边缘位置，由此，能够高精度地检测第一摄像图案和第二摄像图案的边缘，进而，能够高精度地检测色像差量。
接着，第6方面所记载的发明是一种色像差量检测装置，其特征在于，该色像差量检测装置具有：测试图，其交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案；摄像镜头，其将所述测试图的测试图像引导至摄像元件；以及所述摄像元件，其呈矩阵状地配置有多个光电转换元件，对通过所述摄像镜头引导的所述测试图像进行光电转换，分别与所述光电转换元件对应地输出多个颜色的像素信号，根据所述像素信号的输出，该色像差量检测装置具有以下单元：边缘检测单元，其按照所述多个颜色检测所述第一摄像图案和所述第二摄像图案的边缘位置；以及色像差量检测单元，其针对由所述边缘检测单元检测出的边缘位置，求出所述多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量。
根据第6方面所记载的色像差量检测装置，与第1方面所记载的发明一样，能够根据通过第一摄像图案和第二摄像图案形成的多个边缘来检测色像差量，进而，能够根据经由摄像元件输出的图像数据，高精度地对画面整体检测色像差量。并且，根据第6方面所记载的摄像装置中的色像差量检测装置，因为呈矩阵状地配置有第一摄像图案和第二摄像图案，所以，能够与矩阵状的边缘位置相对应地检测色像差量，实用性优良。
接着，第7方面所记载的发明的特征在于，在第6方面所记载的色像差量检测装置中，在相互正交的上下方向和左右方向这两个方向上，交替并列设置多列所述第一摄像图案和所述第二摄像图案，根据从所述摄像元件输出的多个像素信号的输出值，该色像差量检测装置具有交点检测单元，该交点检测单元检测四个摄像图案中的交点，该四个摄像图案包括在上下方向相邻的第一摄像图案和第二摄像图案、以及相对于该上下方向的第一摄像图案和第二摄像图案在左右方向相邻的第二摄像图案和第一摄像图案，所述边缘检测单元以所述多个交点为基点，分别在所述两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测所述边缘位置，所述色像差量检测单元分别在所述多个交点位置检测所述色像差量。
根据第7方面所记载的色像差量检测装置，与第2方面所记载的发明一样，检测在上下左右相邻的四个摄像图案中的交点，以多个交点为基点，分别在两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测边缘位置，分别在多个交点位置检测色像差量，由此，能够与成为交点的像素位置的坐标相对应地检测色像差量。
接着，第8方面所记载的发明的特征在于，在第7方面所记载的色像差量检测装置中，所述色像差量检测单元以所述交点为基点，对在所述上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述左右方向的色像差量，并且，对在所述左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述上下方向的色像差量。
根据第8方面所记载的色像差量检测装置，与第3方面所记载的发明一样，以交点为基点，对在上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测左右方向的色像差量，并且，对在左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测上下方向的色像差量，由此，能够高精度地检测交点位置上的上下方向和左右方向的色像差量。
接着，第9方面所记载的发明的特征在于，在第6方面～第8方面的任一方面所记载的色像差量检测装置中，所述第一摄像图案和第二摄像图案的排列相对于所述摄像元件中的所述光电转换元件的排列倾斜。
根据第9方面所记载的色像差量检测装置，与第4方面所记载的发明一样，即使第一摄像图案和第二摄像图案倾斜时，也能够高精度地检测色像差量，所以，不需要相对于摄像装置(例如照相机)在水平垂直方向设置测试图，具有易于测定的优点，色像差量的检测效率有所提高。并且，具有针对畸变像差大的镜头也能够使用该算法测定色像差量的优点。
