CN102572469A - 图像处理设备，图像处理方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及图像处理设备，图像处理方法和程序。所述图像处理设备包括距离数据分析单元，所述距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息，和数据生成单元，所述数据生成单元根据分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像还是三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，其中数据生成单元根据分析结果判定三维显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。

Description

图像处理设备,图像处理方法和程序
技术领域
本公开涉及图像处理设备，图像处理方法和程序。更具体地说，本公开涉及通过根据图像的分析结果在三维图像(3D图像)和二维图像(2D图像)之间切换，进行记录、输出或显示的图像处理设备，图像处理方法和程序。
背景技术
近年来，开发和使用了能够显示三维图像(3D图像)的显示设备，比如电视机或PC，或者能够记录三维图像(3D图像)的摄像机、静态照相机等。3D图像是利用具有不同视点的拍摄图像，即，左眼图像和右眼图像显示的。于是，当把3D图像记录在介质上时，必须记录一组左眼图像和右眼图像，在再现处理中，利用所述一组左眼图像和右眼图像进行再现。
能够拍摄3D图像的照相机具有设定在隔开的位置并拍摄左眼图像和右眼图像的镜头，同时从彼此隔开的镜头拍摄具有两个不同视点的图像。摄像是利用所谓的双镜头反射照相机进行的。不过，在双镜头反射照相机中，拍摄良好的3D图像有几个条件。例如，存在取决于被摄物体的位置，可能不能拍摄良好的3D图像的情况。
例如，作为现有技术，日本专利No.3186448和未经审查的日本专利申请公报No.2010-161492公开一种在不能拍摄良好的3D图像的情况下，不记录3D图像，而是记录2D图像的照相机。
日本专利No.3186448和未经审查的日本专利申请公报No.2010-161492公开一种结构，其中在利用双镜头反射照相机摄影期间，取决于被摄物体的距离，在拍摄2D图像的2D模式和拍摄3D图像的3D模式之间切换摄影模式。
下面参考图1A和1B说明具体的例子。图1A和1B表示在两种情况，即，被摄物体远离照相机的情况(图1A)和被摄物体接近照相机的情况(图1B)下，被摄物体和双镜头反射照相机的每个镜头(照相机1和照相机2)之间的位置关系。
如图1A中所示，当被摄物体远离照相机时，两个镜头(照相机1和照相机2)都能聚焦于被摄物体，从而拍摄3D图像。
不过，如图1B中所示，当被摄物体接近照相机时，镜头(照相机1和照相机2)都不能聚焦于被摄物体，从而拍摄2D图像。
下面参考图2A-2C，更详细地说明其变换处理。
如图2A中所示，在正常情况下(被摄物体与照相机隔开预定距离以上，如图1A中所示)，左眼图像的焦点和右眼图像的焦点集中在相同位置，从而3D显示是可能的。
不过，在被摄物体位于近距离的情况下(如图1B中所示)，即使如图2B中所示，试图集中用这两个成像单元拍摄的图像的焦点，焦点也不会被集中，从而会以两个图像显得晃动的方式显示3D显示。
另外，提出一种结构，其中如图2B中所示的图像经历图2C中所示的图像处理，并被生成为能够以3D方式显示的图像。
图2C中所示的处理是其中使两个图像的焦点不对准，以便被集中，并且两个图像彼此不重叠的区域不具有另一眼睛的图像数据，从而经历掩蔽处理，即，被涂黑成不能进行3D显示的区域的图像处理。
以前，归因于3D照相机的高价格或尺寸，一些专业人员使用3D照相机拍摄3D图像，以便获得3D效果的特定图像，从而即使是远距离的被摄物体，也只在具有视差的范围内才被考虑。
不过，目前可获得低价格的小型3D照相机，从而一般用户能够毫无负担地使用这样的3D照相机。例如，存在一般用户在旅行目的地以3D图像的形式，拍摄写真等的许多情况。不过，例如，只包括诸如远山之类的被摄物体的风景照片是整个被摄物体几乎无视差的图像。即使该被摄物体被拍摄和记录成3D图像，并利用3D显示设备显示成3D图像，也很难获得立体视觉，即，远近感。为了通过利用显示设备进行3D显示而识别出立体视觉，必须包括具有足够视差的被摄物体。
考虑到该事实，目前具有拍摄3D图像的功能的照相机(摄像设备)存在下述问题。
