CN101388959A

CN101388959A - 摄像设备及其控制方法

Info

Publication number: CN101388959A
Application number: CNA2008101495881A
Authority: CN
Inventors: 池田康之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: US20090066831A1; JP2009071549A; CN101388959B; JP4989385B2; US7893984B2

Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。该摄像设备包括：摄像单元，用于使图像传感器光电转换被摄体图像，以生成图像信号；显示单元，用于显示由摄像单元生成的图像信号；存储单元，用于存储异物信息，其中，异物信息是至少与附着到配置在图像传感器前面的光学元件表面的异物的位置和大小有关的信息；以及控制单元，用于控制显示单元，以在显示单元上顺序显示由摄像单元顺序生成的图像信号的实时取景操作期间，在所述图像信号上叠加表示存在异物的且基于存储在存储单元中的异物信息生成的图像而显示所述图像信号。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于向用户通知由附着在例如光学低通滤波器的表面上的异物所引起的图像质量下降的技术，其中，将光学低通滤波器配置在使用CCD或CMOS传感器等的图像传感器的摄像设备中的图像传感器的前面。

背景技术

当从镜头可互换的数字照相机的照相机主体卸下镜头时，漂浮在空气中的灰尘颗粒可能进入照相机主体。照相机包含快门机构等机械工作的各种机械单元。当这些机械单元工作时，在照相机主体中可能生成金属粉末等的灰尘。

当灰尘等的异物附着到配置在数字照相机的摄像单元中所包括的图像传感器的前面的光学元件(例如，光学低通滤波器)的表面时，在所感测到的图像中包含该异物的图像，从而导致图像质量下降。

使用卤化银胶片的照相机在每次拍摄时都进给胶片。因此，图像在相同位置从不会连续包含同一异物。然而，数字照相机在每次拍摄时不需要进给胶片帧的操作，因此，所感测到的图像在相同位置连续包含同一异物。

为了解决该问题，日本特开2004-222231号公报公开了一种用于基于基准图像校正由异物所引起的亮度改变的方法。在日本特开2004-222231号公报中，感测具有均匀亮度的被摄体以获得基准图像，并且根据该图像的亮度分布生成透光度映射(transmittance map)。对用户所感测到的图像进行适当的增益校正，以校正由异物所引起的透光度的变化，从而获得高质量图像。

然而，在传统方法中，用户在进行拍摄之前或拍摄期间不能确认灰尘颗粒的位置和大小。由于该原因，用户不能预测灰尘图像对感测到的主被摄体的影响程度。

发明内容

考虑到上述问题做出本发明，并且本发明的目的是在进行拍摄之前容易地通知用户附着到例如配置在图像传感器前面的光学滤波器的异物的程度。

为了解决上述问题并实现该目的，根据本发明的第一方面，提供一种摄像设备，包括：摄像单元，用于使图像传感器光电转换被摄体图像，以生成图像信号；显示单元，用于显示由所述摄像单元生成的所述图像信号；存储单元，用于存储异物信息，其中，所述异物信息是至少与附着到配置在所述图像传感器前面的光学元件表面的异物的位置和大小有关的信息；以及控制单元，用于控制所述显示单元，以在所述显示单元上顺序显示通过所述摄像单元顺序生成的图像信号的实时取景操作期间，在所述图像信号上叠加表示存在所述异物的且基于存储在所述存储单元中的所述异物信息生成的图像而显示所述图像信号。

根据本发明，还提供一种控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备包括：摄像单元，用于使图像传感器光电转换被摄体图像，以生成图像信号；以及显示单元，用于显示由所述摄像单元生成的所述图像信号，所述方法包括以下步骤：将异物信息存储在存储单元中，其中，所述异物信息是至少与附着到配置在所述图像传感器前面的光学元件表面的异物的位置和大小有关的信息；以及控制所述显示单元，以在所述显示单元上顺序显示通过所述摄像单元顺序生成的图像信号的实时取景操作期间，在所述图像信号上叠加表示存在所述异物的且基于存储在所述存储单元中的所述异物信息生成的图像而显示所述图像信号。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的具有图像处理功能的摄像设备的结构的框图；

图2是示出在获取灰尘信息时的处理的流程图；

图3是示出在获取灰尘信息时的设置参数的列表的图；

图4是示出灰尘区域大小计算的概况的图；

图5是示出灰尘信息的结构的例子的图；

图6是示出实时取景显示处理的流程图；

图7是示出用于确定代表灰尘颗粒的处理的流程图；

图8是示出根据灰尘信息在窗口中映射灰尘颗粒的状态的图；

图9是示出在不使用灰尘信息显示时的实时取景显示的图；

图10是示出代表灰尘颗粒确定的图；

图11是示出在使用灰尘信息时显示重叠的代表灰尘颗粒的实时取景显示的图；

图12是示出在不使用灰尘信息显示时的实时取景显示的图；

图13是示出在使用灰尘信息时使用焦距测量框(focusmeasuring frame)显示灰尘位置的实时取景显示的图；

图14是示出在使用灰尘信息时使用焦距测量框显示灰尘位置历史的实时取景显示的图；

图15是示出灰尘颗粒附着的位置的图；

图16是示出在使用灰尘信息时顺序放大灰尘附着区域的实时取景显示的图；以及

图17是示出在使用灰尘信息时在灰尘附着区域的放大显示期间改变光圈值的实时取景显示的图。

具体实施方式

现在将参考附图详细说明本发明的优选实施例。

第一实施例

图1是示出根据本发明第一实施例的具有图像处理功能的摄像设备的结构的框图。在本实施例中，作为摄像设备，将举例说明镜头可互换的单镜头反光数字静止照相机。本发明不仅可应用于单镜头反光数字静止照相机，而且还可应用于例如镜头可互换的数字摄像机。