接着，第7方面～第9方面的任一方面所记载的色像差量检测装置如第10方面所记载的发明那样，所述边缘检测单元分别按照所述多个交点，从所述交点位置，按照左右方向上的规定的第一像素数和上下方向上的规定的第二像素数进行取样，取得所述多个颜色的像素值，根据通过所述取样而求出的像素值，检测像素值的变化量最多的取样位置作为边缘位置，由此，能够高精度地检测第一摄像图案和第二摄像图案的边缘，进而，能够高精度地检测色像差量。
根据本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置，具有交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案的测试图，按照多个颜色检测第一摄像图案和第二摄像图案的边缘位置，针对所检测出的边缘位置，求出多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量，所以，能够根据通过第一摄像图案和第二摄像图案形成的多个边缘来检测色像差量，进而，能够根据经由摄像元件输出的图像数据，高精度地对画面整体检测色像差量。并且，根据本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置，因为呈矩阵状地配置有第一摄像图案和第二摄像图案，所以，能够与矩阵状的边缘位置相对应地检测色像差量，实用性优良。
并且，根据本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置，检测在上下左右相邻的四个摄像图案中的交点，以多个交点为基点，分别按照两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测边缘位置，分别在多个交点位置检测色像差量，由此，能够与成为交点的像素位置的坐标相对应地检测色像差量。
并且，根据本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置，以交点为基点，对在上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测左右方向的色像差量，并且，对在左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测上下方向的色像差量，由此，能够高精度地检测交点位置上的上下方向和左右方向的色像差量。
并且，根据本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置，即使第一摄像图案和第二摄像图案倾斜时，也能够高精度地检测色像差量，不需要相对于摄像装置(例如照相机)在水平垂直方向设置测试图，具有易于测定的优点，色像差量的检测效率有所提高。并且，具有针对畸变像差大的镜头也能够使用该算法测定色像差量的优点。
并且，根据本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置，分别按照多个交点，从交点位置，按照左右方向上的规定的第一像素数和上下方向上的规定的第二像素数进行取样，取得多个颜色的像素值，根据通过取样而求出的像素值，检测像素值的变化量最多的取样位置作为边缘位置，由此，能够高精度地检测第一摄像图案和第二摄像图案的边缘，进而，能够高精度地检测色像差量。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例的摄像装置中的色像差量检测方法的顺序的流程图。
图2是详细示出图1的流程图中的色像差量计测的流程图。
图3是示出该实施例中的摄像装置的框图。
图4是该实施例中的色像差量计测的说明图，(a)是色像差量计测的概念图，(b)是示出测试图的样式的图，(c)是示出测试图相对于摄像元件的配置的图。
图5是该实施例中的对摄像图案设定倾斜角时的说明图。
图6是该实施例中的色像差量计测的说明图，(a)、(b)是交点检测时的说明图，(c)是针对每个交点检测边缘时的说明图，(d)是针对交点设定取样像素列时的说明图。
图7是示出该实施例中的边缘检测和色像差量检测的结果的一例的图，(a)是示出每个取样的亮度变化的图，(b)是示出针对每个交点所检测出的色像差量的图。
图8是本实施例的测试图的变形例。
图9是现有的色像差量检测方法的说明图。
标号说明
