CN101370086A - 成像装置、方法以及程序 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用固态成像器件进行图像成像的成像装置，包括：区域限定部分，用于在沿由固态成像器件获得的所成像的图像的外边缘的位置限定可能包含不必要图像的不必要图像检测区域；聚焦评估值计算部分，用于基于通过逐渐移动的聚焦镜头获得的所成像的图像的图像信号来计算表示聚焦度的聚焦评估值；不必要图像检测处理部分，用于如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算出的聚焦评估值具有峰值，则确定所成像的图像中包含不必要图像；以及警告处理部分，用于如果确定包含不必要图像，则进行处理，以便将包含不必要图像的事实警告给摄影者。

Description

成像装置、方法以及程序

对相关申请的交叉引用

本发明包含涉及2007年8月17日提交日本专利局的日本专利申请JP 2007-213109的主题，其全部内容通过引用合并与此。

技术领域

本发明涉及利用固态成像器件进行图像成像的成像装置、成像方法以及其成像程序，具体来说，涉及能够检测所成像的图像中包含的不必要图像的成像装置、方法以及程序。

背景技术

近年来，数字成像装置如数字照相机和数字摄像机被广泛普及。近来各种移动机器如移动电话中的大多数也具有成像功能。

一直强烈地需要减小这种成像装置和移动机器的尺寸和/或厚度。由于该原因，减小用于成像的每个功能块的大小、有效布局各功能块而不丧失操作性能是重要的。例如，在包括照像模块的一些移动电话中，通过将照像模块放置在连接部件的附近，送话器箱体位于受话器箱体内，在箱体关闭时将包括照像模块的单元装配到送话器箱体的凹进部分中来减小关闭的箱体的厚度((参见例如JP-A-2007-67744([0045]段到[0052]段和图6)(专利文献1))。

然而，当为了满足减小尺寸和/或厚度的需求而严格地限制用于成像的各功能块的布局时，用户的手指在成像过程中可能放在成像镜头上。例如，这些限制可能将成像镜头置于与用户可能握持成像装置的位置的方向相同的方向。具体来说，在移动电话中，释放按钮和成像镜头可能靠近放置。在此情况下，用户手指的图像可能包含在所成像的图像中。

为了防止出现该问题，提出了一种照相机系统，该照相机系统预先存储包含不必要图像的模式图像，如果确定在红外线方式下成像的图像中包含模式图像，则警告摄影者存在不必要的图像(参见例如JP-A-2005-191948([0033]段到[0041]段和图2)(专利文献2))。

发明内容

如上所述，带有成像功能的移动机器可能严格地限制成像镜头例如放置的位置，以便减小尺寸和/或厚度，在成像过程中，用户的手指可能在成像镜头上。为了解决该问题，在专利文献2的技术中，重要的是例如对手指的模式图像进行成像和注册，然而这会使操作复杂化。此外，因为在紧邻成像之前遮挡可见光和检测红外线是重要的，因此可能需要控制机构，这可能不利地增大机器的尺寸和/或制造成本。

相应地，需要提供一种成像装置、方法和程序，能够通过简单的处理，将例如由于摄影者的手指被成像而对不必要图像成像的事实警告给摄影者。

根据本发明的一个实施例，提供了一种利用固态成像器件进行图像成像的成像装置，该装置包括：区域限定部分，用于在沿由固态成像器件获得的所成像的图像的外边缘的位置限定可能包含不必要图像的不必要图像检测区域；聚焦评估值计算部分，用于基于通过逐渐移动的聚焦镜头获得的所成像的图像的图像信号来计算表示聚焦度的聚焦评估值；不必要图像检测处理部分，用于如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算出的聚焦评估值具有峰值，则确定所成像的图像中包含不必要的图像；以及警告处理部分，用于如果确定包含不必要的图像，则进行处理，以便将包含不必要图像的事实警告给摄影者。

在这种成像装置中，其中可能包含不必要图像的不必要图像检测区域由区域限定部分在沿由固态成像器件获得的图像的外边缘的位置进行限定。聚焦评估值计算部分基于通过逐渐移动的聚焦镜头获得的所成像的图像的图像信号来计算表示聚焦度的聚焦评估值。如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算出的聚焦评估值具有峰值，则不必要图像检测处理部分确定所成像的图像中包含不必要的图像。如果确定包含不必要的图像，则警告处理部分进行处理，用以将包含不必要图像的事实警告给摄影者。

由于基于通过使用在成像的图像上限定的不必要图像检测区域中的图像信号计算出的聚焦评估值来确定是否包含不必要的图像，因而根据本发明的实施例的成像装置能够通在短时间内过简单的处理来检测不必要的图像，并将该事实可靠地警告给摄影者。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的成像装置的内部配置框图；

