CN102112918A - 复眼成像设备 - Google Patents

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Abstract

根据本发明一个方面的复眼成像设备检测施加到多个成像装置的振动，并对于多个成像装置的各个校正由振动引起的所述成像装置拍摄的被摄体图像中的图像模糊。校正图像模糊，使得在校正之后图像模糊的残存模糊量在多个成像装置之间基本相同。结果，即使设置在成像装置上的图像模糊校正装置的操作特性和安装误差中存在差异，但对各个成像装置而言可以执行适当的图像模糊校正。因为在图像模糊校正之后在成像装置中的被摄体图像的残存模糊量基本上相同，所以可以得到对眼睛有益的舒适自然的视差图像。

Description

复眼成像设备
技术领域
本发明涉及复眼成像设备，特别涉及对由诸如相机抖动的振动所引起被摄体图像的模糊进行校正的复眼成像设备。
背景技术
以下技术被提出作为在使用包含多个光学系统的复眼相机来进行多视点图像(三维图像)的成像时，校正由振动引起的图像模糊的技术。
专利文献1描述的发明使用了共用的图像模糊检测装置来检测多个光学系统的图像模糊，以减少由所述图像模糊检测装置的特性差异而引起的振动隔离特性的差异。
专利文献2描述的发明基于左右光学系统拍摄的图像的运动矢量和相差信息，切出并输出由左右光学系统所拍摄的图像的一部分，使得能够拥有高品质立体视图而没有视差缺口或垂直缺口。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2007-33624号
专利文献2：日本专利申请特开第2003-92768号
发明内容
技术问题
然而，在专利文献1中记载的技术中只考虑到检测装置的特性之间的差异，但是存在不能处理光学系统的振动隔离装置的特性的变化的问题。
专利文献2中记载的技术是切出校正，并且存在不能处理静止图像摄制的问题。
本发明鉴于上述背景而作出，并且本发明的目的在于提供一种复眼成像设备，其可通过减少由光学系统或振动隔离机构之间的特性差异所引起的振动隔离特性之间的差异，从而获得优异的视差图像。
解决问题的装置
本发明的第一方面提供了一种复眼成像设备，其特征在于包括：多个成像装置，各个成像装置包含拍摄被摄体图像的成像元件和在成像元件上形成被摄体图像的成像光学系统；模糊检测装置，用于检测施加到所述成像装置上的振动；图像模糊校正装置，其被设置在多个成像装置的各个上；以及控制装置，用于独立地控制所述图像模糊校正装置，其中，图像模糊校正装置对多个成像装置的各个运用校正来去除由所述模糊检测装置检测到的振动产生的被摄体图像的图像模糊，并且所述控制装置进行控制，使得被摄体图像中不能通过所述图像模糊校正装置的校正而除去的图像模糊的量、即残存模糊量，在多个成像装置之间基本相同。
根据第一个方面的复眼成像设备，检测施加到多个成像装置的振动，并对于各个成像装置，对在所述成像装置拍摄的被摄体图像中由振动引起的图像模糊进行校正。校正图像模糊，使得在校正之后图像模糊的残存模糊量在多个成像装置间基本相同。结果，即使设置在成像装置上的图像模糊校正装置的操作特性和安装误差存在变化，但能够对各个成像装置执行适当的图像模糊校正。因为在图像模糊校正之后在成像装置中的被摄体图像的残存模糊量基本上相同，所以可以得到对眼睛有益的舒适自然的视差图像。
本发明的第二方面提供了根据第一方面的复眼成像设备，其特征在于，还包含用于存储用于各个成像装置的预先设定的调整值的存储装置，所述存储装置存储用于减少各个成像装置的残存模糊量的调整值，其中，所述控制装置基于所述模糊检测装置的输出和存储装置中储存的各个成像装置的调整值，来控制多个图像模糊校正装置中的各个。
根据第二方面的复眼成像设备，所述存储装置存储用于减少各个成像装置的残存模糊量并对于各个成像装置进行预先设定的调整值，并基于所述模糊检测装置的输出和所述调整值来校正被摄体图像的图像模糊。结果，在所有成像装置中进行校正之后的图像模糊的残存模糊量可以基本相同。
本发明的第三方面提供了根据第二方面的复眼成像设备，其特征在于，所述存储装置为多个成像装置中残存模糊量最大的第一成像装置存储第一调整值，以将该残存模糊量最小化，并为除了第一成像装置以外的第二成像装置存储第二调整值，使得第二图像模糊校正装置的振动隔离特性与所述第一成像装置的振动隔离特性基本一致。