1：摄像装置；2：前部透镜；3：摄像镜头；4：滤光器；5：摄像元件；6：AFE(Analog Front End：模拟前端)；7：相关二重取样电路；8：可变增益放大器(AGC：Automatic Gain Control：自动增益控制)；9：A/D转换器；10：聚焦检测部；11：传感器；12：聚焦驱动部；13：TG(Timing Generator：定时脉冲发生器)；20：色像差量检测装置；21：颜色数据场存储器；22：R像素数据场存储器；23：G像素数据场存储器；24：B像素数据场存储器；25：交点检测处理部；26：边缘检测处理部；27：色像差量运算部；28：色像差量存储部；29：CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)；30：ROM(Read Only Memory：只读存储器)。
具体实施方式
接着，根据附图对本发明的摄像装置中的色像差量检测方法和色像差量检测装置的一个实施例进行说明。
图1是示出本发明的实施例的摄像装置中的色像差量检测方法的顺序的流程图，图2是详细示出图1的流程图中的色像差量计测的流程图，图3是示出该实施例中的摄像装置的框图，图4是该实施例中的色像差量检测的说明图，图4(a)是色像差量计测的概念图，图4(b)是示出测试图的样式的图，图4(c)是示出测试图相对于摄像元件的配置的图。
并且，图5是该实施例中的对摄像图案设定倾斜角时的说明图，图6是该实施例中的色像差量检测的说明图，图6(a)、(b)是交点检测时的说明图，图6(c)是针对每个交点检测边缘时的说明图，图6(d)是针对交点设定取样像素列时的说明图，图7是示出该实施例中的边缘检测和色像差量检测的结果的一例的图，图7(a)是示出每个取样的亮度变化的图，图7(b)是示出针对每个交点所检测出的色像差量的图，图8是本实施例的测试图的变形例。
首先，如图3所示，本实施例的色像差量检测装置20使用通过摄像装置1拍摄测试图CH而获得的数字图像信号C，来检测摄像镜头3的色像差量(图4(a)的ΔR、ΔB)。
摄像装置1具有以下等部件：前部透镜2；摄像镜头3，其将摄像信号P引导至摄像元件5；滤光器(红外线去除滤光器或光学滤光器)4，其去除有害的红外线和不需要的空间频率；摄像元件(CCD：ChargeCoupled Devices：电荷耦合装置)5；AFE(Analog Front End：模拟前端)6，其将从摄像元件5输出的模拟图像信号转换成数字图像信号C并输出；TG(Timing Generator：定时脉冲发生器)13，其以规定的周期对摄像元件5和AFE 6进行控制；聚焦驱动部12，其进行摄像镜头3的光轴方向(图3中的Z方向)的滑动驱动；以及聚焦检测部10，其通过传感器11检测摄像镜头3的滑动量。
AFE 6由以下等部件构成：相关二重取样电路(CDS：CorelatedDouble Sampling：相关二重取样)7，其去除经由摄像元件5输出的模拟图像信号的噪声；可变增益放大器(AGC：Automatic Gain Control：自动增益控制)8，其放大利用相关二重取样电路7进行了相关二重取样的图像信号；以及A/D转换器9，其将经由可变增益放大器8输入的来自摄像元件5的模拟图像信号转换成数字图像信号，AFE 6以规定的取样频率将从摄像元件5输出的图像信号转换成数字图像信号，并输出到色像差量检测装置20。
摄像元件5通过并列设置多个光电转换元件而构成，并且构成为，分别按照每个光电转换元件，对摄像信号P进行光电转换而输出模拟图像信号。
并且，摄像元件5具有与光电转换元件对应地由R(红)G(绿)B(蓝)三个颜色的拜尔(Bayer)排列构成的彩色滤光器，将通过各个颜色的滤光器部的光量转换成电信号并输出。
在测试图CH中，在左右方向和上下方向上交替并列设置具有不同亮度的黑色的第一摄像图案P1和白色的第二摄像图案P2。
并且，测试图CH如图4(b)所示，第一摄像图案P1和第二摄像图案P2的排列相对于摄像元件5中的像素配列倾斜了倾斜角α。并且，在本实施例中，一个摄像图案的区域相当于由摄像元件5读入的大约100像素。