图2A和2B示出了使用成像装置的实例图；

图3A到3C示出了包含手指图像的图像的实例图；

图4示出了成像装置具有的用于检测不必要图像的功能的框图；

图5A和5B示出了限定不必要图像检测区域的实例图；

图6A和6B示出了在要从分割区域中选择不必要图像检测区域的情况下的限定的实例图；

图7是描述成像装置中从加电到执行成像操作的基本例程的流程图；

图8是描述有关不必要图像检测的例程的流程图(#1)；

图9是描述有关不必要图像检测的例程的流程图(#2)；

图10A和10B示出了在不包含不必要图像的情况下的对比度检测结果的实例图；

图11A和11B示出了在包含不必要图像的情况下的对比度检测结果的实例图；

图12A和12B示出了警告图像的显示实例的图(#1)；以及

图13A和13B示出了警告图像的显示实例的图(#2)。

具体实施方式

下面将参考实例和附图详细描述本发明的实施例，其中，该实施例应用于具有静止图像成像功能的成像装置，如数字照相机。

图1示出了根据本发明的一个实施例的成像装置的内部配置的框图。

图1所示的成像装置1包括光学块11、驱动器11a、成像器件12、定时发生器(TG)12a、模拟前端(AFE)电路13、照相机信号处理电路14、图像编码器15、记录器件16、图形处理电路17、显示器18、系统控制器19和输入单元20。

光学块11具有用于将光从目标收集到成像器件12的镜头、用于通过移动镜头来聚焦和/或变焦的驱动机构、快门机构和光阑机构。驱动器11a基于来自系统控制器19的控制信号控制对光学块11内的每个机构的驱动。

例如成像器件12可以是CCD(电荷耦合器件)类型或CMOS(互补金属氧化物半导体)类型的固态成像器件，其基于从TG12a输出的定时信号而被驱动，并将来自于目标的入射光转换为电信号。TG12a在系统控制器19的控制下输出定时信号。

AFE电路13采样并保持从成像器件12输出的图像信号，以便通过CDS(相关双采样)处理来保持好的S/N(信号/噪声)比，通过AGC(自动增益控制)处理来控制增益，对其进行A/D转换，并输出数字图像数据。

照相机信号处理电路14针对来自AFE电路13的图像数据，进行AF(自动聚焦)、AE(自动曝光)、用于图像质量校正处理的检测处理，以及基于检测信息，根据从系统控制器19输出的信号进行图像质量校正处理。例如，照相机信号处理电路14可以具有检测功能，包括检测图像上每个区域的亮度成分或色彩成分的级别的功能，以及检测每个区域的AF评估值(如对比度)的功能。例如，图像质量功能可以是调整白平衡(WB)的功能。

图像编码器15对从照相机信号处理电路14输出的图像数据进行压缩和编码，并将编码数据输出到记录器件16。更具体地说，图像编码器15可以根据如JPEG(联合照相专家组)的编码方法对由照相机信号处理电路14处理的一帧的图像数据进行压缩和编码，并输出静止图像的编码数据。图像编码器15不仅可以对静止图像的数据进行压缩和编码，而且可以对活动图像的数据进行压缩和编码。

例如，记录器件16是用于将来自于图像编码器15的编码数据记录为图像文件的器件，其被实现为用于便携式记录介质如磁带和光盘的驱动器件或HDD(硬盘驱动器)。

图形处理电路17将从照相机信号处理电路14输出的图像数据转换为用于在显示器18上显示的信号，并将信号提供给显示器18。图形处理电路17进一步具有以下功能：对由系统控制器19请求的图像例如警告图像和来自照于相机信号处理电路14的图像进行合成并显示，稍后将描述。显示器18例如可以包括LCD(液晶显示器)，其基于来自图形处理电路17的图像信号来显示图像。

系统控制器19被配置成微型计算机，包括CPU(中央处理单元)、存储器如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)，其执行存储在存储器中的程序，以集中控制成像装置1。例如，系统控制器19可以基于照相机信号处理电路14的检测结果来控制光学块11内的机构、成像器件12的驱动定时、AFE电路13的增益，从而控制AF和/或AE。系统控制器19还可以通过基于检测结果来自动地调节WB(其被称为“自动白平衡”：AWB)来进一步控制照相机信号处理电路14中的图像质量校正功能的操作。

输入单元20包括输入开关如快门释放按钮，该输入单元20根据用户在输入开关上输入的操作将控制信号输出到系统控制器19。

在上文所描述的配置的成像装置1中，所接收的、经过成像器件12光电转换的光的信号被连续地提供给AFE电路13，经历CDS处理和AGC处理，并被转换为数字图像数据。照相机信号处理电路14对由AFE电路13提供的图像数据进行图像质量校正处理，处理后的图像数据被提供给图形处理电路17，并被转换为图像信号以用于显示。这样，当前成像的图像(或预览图像)被显示在显示器18上，摄影者可以在视觉上识别图像，并检查视角。

在此状态之下，例如通过按下输入单元20的快门释放按钮(未示出)来指示系统控制器19记录图像，来自于信号处理电路14的图像数据被提供给图像编码器15，并经历压缩和编码处理。然后，压缩的图像数据被记录在记录器件16中。为了记录静止图像，将用于一帧的图像数据从照相机信号处理电路14提供给图像编码器15。为了记录活动图像，处理后的图像数据片被连续地提供给图像编码器15。