根据第三方面的复眼成像设备，为第一成像装置记录用于将残存模糊量最小化的第一调整值，其中，第一成像装置的残存模糊量是可以通过多个图像模糊校正装置除去的残存模糊量之中最大的；并为另一个第二成像装置存储第二调整值，其用于使得第二图像模糊校正装置的振动隔离特性与所述第一成像装置的振动隔离特性基本一致。结果，即使设置在成像装置上的图像模糊校正装置的操作特性和安装误差存在变化，但所有成像装置被校正之后的残存模糊量可以基本相同。
本发明第四方面提供了根据第三方面的复眼成像设备，其特征在于，还包含：成像模式切换装置，用于切换单眼模式和复眼模式；以及用于在所述成像模式切换装置将模式切换到单眼模式时使得只有第二成像装置拍摄图像和在所述成像模式切换装置将模式切换到复眼模式时导致多个成像装置同时拍摄图像的装置，其中，存储装置还为第二成像装置存储用于将残存模糊量最小化的第三调整值，并且控制装置在成像模式切换装置将模式切换到单眼模式时从存储装置中读出第三调整值，以基于模糊检测装置的输出和读出的第三调整值来控制设置在第二成像装置上的图像模糊校正装置，以及在成像模式切换装置将模式切换到复眼模式时从存储装置中读出第一和第二调整值，以基于模糊检测装置的输出和读出的第一和第二调整值来控制多个成像装置的各个上设置的图像模糊校正装置。
根据第四方面的复眼成像设备，在仅由第二成像装置拍摄图像的单眼模式中，基于模糊检测装置的输出和第三调整值来控制设置在第二成像装置上的图像模糊校正装置。在由多个成像装置同时拍摄图像的复眼模式中，基于模糊检测装置的输出以及第一和第二调整值来控制各个成像装置上设置的图像模糊校正装置。结果，在单眼模式中可以获得图像模糊最小的优异平面图像。由于在复眼模式中由成像装置获取的图像的残存模糊量基本相同，所以可以得到对眼睛有益的舒适且优异的图像。
本发明的第五方面提供了根据第二到第四方面中的任何方面的复眼成像设备，其特征在于，所述存储装置存储了用于倾斜(pitch)方向和偏航(yaw)方向的调整值。结果，成像装置的残存模糊量可以被更准确地匹配。
发明的效果
根据本发明，通过减少由光学系统或振动隔离机构中的特性差异所引起的振动隔离特性之间的差异，可以得到优异的视差图像。
附图说明
图1是显示复眼数字相机1的电学构造的框图。
图2是显示振动隔离装置120的构造的略图的图。
图3是显示记录调整值的处理的一系列处理步骤的流程图。
图4是说明振动隔离特性的图示。
图5是显示图象处理的一系列处理步骤的流程图。
图6是显示设定倾斜/偏航方向的例子的图示。
具体实施例
以下，将参考附图说明根据本发明的复眼成像设备的实施例的细节。
图1是显示根据复眼成像设备的第一实施例的复眼数字相机1的电学构造的框图。所述复眼数字相机1是包含多个(图1例示的是两个)成像系统的复眼数字相机1。复眼数字相机1能够拍摄平面图像和视差图像(例如立体图像)，并能够记录和再现活动图像、静止图像和声音。对于活动图像和静止图像不仅可以拍摄平面图像，而且可以拍摄视差图像。
复眼数字相机1主要包含光学系统(1)(透镜单元(1)10和成像元件(1)12)，光学系统(2)(透镜单元(2)20和成像元件(2)22)，监视器30，操作装置34，成像模式切换装置36，CPU 110，EEPROM 112，SDRAM114，VRAM 116，振动隔离装置120，定时发生器(TG)130，模拟信号处理装置132a和132b，A/D转换器134a和134b，图像输入控制器136，图像信号处理装置138，压缩/扩展处理装置140，AE/AWB检测装置142，AF检测装置144，介质控制器146和视频编码器148。
形成右眼图像的光学系统(1)和形成左眼图像的光学系统(2)并排设置，以便透镜光轴平行或以便透镜光轴形成预定的角度。CPU 110控制光学系统(1)和光学系统(2)的操作。虽然光学系统(1)和光学系统(2)基本上一同操作，但所述光学系统(1)和光学系统(2)也可以独立地操作。
透镜单元(1)10和透镜单元(2)20的各个包含光圈、聚焦透镜组等等。当复眼数字相机1上电时，在透镜单元(1)10和透镜单元(2)20的前侧设置的盖子(未显示)被打开，被摄体的光进入透镜单元(1)10和透镜单元(2)20。
作为CCD型或CMOS型图像传感器的成像元件(1)12和成像元件(2)22接收由透镜单元(1)10和透镜单元(2)20形成的被摄体的光，并根据光接收元件上接收的光量而蓄积光电荷。TG 130控制成像元件(1)12和成像元件(2)22的操作。
监视器30具有一般为4∶3的纵横比，并由能够彩色显示的液晶显示器构成。监视器30用作图像显示板，以再现模式显示所拍摄的图像，并用作各种设定操作的摄像者界面显示板。在成像模式中根据需要显示实时取景图像，而监视器30用作用于检查视角的电子寻像器。在复眼模式中，光学系统(1)拍摄的图像显示在右侧上，而光学系统(2)拍摄的图像显示在左侧上，彼此相邻。