问题1
在具有摄影左眼视点和右眼视点的两个成像单元的摄像设备中，在摄影时，当所有被摄物体都位于较远的距离时(比如风景照片)，或者例如，如果对诸如绘画之类的平面被摄物体摄影，那么不会出现或者很少出现左视点图像和右视点图像之间的视差。因此，即使显示在3D显示设备上，产生少量立体视觉的图像也是按照类似于2D图像显示的方式显示的。另一方面，3D图像数据的文件大小为2D图像数据的两倍，从而记录单元所必需的存储容量变得过大。
问题2
在具有摄影左眼视点和右眼视点的两个成像单元的摄像设备中，在摄影时，当所有被摄物体都位于较远的距离时(比如风景照片)，或者例如，如果对诸如绘画之类的平面被摄物体摄影，那么不会出现或者很少出现左视点图像和右视点图像之间的视差。因此，即使显示在3D显示设备上，几乎不产生立体视觉的图像也是按照类似于2D图像显示的方式显示的。另一方面，3D图像在记录单元中被记录成3D文件格式，从而不能在除3D显示设备或者支持3D显示的输出设备外的显示设备上显示。
问题3
在具有摄影左眼视点和右眼视点的两个成像单元的摄像设备中，在摄影时，当所有被摄物体都位于较远的距离时(比如风景照片)，或者例如，如果对诸如绘画之类的平面被摄物体摄影，那么不会出现或者很少出现左视点图像和右视点图像之间的视差。因此，例如，当在摄影期间，一边用裸眼看3D显示设备一边设定摄影的时候，存在尽管实际上发生每个成像单元的诸如曝光或白平衡之类的各种设定的差异，不过由于难以区分串扰对3D显示用左眼图像和右眼图像的影响，因此不能进行最佳设定的情况。
发明内容
理想的是提供一种通过根据图像的分析结果，在三维图像(3D图像)和二维图像(2D图像)之间切换，进行记录、输出或显示的图像处理设备，图像处理方法和程序。
按照本公开的一个实施例，提供一种图像处理设备，包括距离数据分析单元，所述距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息；和数据生成单元，所述数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，其中数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。
另外，距离数据分析单元可计算L图像和R图像每一个的对应坐标位置的作为到被摄物体距离的距离测量值的差分数据，L图像和R图像是具有不同视点的图像。此时，数据生成单元可判定作为距离数据分析单元的分析结果而获得的L图像和R图像每一个的对应坐标位置的距离测量值(到被摄物体的距离)的差分数据的所有或者预定比率以上是否指示小于预定阈值的差分，如果判定差分数据指示小于预定阈值的差分，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较低，生成2D图像作为记录图像或输出图像，而如果判定差分数据指示不小于预定阈值的差分，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较高，生成3D图像作为记录图像或输出图像。
此外，距离数据分析单元可获得多个距离数据，所述多个距离数据是在作为具有不同视点的图像的L图像和R图像至少之一中设定的多个被摄物体距离测量点的测量值。此时，数据生成单元可判定是否所有或者预定比率以上的距离数据具有等于或大于指示被摄物体距离较远的预定阈值的距离数据，如果判定所述距离数据具有等于或大于预定阈值的距离数据，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较低，生成2D图像作为记录图像或输出图像，而如果判定所述距离数据不具有等于或大于预定阈值的距离数据，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较高，生成3D图像作为记录图像或输出图像。
此外，图像处理设备还包括拍摄具有不同视点的图像的两个成像单元，每个成像单元包括获得图像的部分区域单元的被摄物体距离信息的成像元件。
这里，每个成像单元包括具有按照相差检测方法获得图像的部分区域单元的被摄物体距离信息的像素区域的成像元件。
距离数据分析单元可以选择图像的部分图像区域，并只对所选区域分析被摄物体距离信息。另外，数据生成单元可以仅根据所选区域的分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像。