接下来，将描述在对静止图像成像时检测到不必要图像的情况下成像装置1中的警告处理。图2A和2B示出了使用成像装置的实例图。

在图2A和2B中的实例中，摄影者用右手2和左手3握持成像装置1进行拍摄。如图2B所示，成像装置1包括显示器18，用于查看摄影者一侧的表面上的预览图像。快门释放按钮20a被置于显示器18的右上方，摄影者可以利用右手2的手指按下快门释放按钮20a。

另一方面，在如图2A所示的实例中，成像镜头11b被置于当从目标的方向看时靠近右边的位置。由于该原因，握持成像装置1的左手3的手指的一部分(图2A中的箭头L表示的位置)可能覆盖和遮蔽成像镜头11b。当快门释放按钮20a在该条件下被按下时，手指的图像可能包含在成像的图像中。

图3A到3C示出了包含手指图像的图像的实例图。

图3A示出了当对目标成像时没有手指图像的图像的实例。图3B示出了当对同一个目标进行成像时包含左手3的手指3a图像的图像。

该实施例的成像装置1具有检测如图3B所示的成像的图像中包含不必要图像的状态的功能。特别在这里，在成像的图像中，接近成像镜头11b的物体如摄影者的手指的图像被检测为不必要的图像。然后，如果检测到不必要的图像，则例如可以通过使用图像将这一事实警告给摄影者。在图3C中的实例中，通过在显示器18上、在对应于具有手指3a的图像的区域的位置以预定颜色显示警告图像81，将检测到不必要图像的事实通知给摄影者。警告图像81例如可以闪烁。可替选地，用于警告检测到不必要图像的方法可以不限于例如通过利用图像的视觉警告的方法，也可以例如通过语音来警告。

图4示出了成像装置具有的用于检测不必要图像的功能的框图。

成像装置1包括作为用于检测不必要图像的功能的亮度成分检测部分31、红色成分检测部分32、对比度检测部分33、AF控制部分41、峰值检测部分42、不必要图像检测处理部分43和警告处理部分44。根据该实施例，这些功能中的亮度成分检测部分31、红色成分检测部分32和对比度检测部分33的功能被实现为照相机信号处理电路14中配备的硬件电路。AF控制部分41、峰值检测部分42、不必要图像检测处理部分43和警告处理部分44的功能通过系统控制器19中的软件处理来实现。

亮度成分检测部分31检测从通过成像器件12获得的图像信号转换和生成的亮度信号的级别(或亮度级别)。红色成分检测部分32检测图像信号的RGB(红色、绿色和蓝色)成分之中的红色成分的信号级别(或红色成分级别)。亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32具有通过使用检测的亮度级别和红色成分级别来计算每个预定区域的平均值的功能。更具体地说，亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32可以分别计算不必要图像检测区域和其他区域中的亮度级别的平均值和红色成分级别的平均值，关于这一点，稍后将描述。

对比度检测部分33是计算对比度的值作为用于评估聚焦的聚焦度的AF评估值的块。对比度值作为图像内预定区域中的亮度级别的最小值和最大值之间的差值被获得。对比度检测部分33可以分别计算不必要图像检测区域和其他区域的对比度值。

亮度成分检测部分31、红色成分检测部分32和对比度检测部分33的功能或其中一部分功能可以通过系统控制器19中的软件处理来实现。

AF控制部分41是驱动光学块11内的聚焦镜头和控制AF的操作的块。当快门释放按钮20a被按到大约一半深度(或被半按)时，AF控制部分41通过在整个可移动区域逐渐移动聚焦镜头来使对比度检测部分33进行对比度检测。聚焦是通过将聚焦镜头移动到对比度值最大时的位置来自动实现的。

在AF控制部分41的控制下，当通过逐渐移动聚焦镜头由对比度检测部分33检测到对比度并将检测结果通知给AF控制部分41时，峰值检测部分42检测对比度值最大时的位置(或峰值位置)。峰值检测部分42能够分别检测不必要图像检测区域和其他区域的峰值位置。

不必要图像检测处理部分43基于来自亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32的检测结果以及来自峰值检测部分42的检测结果，从所成像的图像中检测不必要的图像，并将检测结果输出给警告处理部分44。

值得注意的是，这些峰值检测部分42和不必要图像检测处理部分43的处理功能或这些功能中的一部分可以通过照相机信号处理电路14中配备的硬件电路来实现。

当通过不必要图像检测处理部分43检测到不必要的图像时，警告处理部分44将用于把该事实通知给摄影者的警告图像的信号输出到图形处理电路17，并合成把警告图像合成到并显示在所成像的图像上。

图5A和5B示出了限定不必要图像检测区域的实例的图。

在成像装置1中预先限定了经受不必要图像如手指图像的检测的不必要图像检测区域。不必要图像检测区域可以是沿成像区域的外边缘的区域，例如可以是沿成像区域的一边的区域，如图5A中的区域A1到A4，或具有基本上在中心处的成像区域的顶点的区域，如图5B中的区域A5到A8。