操作装置34包含模式转盘，释放开关，电源按钮，变焦按钮，BACK(返回)按钮，MENU/OK(菜单/确认)按钮，DISP(显示)按钮，BACK(返回)按钮，箭头按钮等等。
模式转盘用作切换装置，用于切换复眼数字相机1的再现模式和成像模式，并可在“再现位置”和“成像位置”之间旋转。当模式转盘位于“再现位置”时，将复眼数字相机1设置到再现模式，而当模式转盘位于“成像位置”时，则设置到成像模式。模式转盘用来切换各种模式(例如成像模式，再现模式，删除模式，和编辑模式)，和用来设置成像模式，例如自动成像和手动成像。
释放开关由包括被称为“半压下”和“全压下”的二程开关来构成。当在静止图像摄制期间(例如，当通过模式转盘选择静止图像摄制模式时或当从菜单选择静止图像摄制模式时)半压下释放开关时，复眼数字相机1执行成像准备处理，例如AE(自动曝光)、AF(自动对焦)和AWB(自动白平衡)处理，而当释放开关被全压下时，执行图像的成像/记录处理。当在活动图像摄制期间(例如，当用模式转盘选择活动图像摄制模式时或当从菜单选择活动图像摄制模式时)全压下释放开关时，复眼数字相机1开始拍摄活动图像，而当释放开关再次被全压下时，图像拍摄终止。通过设定，它可以构造成在释放开关被全压下时拍摄活动图像，和当全压下被释放时终止成像。也可以设置静止图像摄制专用的快门按钮和活动图像摄制专用的快门按钮。
电源按钮用作复眼数字相机1的电源开关，当压下电源按钮时，接通/关闭电源。
变焦按钮用于透镜单元(1)10和透镜单元(2)20的变焦操作，并包含指示变焦到远距照相侧的长焦变焦按钮和指示变焦到广角侧的广角变焦按钮。
MENU/OK按钮用来唤出菜单屏幕(MENU(菜单)功能)，和用于确认选择、指示执行处理等(OK功能)。根据复眼数字相机1的设定状态来切换所分配的功能。例如，在菜单屏幕上设置复眼数字相机1中包括的调整项目，比如曝光值、色调、ISO感光度、记录像素数等的图像质量调整，自拍器的设定，测光系统的切换，和是否使用数字变焦。复眼数字相机1按照在菜单屏幕上设置的条件进行操作。
DISP按钮用来输入监视器30的显示内容切换指令等，以及BACK按钮用来输入输入操作的取消指令等。
箭头按钮是用于设定或选择各种菜单或用于变焦的按钮。箭头按钮可以在垂直和水平四个方向上进行按压和操作，并将对应于相机的设定状态的功能分配到各个方向的按钮。例如，在成像期间，将切换宏功能的ON/OFF的功能分配到左按钮，将切换频闪模式的功能分配到右按钮。将改变监视器30的亮度的功能分配到上按钮，并将切换自拍器ON/OFF的功能分配到下按钮。在再现期间，帧前进功能被分配到右按钮，帧后退功能被分配到左按钮。切换监视器30亮度的功能被分配到上按钮，删除再现图像的功能被分配到下按钮。在各种设定期间，分配在各按钮的方向上移动监视器30上显示的光标的功能。
成像模式切换装置36切换使用一个期望光学系统来拍摄平面图像的单眼模式和使用所有光学系统拍摄视差图像的复眼模式的设定。由成像模式切换装置36切换的信息被输入到CPU 110，而CPU 110控制光学系统(1)和光学系统(2)的驱动。
CPU 110用作控制装置，其全面控制复眼数字相机1的整个操作，并且用作计算装置，用于执行各种计算处理。CPU 110基于来自操作装置34、成像模式切换装置36等的输入，按照预定程序来控制复眼数字相机1的部件。
EEPROM 112预先记录用于光学系统(1)和光学系统(2)的振动隔离特性误差校正信息(倾斜方向和偏航方向的调整值)。振动隔离特性误差校正信息将在后面详细说明。
SDRAM 114预先记录固件，所述固件是CPU 110所执行的控制程序、控制所需要的各种数据、相机设定值等等。
VRAM 116用作CPU 110的工作区，和用作图像数据的临时存储区。
振动隔离装置120通过陀螺仪传感器122和126检测复眼数字相机1的振动，并在复眼数字相机1振动的相反方向上移动成像元件(1)12和成像元件(2)22，以校正在成像元件(1)12和成像元件(2)22上形成的被摄体图像的图像模糊。
如图2所示，振动隔离装置120主要包含陀螺仪传感器122和126，放大器123和127，A/D转换器124和128，电机驱动器125，和振动隔离致动器14、16、24和26。