参考图1，单镜头反光数字静止照相机400主要包括照相机主体100和镜头可互换型的镜头单元300。

镜头单元300包括由多个透镜形成的摄像镜头310、光圈312、以及将镜头单元300机械连接到照相机主体100的镜头座306。镜头座306包含用于将镜头单元300电连接到照相机主体100的各种机构。接口320将镜头单元300连接到照相机主体100。连接器322将镜头单元300电连接到照相机主体100。

连接器322还具有以下功能：在照相机主体100和镜头单元300之间传输控制信号、状态信号和数据信号，并且还向镜头单元300提供各种电压的电流。连接器322不仅可以具有电气通信功能，而且还可以具有光通信或语音通信功能。

光圈控制单元340与快门控制单元40(稍后将说明)协作地对光圈312进行控制，其中，快门控制单元40基于来自测光控制单元46的测光信息控制照相机主体100的快门12。调焦控制单元342对摄像镜头310的调焦进行控制。变焦控制单元344对摄像镜头310的变焦进行控制。

镜头系统控制电路350控制整个镜头单元300。镜头系统控制电路350具有用于存储工作时用的常数、变量和程序的存储器。镜头系统控制电路350还具有用于保持镜头单元300的特有编号等的识别信息、管理信息、开放光圈值和最小光圈值及焦距等的功能信息、以及当前和过去的设置值的非易失性存储器。

接着将说明照相机主体100的结构。

镜头座106将照相机主体100机械地连接到镜头单元300。镜子130和132利用单镜头反光方法将已经进入摄像镜头310的光束引导至光学取景器104。镜子130可以是快速回位镜(quickreturn mirror)或半反镜(half mirror)。附图标记12表示焦平面快门，并且附图标记14表示光电转换被摄体图像以生成图像信号的图像传感器。利用单镜头反光方法，通过用作光量限制部件的光圈312、镜头座306和106、镜子130和快门12，引导已经进入摄像镜头310的光束，并且在图像传感器14上形成光学图像。

A/D转换器16将从图像传感器14输出的模拟信号转换成数字信号。时序发生电路18向图像传感器14、A/D转换器16和D/A转换器26提供时钟信号和控制信号。通过存储器控制电路22或系统控制电路50对时序发生电路18进行控制。

图像处理电路20对来自A/D转换器16的数据或来自存储器控制电路22的数据执行预定的像素插值处理或颜色变换处理。如果需要，图像处理电路20还使用从A/D转换器16输出的图像数据进行预定运算处理。基于所获得的运算结果，系统控制电路50执行TTL(Through The Lens，透过镜头)方案的自动调焦(auto-focus，AF)处理、自动曝光(auto-exposure，AE)处理和预电子闪光(pre-electronic flash，EF)处理，以控制快门控制单元40和焦点调节单元42。图像处理单元20还使用从A/D转换器16输出的图像数据执行预定运算处理，并且还基于所获得的运算结果，通过TTL方案进行自动白平衡(AWB)处理。

在图1所示的例子中，设置了专用的焦点调节单元42和测光控制单元46。因此，可以不使用图像处理电路20，而是使用焦点调节单元42和测光控制单元46来进行AF处理、AE处理和EF处理。可选地，可以首先通过使用焦点调节单元42和测光控制单元46，然后通过使用图像处理电路20来进行AF处理、AE处理和EF处理。

存储器控制电路22控制A/D转换器16、时序发生电路18、图像处理电路20、图像显示存储器24、D/A转换器26、存储器30和压缩/解压缩电路32。通过图像处理电路20和存储器控制电路22，或者仅通过存储器控制电路22，将从A/D转换器16输出的图像数据写入图像显示存储器24或存储器30。

通过D/A转换器26将写入图像显示存储器24的显示图像数据显示在TTL方案的LCD等的图像显示单元28上。图像显示单元28顺序显示所感测到的(顺序生成的)图像数据，从而实现电子取景器(EVF)功能。还将电子取景器功能称为实时取景操作。图像显示单元28可以根据来自系统控制电路50的指令，任意打开/关闭(ON/OFF)图像显示单元28的显示。当显示处于OFF时，可以大大降低照相机主体100的功耗。

使用存储器30存储所感测到的静止图像，并且存储器30具有足以存储预定数量的静止图像的存储容量。因此，即使在用于连续感测多个静止图像的连续拍摄或全景拍摄时，也可以高速将大量图像数据写入存储器30中。存储器30还可用作系统控制电路50的工作区。

压缩/解压缩电路32使用自适应离散余弦变换(adaptivediscrete cosine transform，ADCT)等已知的压缩方法对图像数据进行压缩/解压缩。压缩/解压缩电路32从存储器30读出图像，对其进行压缩或解压缩，并且将处理后的数据再次写入存储器30。

快门控制单元40与光圈控制单元340协作地对快门12进行控制，其中，光圈控制单元340基于来自测光控制单元46的测光信息控制光圈312。焦点调节单元42执行AF(自动调焦)处理。利用单镜头反光方法，通过光圈312、镜头座306和106、镜子130和焦点调节副镜(未示出)引导已经进入镜头单元300的摄像镜头310的光束，从而检测作为光学图像所形成的图像的对焦(in-focus)状态。