在实际成像操作中，区域A1到A8中的一个区域可以被选择为不必要图像检测区域，并可以限定为用于亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32。这里，多个区域如区域A1到A8在照相机信号处理电路14中可被限定为不必要图像检测区域。然后，在产品出货之前，这些区域中的一个区域可被存储在例如系统控制器19内的ROM中。在此情况下，根据成像装置1的规格，例如成像镜头11b在箱体上的位置以及成像镜头11b和快门释放按钮20a之间的位置关系，可轻易包含手指图像的区域被预先选择。然后，当使用成像装置1时，例如在加电后立即初始化时，选定的一个区域被系统控制器19限定为用于亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32的不必要图像检测区域。不必要图像检测区域可以根据由摄影者输入的操作任意地进行限定。

图6A和6B示出了在要从分割区域中选择不必要图像检测区域的情况下的限定的实例图。

在图6A和6B的实例中，成像区域被预先分割成多个区域(水平12个区域、垂直9个区域)。在上述成像装置1中，可以从分割的区域中选择一个或更多个任意区域，并将该一个或更多个任意区域限定为不必要图像检测区域。在图6A和6B中，带阴影的分割区域被限定为不必要图像检测区域。图6A示出了基本上对应于图5A中区域A4的区域被限定为不必要图像检测区域的实例。图6B示出了基本上对应于图5B中区域A7的区域被限定为不必要图像检测区域的实例。通过这样做，不必要图像检测区域的可限定模式的数量可以被轻易增加，检测不必要图像的功能可适用于按不同规格，诸如成像镜头11b的位置的多种类型的成像装置1。

可以从每个分割的区域内的所有像素的信号来检测亮度级别和/或红色成分级别。可替选地，通过使得用于检测的每个区域内的像素变稀疏，可以提高检测处理速度，虽然检测精度可能降低。通过增加成像区域内的分割区域的数量可以提高检测精度，虽然处理速度可能降低。

接下来，将更具体地描述用于检测不必要图像的例程。图7是描述成像装置中从加电到执行成像操作的基本例程的流程图。

首先，在加电后的成像装置1中，对整个成像装置1执行初始化处理(步骤S11)。处理可以包括限定不必要图像检测区域和/或限定表示检测程度的检测级别，正如稍后所描述的。

当初始化处理完成并获得了允许成像的状态时，在成像装置1中启动预览图像的成像(步骤S12)。预览图像始终显示在显示器18上。在该状态下，当由摄影者对快门释放按钮20a执行半按(half-push)操作时(步骤S13)，系统控制器19对自动聚焦、AE和AWB执行控制处理，控制值被固定为适当的值(步骤S14)。

在该状态下，持续对预览图像进行成像(步骤S15)，当快门释放按钮20a被摄影者完全(或全部)按下时(步骤S16)，执行记录所成像的图像信号的处理(步骤S17)。在此情况下，从照相机信号处理电路14输出的图像信号经历编码处理，以便由图像编码器15进行记录，然后其被记录在记录器件16中。

随后，再次启动预览图像的成像(步骤S18)，并取消步骤S14中控制值的固定状态。这里，在系统控制器19的控制下，聚焦镜头返回到初始位置(步骤S19)。

图8和图9是描述有关不必要图像检测的例程的流程图。

图8的步骤S21到S23中的处理被执行为图7的步骤S11中的初始化过程的一部分。首先，系统控制器19确定是否要执行不必要图像的检测处理(步骤S21)。例如，在该处理中的确定可以基于当前是否设置了检测和警告不必要图像的操作模式。

这里，如果未设置要执行不必要图像检测处理，则不执行步骤S22和S23中的处理。另一方面，如果要执行不必要图像检测处理，则系统控制器19根据ROM的设置信息来限定用于亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32的不必要图像检测区域(步骤S22)。从ROM的设置信息中加载表示不必要图像的检测程度的检测级别Ya和Ra，并将它们限定为用于不必要图像检测处理部分43的设置信息(步骤S23)。

检测级别Ya和Ra是用于基于亮度级别和红色成分级别进行确定处理以检测不必要图像的阈值。在此情况下，根据成像装置1的规格的适当值被预先存储在ROM中。重要的是，检测级别Ya和Ra均为等于或大于1的值，正如稍后所描述的。

以上步骤S21到S23中的处理在初始化处理中被自动执行，其根据成像装置1的规格限定适当的值，作为不必要图像的检测区域以及检测级别Ya和Ra。这些处理步骤可以在成像装置1的操作期间向用于检测和警告不必要图像的操作模式的过渡中被执行。

完成初始化处理之后，启动预览图像的成像(步骤S24)，并确定是否在成像过程中对快门释放按钮20a执行半按操作(步骤S25)。步骤S24和S25对应于步骤S12和S13。