接着，如图3所示，色像差量检测装置20由以下等部件构成：场存储器21，其按照RGB的每个颜色存储从摄像装置1输入的数字图像信号C(所谓的表示像素亮度的像素信号)；交点检测处理部25，其根据存储在场存储器21中的像素信号，检测第一摄像图案P1和第二摄像图案P2的多个交点；RGB边缘检测处理部26，其在由交点检测处理部25检测出的交点周围，按照RGB检测第一摄像图案P1和第二摄像图案P2的边缘位置；色像差量运算部27，其针对由RGB边缘检测处理部26检测出的边缘位置，求出红(R)和蓝(B)相对于绿(G)的差值，计算该差值作为色像差量；色像差量存储部28，其与交点对应地存储由色像差量运算部27计算出的色像差量；CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)29；以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)30，CPU 29根据储存在ROM 30中的控制用程序，控制该色像差量检测装置20的各个处理。
场存储器21与拜尔排列对应地由以下部件构成：存储红(R)的像素信号的R场存储器22；存储绿(G)的像素信号的G场存储器23；以及存储蓝(B)的像素信号的B场存储器24。
如图6(a)、(b)所示，交点检测处理部25使用以关注像素为中心的规定范围的像素值来计算亮度梯度，检测该亮度梯度最大的关注像素的位置作为交点Int。这里，如图6(b)所示，设定以关注像素为中心的xy方向5像素，附加与像素位置对应的权重来检测该交点位置。即，对以关注像素为中心的上下左右的像素值乘以图6(b)所示的系数，对该结果进行合计，将合计结果作为关注像素的评价值，设评价值超过规定阈值时的关注像素的位置为交点Int，如图6(a)所示，矩阵状地检测多个交点Int。并且，在本实施例中，以矩阵状、等间隔地表示交点Int的方式，配置第一摄像图案P1和第二摄像图案P2。
RGB边缘检测处理部26如图6(c)所示，按照RGB的每个颜色，以规定的取样线长度扫描通过交点Int而位于上下和左右的多个像素列Hs、Vs，依次取得像素值，并且，将像素值的变化量相对于相邻的取样位置为最大的取样位置检测为边缘。
具体而言，如图7(a)的曲线In所示，按照每个取样求出各像素的亮度(像素值)，如曲线SL所示，根据通过取样而求出的像素值来计算像素值的变化量(梯度SL)，将变化量(梯度SL)表现为最大的位置EP检测为边缘。
并且，在求解边缘EP时，如图6(c)所示，在通过交点Int的上下的像素范围中，分别进行多列的取样(Hs)，按照每列检测边缘，接着，计算在上部检测出的边缘位置的平均值和在下部检测出的边缘位置的平均值的平均，作为交点Int上的左右方向的边缘位置。
并且，在通过交点Int的左右的像素范围中，也分别进行多列的取样(Vs)，按照每列检测边缘，接着，计算在左部检测出的边缘位置的平均值和在右部检测出的边缘位置的平均值的平均，作为交点Int上的上下方向的边缘位置。
并且，按照相同颜色的每个像素进行取样，在沿着左右方向进行取样Hs时，如图4(c)所示，根据所需要的检测精度，预先确定左右方向的取样长度SL(11)、和表示取样的上下方向的列数的取样数SN(4)。并且，在沿着上下方向进行取样Vs时，也预先确定上下方向的取样长度、和取样数。
并且，如图6(d)所示，对通过交点Int向上方延伸的边缘的左右方向的边缘位置进行检测时，取样Hs1的位置过于接近交点Int时，边缘EH倾斜，所以，受到位于交点Int左方的摄像图案P1-2的影响，难以进行边缘检测，因此，优选在取样线Hs1和交点Int之间具有适当的间隔S。
例如如图6(d)所示，间隔S可以通过几何学求出。即，能够将边缘的模糊量E(图6(d)的符号E)、倾斜角度α、取样线长度SL作为已知量，通过算式L＝SL/2、S＝(W+L)×tanα，来求出距交点Int的间隔S。即，以使取样Hs1的开始位置不进入图6(d)中的摄像图案P1-2内而从P1-2离开边缘的模糊量E的方式，来求出间隔S。
接着，色像差量运算部27根据由RGB边缘检测处理部26检测出的每个颜色的边缘位置，计算G(绿)的边缘位置和R(红)的边缘位置的差值作为R(红)的色像差量ΔR，计算G(绿)的边缘位置和B(蓝)的边缘位置的差值作为B(蓝)的色像差量ΔB。
另外，本发明的边缘检测单元通过RGB边缘检测处理部26发挥其功能，本发明的色像差量检测单元通过色像差量运算部27发挥其功能，本发明的交点检测单元通过交点检测处理部25发挥其功能。