振动隔离致动器14、16、24和26根据从电机驱动器125输出的信号进行驱动，并通过分别与振动隔离致动器14、16、24和26的输出轴附接的驱动机构14′、16′、24′和26′来移动成像元件(1)12或成像元件(2)22。振动隔离致动器14和16移动成像元件(1)12，而振动隔离致动器24和26移动成像元件(2)22。振动隔离致动器14和24分别在倾斜方向上移动成像元件(1)12和成像元件(2)22，而振动隔离致动器16和26分别在偏航方向上移动成像元件(1)12和成像元件(2)22。结果，成像元件(1)12和成像元件(2)22可以移动到任意的位置和在任意的方向上移动。
陀螺仪传感器122和126是检测复眼数字相机1的角速度并检测相机抖动引起的复眼数字相机1的振动的传感器。陀螺仪传感器122检测倾斜方向上的加速度，陀螺仪传感器126检测偏航方向上的加速度。
陀螺仪传感器122和126被成像元件(1)12和成像元件(2)22共用。因此，陀螺仪传感器122和126设置在与成像元件(1)12和成像元件(2)22基本上等距离的位置(例如，基本中央)。因为陀螺仪传感器122和126是共用的，所以可以消除陀螺仪传感器的输出等等的差异而引起的被摄体图像的图像模糊校正中的差异。陀螺仪传感器122和126检测到的信息分别被放大器123和127放大，由A/D转换器124和128转变为数字信号，并输入到CPU 110。CPU 110利用EEPROM 112中记录的调整值来放大从陀螺仪传感器122和126输入的信号，并将所述信号输出到电机驱动器125。
现在说明调整值。所述调整值是误差调整值，用于调整成像元件(1)12和成像元件(2)22拍摄的被摄体图像中图像模糊的残存模糊量的误差，所述误差由光学系统(1)和光学系统(2)的振动隔离特性之间的差异所致。所述调整值针对各个光学系统进行设置，并在倾斜方向和偏航方向中设置，即，针对振动隔离致动器14、16、24和26以及驱动机构14′、16′、24′和26′的各个进行设置。当从陀螺仪传感器122和126输入预定信号时，如果将通过改变所述预定信号的放大因子得到的信号分别输入到振动隔离致动器14和16以及24和26，以校正成像元件(1)12和成像元件(2)22拍摄的被摄体图像的图像模糊，则成像元件(1)12和成像元件(2)22拍摄的被摄体图像中图像模糊的残存模糊量将由于振动隔离特性(例如振动隔离致动器14、16、24和26、成像元件(1)12、成像元件(2)22、陀螺仪传感器122和126、振动隔离致动器14、16、24和26等的安装误差，以及振动隔离致动器14、16、24和26的操作特性(响应性)的差异)而发生改变。用于调整由振动隔离特性的差异产生的被摄体图像中图像模糊的残存模糊量的值是调整值。
在本实施例中，可以如图6(a)和6(b)所示设置倾斜/偏航方向。
图3是显示计算振动隔离特性误差校正信息和在EEPROM 112中记录该信息的处理流程的流程图。图4是振动隔离特性的说明图。图3中显示的处理在复眼数字相机1制造时执行。因此，摄像者使用包含预先记录在EEPROM 112中的所需调整值的复眼数字相机1来执行成像操作。CPU 110可以执行图3中显示的处理。可以使用其它控制装置来执行所述处理。
计算光学系统(1)的最优值(步骤S1)。振动被施加到光学系统(1)，在改变光学系统(1)的调整值的同时，获得由成像元件(1)12得到的被摄体图像中的残存模糊量，以及计算使得光学系统(1)的振动隔离特性最优的调整值，即，具有最小残存模糊量b1的调整值h1(参见图4的实线)来作为光学系统(1)的最优值。
计算光学系统(2)的最优值(步骤S2)。与步骤1中施加到光学系统(1)的振动相同的振动被施加到光学系统(2)，在改变光学系统(2)的调整值的同时，获得由成像元件(2)22得到的被摄体图像中的残存模糊量，以及计算使得光学系统(2)的振动隔离特性最优的调整值，即，具有最小残存模糊量b2的调整值h2(参见图4中的虚线)来作为光学系统(2)的最优值。
确定光学系统(1)的最优值是否小于光学系统(2)的最优值(步骤S3)。如果光学系统(1)的最优值小于光学系统(2)的最优值，即，如果光学系统(1)的振动隔离特性好于光学系统(2)的振动隔离特性，如图4所示(步骤S3中为是)，则将与步骤1中的振动相同的振动再次施加到振动隔离特性较好的光学系统(1)，在改变光学系统(1)的调整值的同时获得由成像元件(1)12获得的被摄体图像中的残存模糊量，计算使得光学系统(1)的残存模糊量等于残存模糊量b2的调整值h1′，其与振动隔离特性较差的光学系统(2)的最小残存模糊量b2相同(步骤S4)。设置光学系统(1)的最优值h1和调整值h1′以及光学系统(2)的最优值h2来作为倾斜方向和偏航方向上的调整值，并记录在EEPROM 112中(步骤S5)。此时，还记录下“调整值h1′和h2将用来校正复眼模式中的图像模糊”的信息。