如果对快门释放按钮20a执行半按操作，则AF控制部分41在整个可移动区域内连续地移动聚焦镜头，并进行控制，以便计算用于每个可移动位置设置的AF评估值(步骤S26)。根据该实施例，基于亮度成分的对比度被用作AF评估值。因此，在该步骤中，亮度成分检测部分31在聚焦镜头的每个可移动位置设置处检测亮度级别，而对比度检测部分33基于该检测结果检测对比度。这里，亮度成分检测部分31分别检测步骤S22中限定的不必要图像检测区域和其他区域的亮度级别。对比度检测部分33还检测每个区域的对比度。可移动位置设置的对比度检测结果被连续地输出给峰值检测部分42。

接下来，如在步骤S21中那样，系统控制器19确定是否要执行不必要图像检测处理(步骤S27)。这里，如果确定不执行不必要图像检测处理，则峰值检测部分42检测除不必要图像检测区域之外的区域的AF评估值(对比度)的峰值。在该处理中，借助于检测通过聚焦镜头的移动而检测到的对比度的值在逐渐地增大之后减小的位置，来检测峰值。随后，AF控制部分41执行步骤S41中的处理。

另一方面，如果在步骤S27中确定要执行不必要图像检测处理，则峰值检测部分42检测不必要图像检测区域中的AF评估值(对比度)的峰值(步骤S29)，并检测其他区域中的AF评估值(对比度)的峰值(步骤S30)。不必要图像检测处理部分43基于峰值检测部分42的检测结果，确定是否已经检测到不必要图像检测区域和其他区域中的峰值(步骤S31)。

亮度成分检测部分31计算在不必要图像检测区域中检测到的亮度级别的平均值，并将该平均值作为平均亮度级别Yb输出给不必要图像检测处理部分43(步骤S32)。亮度成分检测部分31进一步计算在除不必要图像检测区域之外的其他区域中检测到的亮度级别的平均值，并将该平均值作为平均亮度级别Yc输出给不必要图像检测处理部分43(步骤S33)。不必要图像检测处理部分43计算Yc/Yb，并将结果与在步骤S23中限定的检测级别Ya进行比较(步骤S34)。

红色成分检测部分32计算在不必要图像检测区域中检测到的红色成分级别的平均值，并将平均值作为平均红色成分级别Rb输出给不必要图像检测处理部分43(步骤S35)。红色成分检测部分32进一步计算在除不必要图像检测区域之外的其他区域中检测到的红色成分级别的平均值，并将该平均值作为平均红色成分级别Re输出给不必要图像检测处理部分43(步骤S36)。不必要图像检测处理部分43计算Rb/Rc，并将结果与在步骤S23中限定的检测级别Ra进行比较(步骤S37)。

不必要图像检测处理部分43基于步骤S31、S34和S37中的确定结果来确定是否已经检测到任何不必要图像(步骤S38)。这里，只有当在步骤S31中确定已经从不必要图像检测区域和其他区域两者中检测到AF评估值的峰值，在步骤S34中确定Yc/Yb的值大于检测级别Ya且在步骤S37中确定Rb/Rc的值大于检测级别Ra的情况下，才确定已经检测到某些不必要的图像。

在该情况下，不必要图像检测处理部分43将不必要图像检测标志输出给警告处理部分44(步骤S39)。接收到该标志的警告处理部分44将用于警告检测到某些不必要图像的警告图像的信号输出给图形处理电路17，并在显示器18上显示警告图像(步骤S40)。

在显示警告图像之后，AF控制部分41基于来自除不必要图像检测区域之外的区域的AF评估值(对比度)的峰值的检测结果进行聚焦控制(步骤S41)，其中AF评估值(对比度)的峰值由峰值检测部分42检测。换句话说，聚焦镜头被移动到具有峰值AF评估值的位置。此外，系统控制器19固定用于AE和AWB的控制值(步骤S42)。步骤S41和S42中的处理对应于图7的步骤S14中的处理，如果随后对快门释放按钮20a执行全按(full-push)操作，则执行记录所成像的图像信号的处理。

在步骤S38中，如果用于检测不必要图像的确定条件中的一个条件不满足(即，如果在步骤S31、S34或S37的确定处理中，即使它们中的一个结果为“否”)，且如果执行步骤S28中的处理，则连续执行步骤S41和S42中的处理而不显示警告图像。

在步骤S41中，基于来自于除不必要图像检测区域之外的区域的AF评估值，将聚焦镜头移动到聚焦的位置。这样，如果检测到任何不必要的图像，可以以高精度实现聚焦条件，而不受不必要图像的任何影响。然而，在未检测到不必要图像的情况下，可以基于来自于所成像的图像的整个区域的AF评估值来实现聚焦条件。

在步骤S32和S33中检测的亮度级别和在步骤S35和S36中检测的红色成分级别可以是在聚焦镜头处于预定位置时由亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32检测的那些亮度级别和红色成分级别。可替选地，亮度成分检测部分31和红色成分检测部分32可以通过再次将聚焦镜头移动到在步骤S30的处理中在除不必要图像检测区域之外的区域中检测到AF评估值的峰值的位置，分别检测亮度级别和红色成分级别。

这里，将更加详细地描述步骤S38中的检测不必要图像的处理。图10A、10B和11A、11B是示出了在不包含不必要图像的情况下以及在包含不必要图像的情况下的对比度检测结果的图。