测光控制单元46执行AE(自动曝光)处理。利用单镜头反光方法，通过光圈312、镜头座306和106、镜子130和测光副镜(未示出)引导已经进入镜头单元300的摄像镜头310的光束，从而检测作为光学图像所形成的图像的曝光状态。电子闪光灯48具有AF辅助光投射功能和电子闪光控制功能。测光控制单元46与电子闪光灯48协作，还具有EF(电子闪光控制)处理功能。

可以使用焦点调节单元42的测量结果和通过使图像处理电路20对来自A/D转换器16的图像数据进行运算处理所获得的运算结果，来进行AF控制。使用测光控制单元46的测量结果和通过使图像处理电路20对来自A/D转换器16的图像数据进行运算处理所获得的运算结果，来进行曝光控制。

系统控制电路50控制整个照相机主体100，并且包含已知的CPU。存储器52存储系统控制电路50的运行所需的常数、变量和程序。

通知单元54根据系统控制电路50的程序执行，使用文本、图像和声音向外部通知运行状态和消息。作为通知单元54，使用用于可视显示的LCD或LED等的显示单元和用于生成通过声音的通知的声音生成元件。通知单元54包括它们中的一个或者它们中的两个或多个的组合。特别地，将显示单元配置在照相机主体100的操作单元70附近的单个可视位置或多个可视位置处。将通知单元54的某些功能配置在光学取景器104中。

例如，通知单元54的LCD的显示内容包括：单拍/连拍和自拍等与拍摄模式相关联的显示；压缩率、记录像素的数量、已记录图像的数量、可记录图像的数量等与记录相关联的显示；以及快门速度、光圈值、曝光补偿、亮度补偿、外部闪光灯发光量和消除红眼等与拍摄条件相关联的显示。LCD还显示微距拍摄、蜂鸣器设置、电池电平、错误消息、多个数位的信息、以及记录介质200的安装/卸下状态。LCD还显示镜头单元300的安装/卸下状态、通信I/F操作、日期和时间、以及通过连接器96的外部计算机的连接状态。

在光学取景器104中表示通知单元54的一些显示内容，例如包括对焦、准备拍摄、照相机抖动警告、闪光灯充电、闪光灯充电完成、快门速度、光圈值、曝光补偿和记录介质写操作。

非易失性存储器56是EEPROM等的电可擦除可编程存储器，并且存储程序(稍后将说明)等。

附图标记60、62、64、66、68和70表示用于输入系统控制电路50的各种类型的操作指令的操作部件。它们包括单个组件或者多个开关、拨盘、触摸面板、视线检测的指示、以及语音识别装置的组合。

这里将详细说明操作部件。

模式拨盘开关60可以选择性地设置自动拍摄模式、编程拍摄模式、快门速度优先拍摄模式、光圈优先拍摄模式、手动拍摄模式、或焦点深度优先(深度)拍摄模式等的拍摄模式。模式拨盘开关60还可以选择性地设置肖像拍摄模式、风景拍摄模式、特写拍摄模式、运动拍摄模式、夜景拍摄模式和全景拍摄模式等的拍摄模式。

通过操作快门按钮(未示出)一半(例如，半按下)打开快门开关SW1 62，以指示开始AF处理、AE处理、AWB处理或EF处理等的操作。

通过完全操作快门按钮(未示出)(例如，全按下)打开快门开关SW2 64，以指示开始一系列拍摄处理，包括曝光处理、显影处理和记录处理。在曝光处理中，控制光圈312和快门12以向图像传感器14给出所需的曝光量。在显影处理中，通过A/D转换器16和存储器控制电路22将从图像传感器14读出的信号写入存储器30中，然后使用图像处理电路20或存储器控制电路22将该信号转换成可显示的图像。在记录处理中，从存储器30读出图像数据，通过压缩/解压缩电路32对该图像数据进行压缩，并将其写入记录介质200。

重放开关66指示开始从存储器30或记录介质200读出在拍摄模式中所感测到的图像、并将该图像显示在图像显示单元28上的重放操作。

单拍/连拍开关68可以设置单拍模式或者连拍模式，在单拍模式中，当用户按下快门开关SW2(64)时进行一个帧的拍摄，然后设置待机状态；在连拍模式中，在用户按下快门开关SW2(64)期间连续进行拍摄。

操作单元70包括各种按钮和触摸面板。按钮的例子为实时取景开始/停止按钮、菜单按钮、设置按钮、多窗口重放/分页按钮、闪光灯设置按钮、以及单拍/连拍/自拍切换按钮。操作单元还具有菜单移动加(+)按钮、菜单移动减(-)按钮、重放图像移动加(+)按钮、重放图像移动减(-)按钮、图像质量选择按钮、曝光补偿按钮、发光补偿按钮、外部闪光灯发光量设置按钮、以及日期/时间设置按钮。可以使用旋转拨盘开关更容易地选择加和减按钮的数值或功能。