如果光学系统(1)的最优值不小于光学系统(2)的最优值(步骤S3中为否)，则确定光学系统(1)的最优值和光学系统(2)的最优值是否相等(步骤S6)。
如果光学系统(1)的最优值和光学系统(2)的最优值不相等(步骤S6中为否)，则光学系统(2)的振动隔离特性好于光学系统(1)的振动隔离特性。因此，为具有较好振动隔离特性的光学系统(2)计算调整值h2′，该值使得残存模糊量b1等于具有较差振动隔离特性的光学系统(1)的最小残存模糊量(步骤S7)。设置光学系统(1)的最优值h1以及光学系统(2)的最优值h2和调整值h2′来作为倾斜方向和偏航方向上的调整值，并记录在EEPROM 112中(步骤S8)。此时，还记录下“调整值h1′和h2′将用来校正复眼模式中的图像模糊”的信息。
如果光学系统(1)的最优值和光学系统(2)的最优值相等(步骤S6中为是)，则设置光学系统(1)的最优值h1和光学系统(2)的最优值h2来作为倾斜方向和偏航方向上的调整值，并记录在EEPROM 112中(步骤S9)。
该处理是例如记录倾斜方向上的调整值的处理。因为用于校正图像模糊的振动隔离致动器和驱动机构不同，所以倾斜方向和偏航方向中的振动隔离特性不同。因此，对于偏航方向分离地执行同样的处理，以记录调整值。
接下来，描述单眼模式下的调整值。如果在图3显示的处理中在倾斜方向和偏航方向中具有较好振动隔离特性的光学系统相同，或例如，如果在倾斜方向和偏航方向光学系统(1)均具有较好的振动隔离特性，则记录下如下的信息，所述信息指示光学系统(1)将用于在单眼模式中拍摄图像，以及倾斜方向的最优值h1和偏航方向的最优值h1将用作调整值以校正图像模糊。
如果在图3显示的处理中在倾斜方向和偏航方向中具有较好振动隔离特性的光学系统不同，或例如，如果在倾斜方向上光学系统(1)具有较好的振动隔离特性、而在偏航方向上光学系统(2)具有较好的振动隔离特性，则记录如下的信息，所述信息指示具有更好的振动隔离特性的光学系统将用于在单眼模式中拍摄图像，以及具有更好振动隔离特性的光学系统的最优值将用于校正图像模糊。例如，在比较偏航方向的最优值h1和倾斜方向的最优值h2之后，如果最优值h1较小，则记录如下的信息，所述信息指示光学系统(1)将用来拍摄图像，以及倾斜方向的最优值h1和偏航方向的最优值h1将用来校正图像模糊。
记录单眼模式的调整值的方法不局限于此。可以计算光学系统(1)和光学系统(2)在倾斜方向和偏航方向中的最优值，并且可以记录如下信息，所述信息指示在倾斜方向或偏航方向的最优值之间具有较差振动隔离特性的光学系统中的具有较好振动隔离特性的光学系统用于拍摄图像，而具有较好振动隔离特性的最优值用于校正图像模糊。
再次说明图1。TG 130控制成像元件(1)12和成像元件(2)22的光电荷蓄积/传送操作。电子快门速度(光电荷蓄积时间)由从TG 130输入的定时信号(时钟脉冲)而确定。成像元件(1)12和成像元件(2)22在成像模式中每预定周期获得一个屏幕的图像信号。从成像元件(1)12和成像元件(2)22输出的图像信号分别输入到模拟信号处理装置132a和132b中。
模拟信号处理装置132a和132b对分别从成像元件(1)12和成像元件(2)22输出的图像信号应用相关双抽样处理(所述处理通过计算成像元件的各个像素的输出信号中包含的馈通(feed-through)分量水平和像素信号分量水平来获得精确的像素数据，从而减少成像元件的输出信号中包含的噪音(特别是热噪音)等)，并将该图像信号放大和输出。
A/D转换器134a和134b将输入的图像数据进行模数转换。通过A/D转换器134a和134b，成像元件(1)12的图像信号作为右眼的图像数据输出，以及成像元件(2)22的图像信号作为左眼的图像数据输出。
图像输入控制器136包括预定容量的行缓冲器，并依照CPU 110的命令，积累从A/D转换器134输出的一个图像的图像信号，并将该图像信号记录在VRAM 116中。
图像信号处理装置138包含同步电路(处理电路，其插入与单板CCD滤色器阵列相关的彩色信号的空间缺口，以将彩色信号转换到同步系统)，白平衡校正电路，灰度校正电路，轮廓校正电路，亮度/颜色差异信号发生电路等等。依照CPU 110的命令，图像信号处理装置138对从A/D转换器134a和134b输入的右眼的图像数据和左眼的图像数据应用需要的信号处理，以产生包括亮度数据(Y数据)和颜色差异数据(Cr、Cb数据)的图像数据(YUV数据)，并将该图像数据输出到视频编码器148进行显示。在成像模式中用作电子寻像器后，产生的图像数据通过视频编码器148作为实时取景图像(实时取景)显示在监视器30上。图像信号处理装置138将成像元件(1)12拍摄的右眼的图像数据和成像元件(2)22拍摄的左眼的图像数据的YC信号转换成预定系统的视频信号(例如，NTSC系统的彩色合成视频信号)，并将视频信号与立体图像数据合成，以通过外部立体图像显示设备等进行立体显示。