如上所述，在沿所成像的图像区域的外边缘的位置限定不必要图像检测区域。由于该原因，待聚焦的主目标通常存在于所成像的图像上的除不必要图像检测区域之外的区域中。因此，在从除不必要图像检测区域之外的区域中检测对比度的情况下，当聚焦镜头从远摄侧(tele-side)移动到广角侧(wide side)时，对比度的值可能在某个位置具有峰值。在图10A的实例中，主目标可能位于无穷远处，当聚焦镜头被置于最远摄侧时，产生对比度的峰值。

另一方面，如果未包含不必要图像，要聚焦的目标不存在于不必要图像检测区域中。因此，如在图10B的实例中，随着聚焦镜头的移动而导致的对比度的变化量可能是小的，检测不到峰值。

然而，在包含不必要图像的情况下，除不必要图像检测区域之外的区域中的对比度不会如图11A中那样显著变化，但是不必要图像检测区域中的对比度的变化可能具有如图11B中那样的峰值。由于不必要的目标如手指可能靠近成像镜头11b，如果包含了不必要的图像，当聚焦镜头处于最广角侧时可能产生对比度的峰值，如在图11B中的实例中那样。

如上所述，在对比度的峰值存在于不必要图像检测区域和其他区域两者中时步骤S38中的确定处理首先确定有较高的可能性包含不必要图像。在另一个实例中，如果在不必要图像检测区域中产生了对比度变化的峰值，或者如果聚焦镜头位于广角侧时产生了对比度的峰值，则不管除不必要图像检测区域之外的区域中的对比度如何，确定处理可以确定有较高的可能性包含不必要图像。

在步骤S34中，获取除不必要图像检测区域之外的区域中的平均亮度级别Yc与不必要图像检测区域中的平均亮度级别Yb的比率。在步骤S38中检测不必要图像的条件是，该比率的值大于预先确定的阈值(检测级别Ya)。如上所述，由于不必要的目标如手指接近于成像镜头11b，因此该目标在所成像的图像上可能较暗。相应地，如果基于步骤S34中的比较结果确定除不必要图像检测区域之外的区域比不必要图像检测区域要亮预定的程度，则确定有较高的可能性包含不必要图像。因此重要的是，检测级别Ya至少等于或大于1，且理想的情况是充分大于1。

在步骤S37中，获取不必要图像检测区域中的平均红色成分级别Rb与除不必要图像检测区域之外的区域中的平均红色成分级别Re的比率。在步骤S38中检测不必要图像的条件是，该比率的值大于预先确定的阈值(检测级别Ra)。在摄影者的手指或手的一部分被成像的情况下，来自于该部分的反射光或穿过该部分的光被成像器件12成像。因此可以认为，所成像的信号可能主要包含靠近红色的颜色成分。相应地，如果基于步骤S37中的比较结果确定不必要图像区域中的所检测的红色成分级别要比除不必要图像检测区域之外的区域中的所检测的红色成分级别高出预定程度，则确定有较高的可能性包含不必要图像。因此重要的是，检测级别Ra至少等于或大于1，且理想的情况是充分大于1。

如上所述，在根据该实施例的成像装置1中，通过基于是否检测到不必要图像检测区域中的对比度峰值、不必要图像检测区域的相对暗度、以及不必要图像检测区域中相对更大量的红色成分这三个条件来确定是否检测到不必要图像，可以提高检测的精度。具体来说，例如通过将计算负荷限制为不大于确定与预先注册的模式图像一致性的情况下的计算负荷，可以进行高精度的不必要图像的检测以及高速的警告处理，而不会增加制造成本，这是因为条件确定主要只包括简单的计算处理如加法和减法。换句话说，通过基于利用比较简单的处理实现的三个条件的确定来检测不必要的图像，可以得到检测精度和处理速度的提高以及处理负荷和制造成本的抑制这两种相对的效果。

因为基于通过成像获得的图像信号可以检测不必要的图像，且检测处理本身与过去的信号处理系统和/或控制部分执行的处理没有显著的区别，因此可以防止装置的制造/开发成本的增加以及电路尺寸的增大。由于根据要安装的成像装置的规格可以预先限定不必要图像的检测区域，因此即使在成像镜头11b和/或快门释放按钮20a在减小尺寸和厚度的限制下放置得相对自由的情况下，也可以降低记录包含不必要图像的错误照片的可能性。通过允许从预置的多个信息片中选择不必要图像检测区域和/或表示检测程度的信息，相同的处理电路和处理算法可以应用于不同规格的多种成像装置，这样可以抑制制造/开发成本。

即使在摄影者被警告已经检测到不必要图像的情况下，也可以通过由摄影者对快门释放按钮20a执行全按操作来执行所成像的图像的记录处理。因此，由于摄影者可以自己确定是否要记录例如甚至包含不必要图像的图像，由摄影者进行拍摄的机会未丢失。由于摄影者不必预先进行任何用于实现检测/警告不必要图像的设置，因此，摄影者实现检测/警告处理的可操作性得以改善。