操作单元还具有打开/关闭图像显示单元28的图像显示ON/OFF开关和对在拍摄后立即自动重放所感测到的图像数据的快速回放功能进行设置的快速回放ON/OFF开关。操作单元还具有选择JPEG压缩的压缩率或者RAW模式的压缩模式开关，其中RAW模式用于直接对来自图像传感器的信号进行数字化，并将其记录在记录介质上。操作单元还具有能够设置单次AF模式或伺服AF模式的AF模式设置开关。在单次AF模式中，当用户按下快门开关SW1(62)时，开始自动调焦操作。一旦获得对焦状态，持续保持该状态。在伺服AF模式中，在用户按下快门开关SW1(62)期间，持续进行自动调焦操作。操作单元还包括如后面所述的、能够设置用以感测灰尘检测图像并获取灰尘信息的灰尘信息获取模式的设置开关。

电源开关72可以选择性地设置照相机主体100的电源接通(ON)或电源断开(OFF)模式。电源开关72还可以选择性地设置包括与照相机主体100连接的镜头单元300、外部电子闪光灯112和记录介质200的各种附件中的每一个的电源ON或电源OFF模式。

电源控制单元80包括电池检测电路、DC/DC转换器以及用于对要通电的块进行切换的切换电路。电源控制单元80检测是否安装了电池、电池的类型和电池电平，基于该检测结果和来自系统控制电路50的指令控制DC/DC转换器，并向包括记录介质在内的单元提供必要时间的必要电压。

附图标记82和84表示连接器；并且附图标记86表示由碱性电池或锂电池等的一次电池、镍镉(NiCd)电池、镍氢(NiMH)电池、锂离子(Li-ion)电池、或锂聚合物(Li-Polymer)电池等的二次电池、或AC适配器形成的电源单元。

附图标记90和94表示与PC或存储卡或硬盘等的记录介质的接口；并且附图标记92和96表示与PC或存储卡或硬盘等的记录介质连接的连接器。安装检测电路98检测是否将记录介质200或PC安装或连接到连接器92和/或96。

在本实施例中，存在用以连接记录介质或PC的接口和连接器的两个系统。用以连接记录介质或PC的接口和连接器可以具有一个或多个系统。可以组合不同标准的接口和连接器。

可以使用基于各种存储介质标准的接口和连接器。例子有PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)卡、CF(CompactFlash

)卡、以及SD卡。当接口90和94、以及连接器92和96是基于PCMCIA卡或CF

卡的标准时，可以连接各种类型的通信卡。通信卡的例子有LAN卡、调制解调器卡、USB(通用串行总线)卡和IEEE(电气与电子工程师学会)1394卡。还可以使用P1284卡、SCSI(小型计算机系统接口)卡和PHS。通过连接各种类型的通信卡，可以将图像数据和与该图像数据相关联的管理信息传送给另一计算机或打印机等的外围设备。

光学取景器104可以对由进入摄像镜头310的并利用单镜头反光方法经由光圈312、镜头座306和106、以及镜子130和132所引导的光束所形成的光学图像进行显示。因此可以不使用图像显示单元28的电子取景器功能，而是仅使用光学取景器进行拍摄。在光学取景器104中显示对焦状态、照相机抖动警告、闪光灯充电、快门速度、光圈值和曝光补偿等的通知单元54的一些功能。

通过附件插座110安装外部电子闪光灯112。接口120将照相机主体100连接到镜头单元300。

连接器122将照相机主体100电连接到镜头单元300。镜头安装检测单元(未示出)检测是否将镜头单元300安装到镜头座106和连接器122。连接器122还具有以下功能：在照相机主体100和镜头单元300之间传输控制信号、状态信号和数据信号，并且还提供各种电压的电流。连接器122不仅可以具有电气通信功能，而且还可以具有光通信或语音通信功能。

记录介质200是存储卡或硬盘。记录介质200包括由半导体存储器或磁盘形成的记录单元202、与照相机主体100的接口204、以及用以连接照相机主体100的连接器206。

作为记录介质200，可以使用PCMCIA卡或紧凑型闪存(compact flash

)等的存储卡或硬盘。还可以使用微型DAT、磁光盘、CD-R或CD-RW等的光盘、或DVD等的相变光盘。

接着将说明消除配置在具有上述结构的数字照相机的图像传感器前面的光学低通滤波器或盖玻片(cover glass)等的光学元件上的灰尘(异物)的影响的处理。

在本实施例中，感测用于获得灰尘信息(异物信息)的灰尘检测图像，提取灰尘数据，并将灰尘信息附加给随后感测到的正常图像数据。通过PC等进行后处理，从而消除灰尘。优选通过感测具有尽可能均匀的亮度的表面来获得灰尘检测图像。然而，因为也可以容易地感测熟悉地方的图像，因而均匀性不必十分严格。例如，假定感测蓝色天空或白色墙壁。

图2是示出在本实施例中获取灰尘信息时的数字照相机的处理的流程图。

首先，在步骤S201，判断操作单元70是否选择了灰尘信息获取模式。重复步骤S201中的判断直到选择了灰尘信息获取模式为止。当选择了灰尘信息获取模式时，处理进入步骤S202，以判断是否打开了快门开关SW1(62)(快门开关SW1为ON)。如果快门开关为OFF(关闭)，则处理返回到步骤S201，以重复上述处理。