如图7(b)所示，色像差量存储部28存储由交点检测处理部25检测出的多个交点Int的坐标XY，并且，与交点Int对应地存储由色像差量运算部27计算出的红的像差量ΔR和蓝的像差量ΔB。并且，此时，将红(R)的像差量和蓝(B)的像差量分别与左右方向(x方向)和上下方向(y方向)对应起来，存储为ΔRx和ΔRy、ΔBx和ΔBy。
接着，根据图1和图2，说明使用测试图CH求出摄像镜头3的色像差量时的顺序。该顺序通过CPU 29根据保存在ROM 30中的程序给予各功能部指令信号来执行。并且，图1和图2中的S表示步骤。
首先，该顺序在由操作员对色像差量检测装置20输入起动信号时开始。此时，预先设定摄像镜头3的位置和测试图CH的位置，以便能够通过摄像装置1适当地拍摄测试图CH。
接着，如图1所示，在S100中，删除存储在场存储器21和色像差量存储部28中的以前的取得数据而进行初始化，然后转移到S200。
接着，在S200中，设定检测交点Int时的参数和检测交点Int周围的边缘时的参数。具体而言，设定表示交点检测用的加权系数(图6(b)的系数)和阈值、取样线长度SL(图4(c)中的符号SL)和取样线数SN(图4(c)中的符号SN)、从交点Int到取样线的间隔S(图6(d)中的符号S)等的参数等。
接着，在S300中，通过摄像装置1对测试图CH进行拍摄，将数字图像信号C读入场存储器21，然后，转移到S400的色像差量计测。
接着，如图2所示，色像差量计测在S411中通过交点检测处理部25取得交点Int的位置，然后转移到S412。
接着，在S412中，选择RGB的三个颜色中的某一个像素颜色，然后转移到S413。像素颜色的选择顺序预先确定并存储在ROM 30中。
接着，在S413中，从交点向上下左右方向分别取得取样线长度×取样线数的像素值(亮度)，然后转移到S414。
接着，在S414中，根据在S413中检测出的每个取样的像素值，计算变化量的梯度SL，取得梯度SL表现为最大的拐点(相当于图7中的符号EP)，然后转移到S415。此时，通过交点Int，按照上部、下部、左部、右部分别以取样线数进行平均化来取得拐点。
接着，在S415中，将交点Int作为基点，计算在上部取得的拐点和在下部取得的拐点的平均值，取得该平均值作为交点Int上的左右方向的边缘位置，并且，计算通过交点Int在左部取得的拐点和在右部取得的拐点的平均值，作为交点上的上下方向的边缘位置取得。
接着，转移到S416，判定是否具有下一个像素颜色，在判定为没有下一个像素颜色(否)时转移到S417，另一方面，在S416中判定为有下一个像素颜色(是)时转移到S412，重复S412到S416，直到在S416中判定为没有下一个像素颜色为止。
接着，在S417中，根据在S415中检测出的每个RGB的交点Int上的边缘位置EP，计算交点Int上的色像差量。即，计算交点Int上的G的左右方向的边缘位置EP和R的左右方向的边缘位置EP的差值，求出R相对于G的左右方向的色像差量ΔRx，计算G的上下方向的边缘位置EP和R的上下方向的边缘位置EP的差值，求出R相对于G的上下方向的色像差量ΔRy。并且，计算交点Int上的G的左右方向的边缘位置EP和B的左右方向的边缘位置EP的差值，求出B相对于G的左右方向的色像差量ΔBx，计算交点上的G的上下方向的边缘位置EP和B的上下方向的边缘位置EP的差值，求出B相对于G的上下方向的色像差量ΔBy。
接着，转移到S418，判定是否具有下一个交点Int，在判定为有交点Int(是)时，重复S411到S418，在S418中判定为没有下一个交点Int(否)时，转移到图1的流程图的S500。
接着，在S500中，将每个交点Int的色像差量存储在色像差量存储部28中，结束该色像差量检测处理。
另外，S412到S416相当于本发明的边缘检测步骤，S417相当于本发明的色像差量检测步骤，S411相当于本发明的交点检测步骤。