已经描述了如果步骤S31、S34和S37中的所有确定结果都为“是”，则在图9的步骤S38中确定检测到了不必要图像，如果至少两个确定结果为“是”，也可以确定检测到不必要图像。例如，如果步骤S31中的确定结果为“是”，步骤S34和S37中的确定结果中的一个为“是”，则可以确定检测到不必要图像。

要用于确定不必要图像的AF评估值可以是除对比度之外的值。例如，从所成像的图像内的目标区域检测到的高频成分的级别可以被用作AF评估值。在该情况下，由于聚焦度随高频成分的量的增加而提高，与上述利用对比度的情况下的确定处理相同的确定处理也适用。然而，在检测到的高频成分的级别是AF评估值的情况下，处理负荷可能会更大，但与使用对比度的情况相比，可以改善AF评估的精度。由于该原因，在强烈需要减小处理负荷的情况下，希望使用对比度作为AF评估值，如在移动电话中那样。

在步骤S35到S37的处理中，可以基于R、G和B成分的信号，而不是基于检测来自R、G和B成分中的R-成分的红色成分，来检测例如用于检测手指的更合适的特定颜色成分。可根据基于R、G和B成分转换的色差成分进行在该情况下的颜色检测。然而，在该情况下，基于仅R、G和B成分中的R-成分的检测结果的确定，可以更加降低处理负荷，并可以更易于提高处理速度。

在上述该实施例的处理中，即使在检测到不必要图像的情况下，仅预先警告该事实。根据对快门释放按钮20a的全按操作的记录操作本身可以通过摄影者的判断自由地执行。在即使不包含不必要图像却警告检测到不必要图像的情况下，摄影者可以记录所成像的图像信号。由于该原因，希望不必要图像的检测处理速度的提高可以比检测精度具有更高的优先级，检测处理和不必要图像的警告可以在非常短的时间内进行而没有时滞。因此可以说，例如更优选的是尽可能采用处理负荷轻的方法作为检测AF评估值的方法和检测红色成分的方法。

接下来，将描述在检测到不必要图像的情况下警告图像的显示实例。图12A和12B以及图13A和13B是示出了警告图像的显示实例的图。

在图12A和12B的实例中，通过显示表示检测到不必要图像的位置的实际中心的中心位置图像82(82a和82b)和指示该中心位置图像82箭头图像83(83a到83c)，将检测到不必要图像的事实警告给摄影者。图12A和12B对应于图5A和5B中的区域A4和A7被选为不必要图像检测区域的情况。希望中心位置图像82和箭头图像83用相对于背景上的预览图像显著的颜色和亮度来显示。例如，仅箭头图像83可以闪烁，或中心位置图像82和箭头图像83两者都可以闪烁。

在图13A和13B中的实例中，通过显示在检测到不必要图像的位置附近描绘手指的图像84a和84b，将检测到不必要图像(特别地，包含手指图像)的事实警告给摄影者。图13A和13B对应于图5A和5B中的区域A4和A7被选为不必要图像检测区域的情况。也是在该情况下，希望图像84a和84b用相对于背景上的预览图像显著的颜色和亮度显示，并可以闪烁。

取代以该方法在显示器18上显示警告图像，可以在显示器18的周围提供特殊的警告灯，用于警告检测到不必要图像。此外，可以通过语音提供警告，而不以可视方式进行摄影者可以通过其了解事实的检测到不必要图像的警告。可替选地，可以通过图像和语音两种方式提供警告。

还提供了一种程序，其描述了在通过CPU由软件处理来实现检测处理和/或警告不必要图像的情况下的处理功能的处理细节。换句话说，通过由计算机执行该程序，可以在计算机上实现这些处理功能。描述处理细节的程序可以被记录在计算机可读的记录介质上。例如，计算机可读的记录介质可以是磁记录介质如磁带和硬盘、光盘、磁光记录介质、或半导体存储器。

为了使程序进入流通，可以出售记录有程序的便携式记录介质如光盘。程序可以存储在服务器计算机的存储装置中，程序可以通过网络传输到另一台计算机。

执行程序的计算机可以存储记录在便携式记录介质上的程序或从服务器计算机传输到与该计算机连接的存储装置的程序。这样，计算机可以从存储装置加载程序，并根据该程序执行处理。计算机可以直接从便携式记录介质加载程序，并可以根据该程序执行处理。每次在从服务器计算机传输程序时，计算机可以根据接收到的程序连续地执行处理。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求及其他因素，可以在所附权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、子组合和替换。

Claims (14)

1.一种利用固态成像器件进行图像成像的成像装置，包括：

区域限定部分，用于在沿由固态成像器件获得的所成像的图像的外边缘的位置限定可能包含不必要图像的不必要图像检测区域；

聚焦评估值计算部分，用于基于通过逐渐移动的聚焦镜头获得的所成像的图像的图像信号来计算表示聚焦度的聚焦评估值；

不必要图像检测处理部分，用于如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，则确定所成像的图像包含不必要图像；以及