如果在步骤S202快门开关SW1(62)为ON，则设置光圈值、ISO值、快门速度以及与拍摄相关联的其它参数。

图3示出这里所设置的参数。在缩小光圈状态下将光圈值设置成例如F22。可以使用与镜头座106连接的镜头单元300的可设置的范围内的最小光圈来进行拍摄。缩小光圈是因为灰尘通常不是附着到图像传感器14的表面，而是附着到用于保护图像传感器14的保护玻璃的表面，或附着到未置于图像传感器侧而置于被摄体侧的光学滤波器的表面，并且其摄像状态根据镜头单元300的光圈值而改变。如果光圈接近全开光圈(fullaperture)，则图像变得模糊，并且不可能获取适当的灰尘检测图像。由于该原因，优选使用最小光圈进行拍摄。

返回参考图2的流程图，此时，用户将数字照相机对着尽可能白的墙壁等的均匀亮度表面，并且操作快门开关SW2(64)。

在步骤S203，判断是否打开了快门开关SW2(64)。如果快门开关为OFF，则处理返回到步骤S202，以判断快门开关SW1(62)为ON还是为OFF。如果在步骤S203快门开关SW2(64)为ON，则处理进入步骤S204。在步骤S204，感测灰尘检测图像(均匀亮度表面)，并且将该图像数据存储在存储器30中。在步骤S205，从存储在存储器30中的图像数据获取灰尘信息。

将说明灰尘信息获取方法。更具体地，从所感测到的灰尘检测图像获得各灰尘区域的位置(坐标)和大小。首先，将所感测到的灰尘检测图像的区域划分成多个块。计算各块中的最大亮度Lmax和平均亮度Lave。通过下面的等式计算各块中的阈值T1。

T1＝Lave×0.6+Lmax×0.4

接着，将小于阈值T1的各像素判断为灰尘像素。将由灰尘像素所形成的各独立区域定义为灰尘区域di(i＝0、1、......、n)。

图4是示出灰尘区域大小计算的概况的图。如图4所示，获得灰尘区域中所包括的像素的水平坐标的最大值Xmax和最小值Xmin、以及垂直坐标的最大值Ymax和最小值Ymin。通过下面的等式计算表示灰尘区域di的大小的半径ri。

ri = [\sqrt{{{(X \max - X \min)}^{2} + {(Y \max - Y \min)}^{2}}}] / 2

通过下面的等式近似获得中心坐标(Xdi，Ydi)。

Xdi＝(Xmax+Xmin)/2

Ydi＝(Ymax+Ymin)/2

将这样获得的位置(坐标)和半径作为将在稍后说明的灰尘信息记录在非易失性存储器56中。

灰尘信息具有图5所示的结构。如图5所示，灰尘信息存储拍摄灰尘检测图像时的镜头信息、以及各灰尘颗粒的位置和大小的信息。更具体地，存储拍摄灰尘检测图像时的实际光圈值(F值)和镜头透光孔(pupil)位置，作为拍摄灰尘检测图像时的镜头信息。接着，将所检测到的灰尘区域的数量(整数值)存储在存储区域中。接着该值，重复存储与灰尘区域数量一样多的各灰尘区域的具体参数。灰尘区域的参数包括一组三个数值：灰尘的半径(例如，2字节)、有效图像区域的中心的x坐标(例如，2字节)、以及该中心的y坐标(例如，2字节)。

在本实施例中，如下所述，将以上述方式所获得的灰尘信息记录在数字照相机的非易失性存储器56中，并且还将灰尘信息添加到在灰尘检测图像的拍摄之后感测的并记录在记录介质200中的各正常感测到的图像的数据。更具体地，将灰尘信息添加到例如作为记录拍摄时的照相机设置值的图像文件的头字段的Exif区域。可选地，将灰尘信息作为独立文件进行记录，并且仅将与该灰尘信息文件的链接信息记录在图像数据中，从而将灰尘信息和图像数据相关联。然而，如果分开记录图像文件和灰尘信息文件，则在移动图像文件时可能丢失链接关系。为了防止该情况，优选与图像数据一起保持灰尘信息。

将灰尘信息添加到正常感测到的图像数据，这使得能够将正常感测到的图像数据移动到外部图像处理设备，并能够使该设备对受到灰尘影响的正常感测到的图像数据进行校正。外部图像处理设备的灰尘校正处理与本发明的要点不直接相关，并且将省略对其的说明。

返回参考图2的流程图，在步骤S206，将在步骤S205中获取的灰尘信息存储在非易失性存储器56中，并且结束获取灰尘信息的处理。将灰尘信息存储在非易失性存储器56中，以继续将该灰尘信息添加到通过正常拍摄(最终拍摄)所获得的图像数据，其中，将执行该正常拍摄，直到下一灰尘信息获取为止。在每当对照相机通电时都需要用户获取灰尘信息的配置中，存储器不必是非易失性存储器。

灰尘信息获取模式中的拍摄操作目的在于获取灰尘信息。因此，在本实施例中，既不压缩感测到的图像本身，也不将其记录在记录介质200中。这防止了对用户不必要的图像数据浪费记录介质200的容量。然而，可以象正常图像那样，对感测到的图像进行压缩，并且将其存储在记录介质200中。此时可以进行例如改变扩展名的一些处理。

图6是示出实时取景显示中的数字照相机的处理的流程图。在本实施例中，基于以上述方式获取的灰尘信息，将表示存在灰尘的图像叠加在实时取景显示上，从而向用户通知附着到例如配置在图像传感器前面的光学滤波器的灰尘附着状态。叠加在实时取景显示上的表示存在灰尘的图像既不是通过图像传感器14拍摄的灰尘图像本身，也不是通过处理灰尘图像所获得的图像。代替地，基于存储在非易失性存储器56中的灰尘信息(尤其是位置和大小信息)，通过计算机图形学生成表示灰尘区域的圆圈。将该圆圈放大成大于实际灰尘区域的大小，并且显示该圆圈。这允许用户容易地掌握灰尘附着状态。