如上所述，本实施例所记载的摄像装置1中的色像差量检测方法和色像差量检测装置20，具有交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案P1和第二摄像图案P2的测试图CH，按照多个颜色RGB检测第一摄像图案P1和第二摄像图案P2的边缘位置EP，针对所检测出的边缘位置EP，求出多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量ΔR、ΔB，由此，能够根据通过第一摄像图案P1和第二摄像图案P2形成的多个边缘，高精度地对画面整体检测色像差量。并且，根据本实施例的摄像装置1中的色像差量检测方法和色像差量检测装置20，矩阵状地配置第一摄像图案P1和第二摄像图案P2，所以，能够与矩阵状的位置相对应地检测色像差量，实用性优良。
并且，本实施例的摄像装置1中的色像差量检测方法和色像差量检测装置20，能够检测上下左右相邻的四个摄像图案中的交点Int，并与成为交点的像素的坐标相对应地检测色像差量。
并且，本实施例的摄像装置1中的色像差量检测方法和色像差量检测装置20，将交点Int作为基点，对上下方向延伸的边缘EV位置上的色像差量进行平均，来检测左右方向的色像差量ΔRx、ΔBx，并且，对左右方向延伸的边缘EH位置上的色像差量进行平均，来检测上下方向的色像差量ΔRy、ΔBy，由此，能够高精度地检测交点Int上的上下方向和左右方向的色像差量。
并且，本实施例的摄像装置1中的色像差量检测方法和色像差量检测装置20，不需要使测试图CH相对于摄像装置(照相机)1在水平垂直方向上严格一致，具有易于测定的优点，色像差量的检测效率有所提高。
并且，本实施例的摄像装置1中的色像差量检测方法和色像差量检测装置20，分别按照多个交点Int，从交点Int的位置，按照左右方向上的规定的像素数和上下方向上的规定的像素数进行取样，取得多个颜色的像素值，根据通过取样而求出的像素值，将像素值的变化量最多的取样位置检测为边缘位置EP，由此，能够高精度地检测第一摄像图案P1和第二摄像图案P2的边缘。
以上说明了本发明的一个实施例，但是，本发明不限于所述实施例，可以采取各种方式。
例如，在本实施例中，测试图CH具有白色(P2)和黑色(P1)的摄像图案，但是，也可以代替白色和黑色而使用其他颜色(例如红色、绿色、蓝色)。
并且，关于从摄像元件5输出的图像信号，优选的是不使用补色彩色滤光器而经由RGB原色的彩色滤光器输出的Raw数据。
并且，关于本发明的摄像装置1，也可以代替摄像元件5、相关二重取样电路7、可变增益放大器8、A/D转换器9等，而使用COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器构成。
并且，在本发明中，以矩阵状等间隔地获得交点Int的位置，但是，在像差量少的区域(例如画面中央区域)中，也可以形成为与像差量多的区域(例如画面中央区域外侧的区域)相比扩大交点Int彼此的间隔。进而，根据需要，也可以使交点Int的排列为放射状或同心圆状。
并且，在本实施例中，使测试图CH中的多个摄像图案P1和P2相对于摄像元件5的排列方向(xy方向)同样地倾斜，但是，如图8所示，也可以使黑色的一对摄像图案P3分别以交点Int为基点倾斜。并且，此时，根据需要，也可以按照交点使倾斜角β变化。即，也可以构成为使倾斜角β在像差量多的画面区域中比在像差量少的画面区域中小，以提高像差量检测的分辨能力。

Claims (10)

1.一种摄像装置中的色像差量检测方法，其特征在于，
该色像差量检测方法使用：
测试图，其交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案；
摄像镜头，其将所述测试图的测试图像引导至摄像元件；以及
所述摄像元件，其呈矩阵状地配置有多个光电转换元件，对通过所述摄像镜头引导的所述测试图像进行光电转换，分别与所述光电转换元件对应地输出多个颜色的像素信号，
根据所述像素信号的输出，该色像差量检测方法具有以下步骤：
边缘检测步骤，在该步骤中，按照所述多个颜色检测所述第一摄像图案和所述第二摄像图案的边缘位置；以及
色像差量检测步骤，在该步骤中，针对在所述边缘检测步骤中检测出的边缘位置，求出所述多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量。
2.根据权利要求1所述的摄像装置中的色像差量检测方法，其特征在于，
在相互正交的上下方向和左右方向这两个方向上，交替并列设置多列所述第一摄像图案和所述第二摄像图案，