压缩/扩展处理装置140根据来自CPU 110的命令对输入的图像数据施加预定格式的压缩处理，以产生压缩的图像数据。压缩/扩展处理装置140按照预定的压缩格式对VRAM 116中存储的右眼图像数据和左眼图像数据施行压缩处理，所述压缩格式例如对于静止图像的JPEG，以及对于活动图像的MPEG2、MPEG4或H.264系统。压缩/扩展处理装置140将静止图像的二维图像数据作为预定格式的图像文件(该图像文件将在后面详细说明)，例如Exif文件，储存在记录介质32中。Exif文件包括存储主图的数据的区域和存储缩小图像(缩略图)的数据的区域。通过对由成像获得的主图的数据进行像素的窄化处理和其它的必要数据处理，产生预定尺寸(例如，160×120或80×60像素)的缩略图。产生的缩略图与主图一起写入Exif文件。该Exif文件附有标签信息，例如，成像日期/时间、成像条件和面部检测信息。
当在成像待机状态中半压下释放开关时，AE/AWB检测装置142根据来自CPU 110的命令，从输入的图像信号中计算AE控制和AWB控制所需要的物理量。例如，将一个画面分割成多个区域(例如16×16)，并计算各个分割区域的R、G和B图像信号的积分值，作为AE控制所要求的物理量。CPU 110基于从AE/AWB检测装置142获得的积分值来检测被摄体的明亮度(被摄体亮度)，并且计算适用于成像的曝光值(成像EV值)。光圈值和快门速度通过计算的成像EV值和预定的程序图来确定。
AE/AWB检测装置142将一个画面分割成多个区域(例如16×16)，并计算各个分割区域中R、G和B图像信号的各颜色的平均积分值，作为AWB控制所需要的物理量。CPU 110根据获得的R的积分值、B的积分值和G的积分值得到各个分割区域中R/G和B/G的比率，并基于在R/G和B/G的颜色空间中获得的R/G和B/G值的分布等来确定光源类别。根据适合于确定的光源类别的白平衡调整值，确定白平衡调整电路对R、G和B信号的增益值(白平衡调整值)，使得比率值例如大约为1(因此，一个屏幕中RGB的积分比率是R∶G∶B≈1∶1∶1)。
当在成像待机状态中半压下释放开关时，AF检测装置144根据来自CPU 110的命令，根据输入的图像信号计算AF控制所需要的物理量。在本实施例的复眼数字相机1中，基于从成像元件(1)12和成像元件(2)22获得的图像的对比度(所谓的对比AF)执行AF控制，以及AF检测装置144根据输入图像信号计算聚焦评价值，其指示图像的锐度。CPU 110检测通过AF检测装置144计算的聚焦评价值最大的位置，并将聚焦透镜组移动到该位置。更具体地说，CPU 110通过预定步将聚焦透镜组从最近范围移向无限远，以获得各个点处的聚焦评价值，并将具有获得的最大聚焦评价值的位置设置为焦点位置，以将聚焦透镜组移动到该位置。
介质控制器146将被压缩/扩展处理装置140压缩的图像数据记录在经介质控制器146连接的记录介质32或其它记录介质中。记录介质32是各种记录介质，例如可附接到复眼数字相机1以及从其拆卸的xD-Picture Card(注册商标)和Smart Media(注册商标)所代表的半导体存储卡、便携式小型硬盘、磁盘、光盘和光磁盘。
视频编码器148将从图像信号处理装置138输出的RGB信号输出到监视器30。
复眼数字相机1上设置可卸的电源电池。该电源电池由可充电的二次电池例如镍镉电池、镍金属氢化物电池和锂离子电池构成。该电源电池可以由不可再充电的一次电池，例如锂电池和碱性电池构成。电源电池被加载在未显示的电池室中，以与复眼数字相机1的各装置进行电连接。
将对如上面描述配置的复眼数字相机1的成像、记录、再现和编辑的操作进行说明。图5是流程图，其显示成像准备处理的流程。CPU110主要执行以下处理。
当压下电源按钮以对复眼数字相机1接通电源时，在成像模式下起动数字相机1(步骤S11)，以判断设定哪种成像模式，是单眼模式还是复眼模式(步骤S12)。