在步骤S401，判断是否打开了操作单元70的实时取景显示开始按钮。重复步骤S401中的判断直到打开实时取景显示按钮为止。当打开实时取景显示按钮时，处理进入步骤S402。在步骤S402，判断是否将预先获取的灰尘信息存储在了非易失性存储器56中。如果在步骤S402为“否”，则处理进入步骤S404，以进行实时取景显示操作。如果存在灰尘信息，则处理进入步骤S403以确定要叠加在实时取景显示上的“代表灰尘颗粒”。

下面将说明“代表灰尘颗粒”。

即使当将表示存在灰尘的图像叠加在实时取景显示上时，用户也不能直观识别灰尘，除非例如：基于灰尘信息通过计算机图形学生成表示存在灰尘的圆圈，并且以更大的尺寸显示该圆圈。因此，由于难以显示附着到例如配置在图像传感器14前面的光学滤波器的表面的所有多个灰尘颗粒，因而选择明显的灰尘颗粒作为代表灰尘颗粒。仅将与代表灰尘颗粒相对应生成的圆圈等的图形图像叠加在实时取景显示上。这使得用户能够容易地识别明显灰尘的附着状态。

注意，可以将灰尘信息存储在除非易失性存储器56以外的照相机中的任一存储器中。

在步骤S403，基于灰尘信息，以上述方式确定要叠加在实时取景显示上的“代表灰尘颗粒”。图7是示出确定“代表灰尘颗粒”的处理的流程图。将参考图7说明“代表灰尘颗粒”确定处理。

在步骤S501，基于存储在非易失性存储器56中的灰尘信息，指定各灰尘颗粒的位置和浓度，并且在窗口中映射灰尘颗粒。在该处理中，基于包含在灰尘信息中的拍摄灰尘检测图像时镜头的光学信息(例如，透光孔位置信息和光圈值信息)和当前安装的镜头的光学信息(例如，透光孔位置信息和光圈值信息)，计算正常拍摄中各灰尘颗粒的位置和浓度。基于为最终拍摄所设置的光圈值计算灰尘浓度。

更具体地，从灰尘校正数据获得坐标序列Di(i＝1、2、......、n)、灰尘半径序列Ri(i＝1、2、......、n)、光圈值f1、以及镜头透光孔位置L1。获取为最终拍摄所设置的光圈值f2和镜头透光孔位置L2，并且通过下面的等式转换Di。通过下面的等式定义转换后的坐标Di′和转换后的半径Ri′。

Di′(x，y)＝(L2×(L1-H)×d/((L2-H)×L1))×Di(x，y)

Ri′＝(Ri×f1/f2+3)

其中，d为从图像中心到坐标Di的距离，并且H为从图像传感器14的表面到灰尘颗粒的距离。

单位为“像素”，并且Ri′的“+3”是余量。该转换允许获得当前安装的镜头上的灰尘颗粒(图像)的位置和大小。

灰尘的浓度根据光圈值而改变。如果光圈值接近全开光圈状态(小的F值)，则浓度低。如果光圈值接近缩小光圈状态(大的F值)，则浓度高。当将与完全填充图案相对应的浓度乘以f2/f1以获得半透明图案时，可以进行伪显示。

图8是示出在窗口中映射灰尘颗粒的状态的图。为了示出方便，图8仅示出大的灰尘颗粒。然而，在映射时，映射附着到光学滤波器等的所有灰尘颗粒。

图9是示出实时取景显示的例子的图。通常，缩小从图像传感器14输出的图像数据，并且以实时取景来显示该图像数据。因此，附着到图像传感器14并实际形成图像的灰尘颗粒在缩小处理时从图像数据消失并在实时取景显示中不能确认该灰尘颗粒。在实时取景显示时，在打开镜头的光圈时感测被摄体图像，并且很少作为实际值来感测灰尘颗粒。

在步骤S502，将映射灰尘颗粒的窗口划分成多个块区域，以进行“代表灰尘颗粒”确定处理。块大小没有特别限制。在本实施例中，如图10所示，将窗口划分成例如4×4块。在“代表灰尘颗粒”确定处理中，考虑包括在各块中的灰尘颗粒的数量以及各灰尘颗粒的大小和浓度，来确定表示存在灰尘颗粒、并要叠加在实时取景显示上的图像(更具体地为圆圈)的数量以及各图像的大小和浓度。

在区域A中映射三个灰尘颗粒，并且在区域B中映射五个灰尘颗粒。在本实施例中，基于灰尘的大小、灰尘的浓度、以及灰尘颗粒的数量，依次进行“代表灰尘颗粒”判断。

在步骤S503，判断在块中是否映射了半径大于预先设置的灰尘半径阈值的灰尘颗粒。在区域A中，判断为灰尘颗粒A1具有大于阈值的半径，并且在区域B中，判断为灰尘颗粒B1具有大于阈值的半径。如果存在半径大于阈值的灰尘颗粒，则处理进入步骤S504，以判断浓度。如果没有半径大于阈值的灰尘颗粒，则处理进入步骤S505，以判断灰尘颗粒的数量。