根据从所述摄像元件输出的多个像素信号的输出值，该色像差量检测方法具有交点检测步骤，在该步骤中，检测四个摄像图案中的交点，该四个摄像图案包括在上下方向相邻的第一摄像图案和第二摄像图案、以及相对于该上下方向的第一摄像图案和第二摄像图案在左右方向相邻的第二摄像图案和第一摄像图案，
在所述边缘检测步骤中，以所述多个交点为基点，分别按照所述两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测所述边缘位置，
在所述色像差量检测步骤中，分别在所述多个交点检测所述色像差量。
3.根据权利要求2所述的摄像装置中的色像差量检测方法，其特征在于，
在所述色像差量检测步骤中，以所述交点为基点，对在所述上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述左右方向的色像差量，并且，对在所述左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述上下方向的色像差量。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的摄像装置中的色像差量检测方法，其特征在于，
所述第一摄像图案和第二摄像图案的排列相对于所述摄像元件中的所述光电转换元件的排列倾斜。
5.根据权利要求2～4中的任一项所述的摄像装置中的色像差量检测方法，其特征在于，
在所述边缘检测步骤中，分别按照所述多个交点，从所述交点位置，按照所述左右方向上的规定的第一像素数和所述上下方向上的规定的第二像素数进行取样，取得所述多个颜色的像素值，根据通过所述取样而求出的像素值，检测像素值的变化量最多的取样位置作为所述边缘位置。
6.一种色像差量检测装置，其特征在于，
该色像差量检测装置具有：
测试图，其交替并列设置了具有不同亮度的第一摄像图案和第二摄像图案；
摄像镜头，其将所述测试图的测试图像引导至摄像元件；以及
所述摄像元件，其呈矩阵状地配置有多个光电转换元件，对通过所述摄像镜头引导的所述测试图像进行光电转换，分别与所述光电转换元件对应地输出多个颜色的像素信号，
根据所述像素信号的输出，该色像差量检测装置具有以下单元：
边缘检测单元，其按照所述多个颜色检测所述第一摄像图案和所述第二摄像图案的边缘位置；以及
色像差量检测单元，其针对由所述边缘检测单元检测出的边缘位置，求出所述多个颜色彼此的差值，检测该差值作为色像差量。
7.根据权利要求6所述的色像差量检测装置，其特征在于，
在相互正交的上下方向和左右方向这两个方向上，交替并列设置多列所述第一摄像图案和所述第二摄像图案，
根据从所述摄像元件输出的多个像素信号的输出值，该色像差量检测装置具有交点检测单元，该交点检测单元检测四个摄像图案中的交点，该四个摄像图案包括在上下方向相邻的第一摄像图案和第二摄像图案、以及相对于该上下方向的第一摄像图案和第二摄像图案在左右方向相邻的第二摄像图案和第一摄像图案，
所述边缘检测单元以所述多个交点为基点，分别按照所述两个方向检测每个规定像素列的亮度信号，来检测所述边缘位置，
所述色像差量检测单元分别在所述多个交点检测所述色像差量。
8.根据权利要求7所述的色像差量检测装置，其特征在于，
所述色像差量检测单元以所述交点为基点，对在所述上下方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述左右方向的色像差量，并且，对在所述左右方向延伸的边缘位置上的色像差量进行平均，来检测所述上下方向的色像差量。
9.根据权利要求6～8中的任一项所述的色像差量检测装置，其特征在于，
所述第一摄像图案和第二摄像图案的排列相对于所述摄像元件中的所述光电转换元件的排列倾斜。
10.根据权利要求7～9中的任一项所述的色像差量检测装置，其特征在于，
所述边缘检测单元分别按照所述多个交点，从所述交点位置，按照所述左右方向上的规定的第一像素数和所述上下方向上的规定的第二像素数进行取样，取得所述多个颜色的像素值，根据通过所述取样而求出的像素值，检测像素值的变化量最多的取样位置作为所述边缘位置。
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