如果设定单眼模式，那么选择光学系统(1)，其在本实施例中是具有较好的振动隔离特性的光学系统(步骤S13)。步骤S13中选择的光学系统(1)的成像元件(1)12开始对实时取景图像进行成像。更具体地说，成像元件(1)12连续拍摄图像，图像信号被连续处理以产生用于实时取景图像的图像数据。产生的图像数据被顺序加到视频编码器148中，被转变为显示用的信号格式，并被输出到监视器30。
在开始实时取景成像之后，陀螺仪传感器122和126检测施加到复眼数字相机1上的振动(例如相机抖动)，并校正成像元件(1)12拍摄的被摄体图像的图像模糊(步骤S14)。更具体地说，通过陀螺仪传感器122和126检测到的倾斜方向和偏航方向的振动，分别经过放大器123和127以及A/D转换器124和128而被输入到CPU 110。CPU 110利用调整值h1以放大从陀螺仪传感器122输入的信号，并通过电机驱动器125驱动振动隔离致动器14。同时，CPU 110利用调整值h1来放大从陀螺仪传感器126输入的信号，并通过电机驱动器125驱动振动隔离致动器16。这提供了光学系统(1)的最佳振动隔离操作，并因此校正了成像元件(1)12拍摄的被摄体图像的图像模糊。
如果设定了复眼模式，成像元件(1)12和成像元件(2)22开始对实时取景图像的成像。更具体地说，成像元件(1)12和成像元件(2)22连续拍摄图像，图像信号被连续处理以产生用于实时取景图像的图像数据。产生的图像数据被顺序添加到视频编码器148，转变为显示用的信号格式，并输出到监视器30。
在开始实时取景成像之后，陀螺仪传感器122和126检测施加到复眼数字相机1上的振动(例如相机抖动)，并校正成像元件(1)12和成像元件(2)22拍摄的被摄体图像的图像模糊(步骤S15)。更具体地说，由陀螺仪传感器122和126检测到的倾斜方向和偏航方向上的振动，分别经过放大器123和127以及A/D转换器124和128而被输入到CPU110。CPU 110利用调整值h1′以放大从陀螺仪传感器122输入的信号，并通过电机驱动器125驱动振动隔离致动器14。同时，CPU 110利用调整值h1′来放大从陀螺仪传感器126输入的信号，并通过电机驱动器125驱动振动隔离致动器16。
CPU 110还利用调整值h2以放大从陀螺仪传感器122输入的信号，并通过电机驱动器125驱动振动隔离致动器24。同时，CPU 110利用调整值h2以放大从陀螺仪传感器126输入的信号，并通过电机驱动器125驱动振动隔离致动器26。
这提供了光学系统(1)和光学系统(2)的适当振动隔离操作，并因此使得成像元件(1)12获得的被摄体图像的残存模糊量和成像元件(2)22获得的被摄体图像的残存模糊量可以基本相同。
判断快门按钮是否被半压下，即，判断S1ON信号是否被输入到CPU 110(步骤S16)。如果S1ON信号没有被输入(步骤S16中为否)，则再次执行步骤S12到S15。如果S1ON信号被输入(步骤S16中为是)，则响应S 1ON信号执行成像准备处理，即，AE、AF和AWB处理。
判断快门按钮是否被全压下，即，判断S2ON信号是否被输入到CPU 110(步骤S17)。如果S1ON信号没有被输入(步骤S17中为否)，则再次执行步骤S16。如果S2ON信号被输入(步骤S17中为是)，则响应S2ON信号执行以下成像处理(步骤S18)和记录处理(步骤S19)。
成像元件(1)12和成像元件(2)22基于在AE处理中获得的光圈值和快门速度而被曝光，以拍摄记录用的图像。从成像元件(1)12和成像元件(2)22输出的记录用图像信号被导入到图像信号处理装置138，并储存在VRAM 116中。VRAM 116中储存的图像信号在CPU 110的控制下被添加到图像信号处理装置138。图像信号处理装置138对输入的图像信号应用预定的信号处理，从而产生包括亮度数据和颜色差异数据的图像数据(YUV数据)。
图像信号处理装置138产生的图像数据临时储存在VRAM 116中，然后被添加到介质控制器146。介质控制器146对输入的图像数据施加预定的压缩处理，以产生压缩后的图像数据。
压缩后的图像数据储存在VRAM 116中，并通过介质控制器146作为预定格式的静止图像文件(例如Exif)记录在记录介质32中。
根据本实施例，即使陀螺仪传感器、致动器等的操作特性或安装误差中存在差异，但由多个光学系统拍摄的被摄体图像的残存模糊量可以相配，以校正所述图像模糊。
因此，在观察作为立体图像的多个被摄体图像时，可以获得对眼睛有益的舒适优异的图像。在从视差图像计算距离信息时，也可以减少误差。
在拍摄平面图像中，可以使用在多个光学系统当中具有最好振动隔离特性的光学系统，并且可以应用具有最大振动隔离效果的调整值来校正图像模糊。因此，可以拍摄到残存模糊量少的优异图像。