在步骤S504，判断在块中是否映射了浓度大于预先设置的灰尘浓度阈值的灰尘颗粒。在区域A中，判断为灰尘颗粒A1具有大于阈值的浓度，因此将灰尘颗粒A1设置为“代表灰尘颗粒”，并且处理进入步骤S506。区域B中的灰尘颗粒B1具有小于阈值的浓度，因此不将灰尘颗粒B1设置为“代表灰尘颗粒”。处理进入步骤S505，以判断灰尘颗粒的数量。

在步骤S505，在不包含大小和浓度大于阈值的灰尘颗粒的各块中，判断灰尘颗粒的数量。如果灰尘颗粒的数量大于预先设置的灰尘颗粒计数阈值，则将包含所述灰尘颗粒的区域设置为“代表灰尘颗粒”，并且处理进入步骤S506。如果包含在块中的灰尘颗粒的数量小于阈值，则结束该处理。区域B包含五个灰尘颗粒，因此判断为该区域包含大于阈值的灰尘颗粒。将这些灰尘颗粒设置为“代表灰尘颗粒”，并且处理进入步骤S506。

在步骤S506，生成要叠加在实时取景显示上的灰尘数据(表示存在灰尘的图像数据)。要显示的灰尘数据不必关心实际灰尘形状。仅需要通知用户存在灰尘的块。因此，通过适当增加大小和浓度来增强灰尘图像数据。如果在步骤S505中将包含多个灰尘颗粒的区域设置为“代表灰尘颗粒”，则可以通过将包含这多个灰尘颗粒的区域表示为圆圈，来生成显示灰尘数据。可选地，可以使用包含多个灰尘颗粒的实际形状作为显示灰尘数据的形状。

当确定了“代表灰尘颗粒”，并且完成了用以将表示“代表灰尘颗粒”的图像叠加在实时取景上的准备时，在图6的步骤S404，如图11所示，通过将表示““代表灰尘颗粒”的图像叠加在图像上，开始实时取景显示。

如上所述，根据本实施例，从灰尘信息获得存在灰尘的位置。将窗口划分成多个块。基于包含在各块中的灰尘颗粒的数量以及各灰尘颗粒的大小和浓度，确定“代表灰尘颗粒”。基于“代表灰尘颗粒”的位置和大小的信息，通过计算机图形学生成表示灰尘颗粒的图像，放大该图像，并且将该图像叠加在实时取景上。这允许用户在进行拍摄之前容易地获知所感测到的图像中的灰尘的位置。如果获知了灰尘的位置，则可以防止主被摄体包含灰尘图像。

第二实施例

在第一实施例中，将窗口划分成块，并且在各块中执行处理。在第二实施例中，将说明这样一种方法：使用实时取景的焦距测量点选择框，向用户通知灰尘位置。根据第二实施例的数字照相机具有与第一实施例相同的配置，并且不再重复对其的说明。将仅说明不同于第一实施例的操作。

图12是示出实时取景显示窗口的例子的图。显示窗口中的矩形是用于指定期望的焦点的焦距测量框。用户可以通过操作包括在操作单元70中的焦距测量框移动按钮，在该窗口中自由移动焦距测量框(选择焦距测量框的位置)。

如第一实施例中那样，假定基于存储在非易失性存储器56中的灰尘信息判断为在图8所示的位置处存在灰尘颗粒。图13示出通过操作焦距测量框移动按钮从图12所示的位置移动了焦距测量框的状态。如果焦距测量框与从灰尘信息所获得的灰尘位置重叠，则改变焦距测量框显示方法(显示状态)，以向用户通知存在灰尘的位置。

可以通过使用如图13所示的虚线、改变颜色、或使框闪烁来改变焦距测量框显示方法。可以使用任何其它方法，只要该方法可以向用户进行通知即可。

可以基于框中的灰尘颗粒的数量以及各灰尘颗粒的大小或浓度，或者通过任何其它方法，来判断是否改变焦距测量框显示。

图14是示出通过操作焦距测量框移动按钮从图13中的位置进一步移动了焦距测量框的状态的图。对于曾被判断为灰尘区域的区域，即使在移动焦距测量框之后仍保留历史。这允许向用户继续通知灰尘位置。可以保留一个历史或多个历史。可以在实时取景结束时，或者通过使计时器等测量预定时间，来清除该历史。

如上所述，根据本实施例，用户可以仅通过移动焦距测量框，容易地获知图像中存在灰尘的位置。即使在移动焦距测量框之后，用户仍可以继续获知包含灰尘的区域。因此，可以防止在焦点位置处形成灰尘图像。

第三实施例

在本实施例中，将说明这样一种方法：使用灰尘信息，在开始实时取景时，通过自动放大灰尘位置，向用户通知有无灰尘。根据第三实施例的数字照相机具有与第一实施例相同的配置，并且将不再重复对其的说明。将仅说明不同于第一实施例的操作。在本实施例中，灰尘信息表示附着在图15中的圆圈所表示的位置处的灰尘颗粒。

如上所述，如图9所示，通常缩小从图像传感器14输出的图像数据，并且以实时取景显示该图像数据。因此，在缩小处理时，附着到配置在图像传感器14前面的光学元件的并实际形成图像的灰尘颗粒从图像数据消失，并且在实时取景显示中不能确认该灰尘颗粒。