警告处理部分，用于如果确定包含不必要图像，则进行处理，用以将包含不必要图像的事实警告给摄影者。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，如果在聚焦镜头移动过程中不必要图像检测区域中的聚焦评估值和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的聚焦评估值均具有峰值，则不必要图像检测处理部分确定包含不必要图像。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，如果当聚焦镜头位于广角侧时，出现基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值的峰值，则不必要图像检测处理部分确定包含不必要图像。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中聚焦评估值计算部分计算对比度作为聚焦评估值。

5.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

亮度成分检测部分，用于分别计算不必要图像检测区域和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的每个平均亮度级别，其中所述平均亮度级别是通过对亮度成分的信号电平进行平均而获得的；

其中，如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，且如果非检测区域中的平均亮度级别与不必要图像检测区域中的平均亮度级别的比率大于亮度阈值，则不必要图像检测处理部分确定所成像的图像包含不必要图像，其中所述亮度阈值是等于或大于1的值。

6.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

红色成分检测部分，用于分别计算不必要图像检测区域和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的每个平均红色成分级别，其中所述平均红色成分级别是通过对红色成分的信号电平进行平均而获得的；

其中，如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，且如果不必要图像检测区域中的平均红色成分级别与非检测区域中的平均红色成分级别的比率大于红色成分阈值，则不必要图像检测处理部分确定所成像的图像包含不必要图像，其中所述红色成分阈值是等于或大于1的值。

7.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

亮度成分检测部分，用于分别计算不必要图像检测区域和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的每个平均亮度级别，其中所述平均亮度级别是通过对亮度成分的信号电平进行平均而获得的；以及

红色成分检测部分，用于分别计算不必要图像检测区域和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的每个平均红色成分级别，其中所述平均红色成分级别是通过对红色成分的信号电平进行平均而获得的；

其中，如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，如果非检测区域中的平均亮度级别与不必要图像检测区域中的平均亮度级别的比率大于亮度阈值，且如果不必要图像检测区域中的平均红色成分级别与非检测区域中的平均红色成分级别的比率大于红色成分阈值，则不必要图像检测处理部分确定所成像的图像包含不必要图像，其中所述亮度阈值是等于或大于1的值，所述红色成分阈值是等于或大于1的值。

8.根据权利要求1所述的成像装置，进一步包括：

亮度成分检测部分，用于分别计算不必要图像检测区域和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的每个平均亮度级别，其中所述平均亮度级别是通过对亮度成分的信号电平进行平均而获得的；以及

红色成分检测部分，用于分别计算不必要图像检测区域和作为除所述不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的每个平均红色成分级别，其中所述平均红色成分级别是通过对红色成分的信号电平进行平均而获得的；

其中，如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，并且如果满足下列两个条件中的至少一个条件，则不必要图像检测处理部分确定所成像的图像包含不必要图像，所述两个条件为：非检测区域中的平均亮度级别与不必要图像检测区域中的平均亮度级别的比率大于亮度阈值，其中所述亮度阈值是等于或大于1的值；不必要图像检测区域中的平均红色成分级别与非检测区域中的平均红色成分级别的比率大于红色成分阈值，其中所述红色成分阈值是等于或大于1的值。

9.根据权利要求1所述的成像装置，其中警告处理部分使显示单元显示用于警告包含不必要图像的图像信息。

10.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

焦距控制部分，用于在确定包含不必要图像的情况下，通过使用基于在作为除不必要图像检测区域之外的区域的非检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值，将聚焦镜头移动到聚焦位置。

11.根据权利要求10所述的成像装置，其中，在警告处理部分警告包含不必要图像时，可以实现根据摄影者输入的操作来将所成像的图像的图像信号记录在记录介质上的处理。

12.根据权利要求1所述的成像装置，其中区域限定部分将通过把所成像的图像划分为多个区域而获得的分割区域之中相邻的多个分割区域限定为不必要图像检测区域。

13.一种利用固态成像器件进行图像成像的成像方法，包括以下步骤：

由区域限定部分在沿由固态成像器件获得的所成像的图像的外边缘的位置限定可能包含不必要图像的不必要图像检测区域；

由聚焦评估值计算部分基于通过逐渐移动的聚焦镜头获得的所成像的图像的图像信号来计算表示聚焦度的聚焦评估值；

如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，则由不必要图像检测处理部分确定所成像的图像包含不必要图像；以及

如果确定包含不必要图像，则由警告处理部分进行处理，用以将包含不必要图像的事实警告给摄影者。

14.一种利用固态成像器件进行图像成像的成像程序，该程序使计算机充当：

区域限定部分，用于在沿由固态成像器件获得的所成像的图像的外边缘的位置限定可能包含不必要图像的不必要图像检测区域；

聚焦评估值计算部分，用于基于通过逐渐移动的聚焦镜头获得的所成像的图像的图像信号来计算表示聚焦度的聚焦评估值；

不必要图像检测处理部分，用于如果在聚焦镜头移动过程中基于不必要图像检测区域中的图像信号计算的聚焦评估值具有峰值，则确定所成像的图像包含不必要图像；以及

警告处理部分，用于如果确定包含不必要图像，则进行处理，用以将包含不必要图像的事实警告给摄影者。

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