因为本实施例中包括单眼模式和复眼模式，所以在EEPROM 112中记录了调整值h1、h1′和h2。然而，当只包括复眼模式时，可以只记录调整值h1和h2。
虽然在本实施例中，通过移动成像元件(1)12和成像元件(2)22来校正图像模糊，但可以通过移动透镜单元(1)10和透镜单元(2)20中包含的光学元件来校正图像模糊。
因为在本实施例中通过机械方式校正图像模糊，根据振动隔离特性较差的光学系统对图像模糊进行校正。然而，还可以与电学校正一起使用，根据振动隔离特性较好的光学系统对图像模糊进行校正。更具体地说，对光学系统(1)使用调整值h1以校正图像模糊，对光学系统(2)使用调整值h2校正图像模糊。结果，光学系统(1)拍摄的被摄体图像的残存模糊量成为b1，光学系统(2)拍摄的被摄体图像的残存模糊量成为b2。随后，将图象处理应用于光学系统(2)拍摄的被摄体图像，使得残存模糊量成为b1。结果，在复眼模式中也可以匹配由各个光学系统拍摄的图像的残存模糊量，并可以获得象单眼模式那样的图像模糊很少的优异成像图像。
虽然在本实施例中已经了描述增益补偿，但本发明不仅可以应用于增益补偿，而且也可以应用于相位补偿。
虽然本实施例说明了两个成像系统的例子(光学系统(1)和光学系统(2))，但可以有三个或三个以上的成像系统。成像系统可以二维地设置，而不是水平线性设置。图1的复眼数字相机1不仅能够立体成像，而且能够多视点成像和全方向成像。
本发明不仅可以应用于数字相机，而且同样可以应用于成像装置，例如带相机和摄影机的手机，以及例如便携式音乐播放器和PDA的电子设备。
参考符号列表
1...复眼数字相机
10...透镜单元(1)
12...成像元件(1)
14，16，24，26...振动隔离致动器
20...透镜单元(2)
22...成像元件(2)
36...成像模式切换装置
110...CPU
112...EEPROM
120...振动隔离装置
122，126...陀螺仪传感器
125...电机驱动器

Claims (5)

1.一种复眼成像设备，其特征在于，包含：
多个成像装置，各个成像装置包含拍摄被摄体图像的成像元件，和在所述成像元件上形成所述被摄体图像的成像光学系统；
模糊检测装置，用于检测施加到所述成像装置上的振动；
图像模糊校正装置，所述图像模糊校正装置被设置在所述多个成像装置的各个上；以及
控制装置，用于独立地控制所述图像模糊校正装置，其中
所述图像模糊校正装置对所述多个成像装置的各个进行校正，以去除由所述模糊检测装置检测到的所述振动所产生的所述被摄体图像的图像模糊，并且
所述控制装置进行控制，使得所述被摄体图像不能通过所述图像模糊校正装置的校正除去的图像模糊的量，即，残存模糊量，在所述多个成像装置之间基本相同。
2.根据权利要求1所述的复眼成像设备，其特征在于，还包含
存储装置，用于存储用于各个所述成像装置的预先设定的调整值，所述存储装置用于存储用于减少各个所述成像装置的残存模糊量的调整值，其中
所述控制装置基于所述模糊检测装置的输出和所述存储装置中储存的各个所述成像装置的调整值，来控制多个所述图像模糊校正装置中的各个。
3.根据权利要求2所述的复眼成像设备，其特征在于，
所述存储装置
为所述多个成像装置中残存模糊量最大的第一成像装置储存第一调整值，用于将该残存模糊量最小化，和
为除了所述第一成像装置以外的第二成像装置储存第二调整值，使得第二图像模糊校正装置的振动隔离特性与所述第一成像装置的振动隔离特性基本相等。
4.根据权利要求3所述的复眼成像设备，其特征在于，还包含
成像模式切换装置，用于切换单眼式和复眼模式；和
用于在所述成像模式切换装置将模式切换到单眼模式时导致仅仅所述第二成像装置拍摄图像和用于在所述成像模式切换装置将模式切换到复眼模式时导致多个成像装置同时拍摄图像的装置，其中
所述存储装置还为所述第二成像装置存储用于将残存模糊量最小化的第三调整值，并且
所述控制装置
在成像模式切换装置将模式切换到单眼模式时从所述存储装置读出第三调整值，以基于所述模糊检测装置的输出和读出的第三调整值来控制设置在所述第二成像装置上的图像模糊校正装置，和
在成像模式切换装置将模式切换到复眼模式时从所述存储装置读出第一和第二调整值，以基于所述模糊检测装置的输出和读出的第一和第二调整值来控制多个成像装置的各个上设置的图像模糊校正装置。
5.根据权利要求2至4中的任何一项所述的复眼成像设备，其特征在于，
所述存储装置储存用于倾斜方向和偏航方向的调整值。
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