为了防止该情况，当用户开始实时取景时，从存储在非易失性存储器56中的灰尘信息获得各灰尘位置，并且顺序放大并显示灰尘颗粒附着的区域。图16是示出实时取景显示的图。

同样在第三实施例中，叠加在实时取景显示上的表示存在灰尘的图像既不是通过图像传感器14所拍摄的灰尘图像本身，也不是通过处理灰尘图像所获得的图像。代替地，基于存储在非易失性存储器56中的灰尘信息(尤其是位置和大小信息)，通过计算机图形学生成表示灰尘区域的圆圈。将该圆圈放大成大于实际灰尘区域的大小，并显示该圆圈。

在实时取景开始时，或者在通过用户操作所设置的任意定时，以上述方式顺序放大并显示灰尘附着的区域。可以在预定时间自动切换成放大后的图像显示，或者通过用户操作切换成放大后的图像显示。

灰尘的浓度根据此时所使用的镜头的光学条件而改变。例如，当放大灰尘颗粒附着的区域时，可以进行控制，以通过伪改变光圈值来确认各光圈值下灰尘的显著程度。图17是示出此时的实时取景显示的图，在图17中，用户可以确认随着光圈缩小灰尘图像变得明显。即，不实际缩小镜头的光圈，而通过计算机图形学就可以确认在缩小光圈状态下灰尘对于图像的影响程度。

即使在图17所示的例子中，基于存储在非易失性存储器56中的灰尘颗粒的位置和大小，通过由计算机图形学所生成的图像来表示叠加在实时取景显示上的灰尘(表示存在灰尘的圆圈)。如第一实施例中所述，通过将完全填充图案乘以f2/f1以获得半透明图案，来表现表示存在灰尘的圆圈的浓度相对于光圈值的变化。可以从存储在非易失性存储器56中的信息，来获得值f1和f2。

如上所述，根据本实施例，在开始实时取景时，自动放大并显示登记在灰尘信息中的区域。这允许用户在进行拍摄之前容易地确认有无灰尘。另外，用户可以通过在放大时改变光圈值，来获知灰尘图像变得明显的光圈值。

其它实施例

还可以通过下面的方法实现这些实施例的目的。向系统或设备提供记录用于实现上述实施例的功能的软件程序代码的存储介质(或记录介质)。该系统或设备的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在该存储介质中的程序代码。在该情况下，从存储介质读出的程序代码本身实现上述实施例的功能。存储程序代码的存储介质构成本发明。不仅仅通过使计算机执行读出的程序代码实现上述实施例的功能。本发明还包含下面的配置。运行在计算机上的操作系统(OS)基于程序代码的指令，执行部分或全部实际处理，从而实现上述实施例的功能。

本发明还包含下面的配置。将从存储介质读出的程序代码写入插入计算机的功能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元的存储器中。该功能扩展板或功能扩展单元的CPU基于该程序代码的指令，执行部分或全部实际处理，从而实现上述实施例的功能。

应用了本发明的存储介质存储与上述过程相对应的程序代码。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims

1.一种摄像设备，包括：

摄像单元，用于使图像传感器光电转换被摄体图像，以生成图像信号；

显示单元，用于显示由所述摄像单元生成的所述图像信号；

存储单元，用于存储异物信息，其中，所述异物信息是至少与附着到配置在所述图像传感器前面的光学元件表面的异物的位置和大小有关的信息；以及

控制单元，用于控制所述显示单元，以在所述显示单元上顺序显示由所述摄像单元顺序生成的图像信号的实时取景操作期间，在所述图像信号上叠加表示存在所述异物的且基于存储在所述存储单元中的所述异物信息生成的图像而显示所述图像信号。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，基于所述异物信息，作为图形生成表示存在所述异物的所述图像。

3.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，表示存在所述异物的所述图像是大小基于通过将所述图像传感器的画面划分成多个区域所形成的各区域中所包含的异物的数量和各异物的大小中的至少一个而改变的圆圈。

4.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，表示存在所述异物的所述图像是表示在所述图像传感器的画面中获得对焦状态的区域的焦距测量框，其中，所述焦距测量框的显示方法基于所述焦距测量框附近的区域中所包含的异物的数量和各异物的大小中的至少一个而改变。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，改变所述显示方法包括改变所述焦距测量框的颜色。

6.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，表示存在所述异物的所述图像根据所述摄像设备进行拍摄时安装到所述摄像设备的镜头的光圈值而改变浓度。

7.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，当将所述图像传感器的画面划分成多个区域，并放大和显示所划分的各所述区域时，显示表示存在所述异物的所述图像。

8.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，根据所述摄像设备进行拍摄时安装到所述摄像设备的镜头的多个光圈值，显示表示存在所述异物的所述图像，以表示光圈值改变的影响。

9.一种控制摄像设备的方法，其中，所述摄像设备包括：摄像单元，用于使图像传感器光电转换被摄体图像，以生成图像信号；以及显示单元，用于显示由所述摄像单元生成的所述图像信号，所述方法包括以下步骤：

将异物信息存储在存储单元中，其中，所述异物信息是至少与附着到配置在所述图像传感器前面的光学元件表面的异物的位置和大小有关的信息；以及

控制所述显示单元，以在所述显示单元上顺序显示由所述摄像单元顺序生成的图像信号的实时取景操作期间，在所述图像信号上叠加表示存在所述异物的且基于存储在所述存储单元中的所述异物信息生成的图像而显示所述图像信号。