此外，距离数据分析单元可以选择聚焦图像区域，并只对所选区域分析被摄物体距离信息。此时，数据生成单元可以仅根据所选区域的分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像。
按照本公开的另一个实施例，提供一种在图像处理设备中执行的图像处理方法，包括使距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息；和使数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，其中数据的生成包括根据距离数据分析单元的分析结果判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。
按照本公开的又一个实施例，提供一种使得在图像处理设备中执行图像处理的程序，包括使距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息；和使数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，其中数据的生成包括根据距离数据分析单元的分析结果，判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。
另外，利用例如记录介质，按照本公开的实施例的程序被提供给能够执行各种程序代码的信息处理设备或计算机系统。程序由信息处理设备或计算机系统的程序执行单元执行，从而实现与所述程序相应的处理。
根据基于下面说明的实施例或附图的更详细说明，本公开的其它目的、特征或优点将变得明显。另外，本说明书中的系统指的是多个设备的逻辑集合结构，并不局限于包含在同一壳体中。
如上所述，按照本公开的实施例，判定具有不同视点的拍摄图像作为3D图像的适宜性，并根据判定结果改变记录图像或输出图像的设定。具体地说，关于像素区域单元分析左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的被摄物体距离，并判定所述图像作为3D图像的适宜性。例如，如果L图像和R图像每一个的对应坐标位置的到被摄物体的距离的所有或者预定比率以上的差分数据都小于预定阈值，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较低，记录和输出2D图像，如果判定所述差分数据不小于预定阈值，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较高，记录和输出3D图像。
通过该处理，实现与图像的适宜性相应的图像记录和显示处理。
附图说明
图1A和1B是图解说明在双镜头反射照相机中的摄影处理中，取决于被摄物体距离的摄影状况的示图。
图2A-2C是图解说明双镜头反射照相机中的以拍摄图像为基础的输出图像的生成处理的示图。
图3A-3E是图解说明按照本公开的一个实施例的摄像设备的内部结构例子的示图。
图4是图解说明按照本公开的所述实施例的摄像设备的功能的方框图。
图5是图解说明按照本公开的所述实施例的摄像设备执行的处理的流程图。
图6是图解说明能够通过相差检测，测量距离的成像元件的例子的示图，该例子是按照本公开的所述实施例的摄像设备的成像元件的详细结构例子。
图7是图解说明能够通过相差检测，测量距离的成像元件的例子的示图，该例子是按照本公开的所述实施例的摄像设备的成像元件的详细结构例子。
图8是图解说明能够通过相差检测，测量距离的成像元件中的处理例子的示图。
图9A-9C是图解说明能够通过相差检测，测量距离的成像元件中的处理例子的示图。
图10A和10B是图解说明对应于拍摄图像的距离测量数据的例子的示图。
图11A和11B是图解说明3D格式的图像数据的例子的示图。
图12是图解说明左眼图像和右眼图像被交替输出给诸如3D电视机之类的外部输出设备的处理例子的示图。
图13是图解说明在面板上具有双凸透镜的3D图像显示单元的结构例子的示图。
图14是图解说明按照本公开的第二实施例的摄像设备进行的处理序列的流程图。
图15A-15C是图解说明当被摄物体距离较近时，用两个成像单元拍摄的图像的例子的示图。
图16A-16C是图解说明当被摄物体距离较远时，用两个成像单元拍摄的图像的例子的示图。
图17是图解说明按照本公开的第四实施例的图像处理设备(再现设备)的功能方框图的示图。
图18是图解说明按照本公开的第四实施例的图像处理设备(再现设备)执行的处理序列的流程图。
图19是按照本公开的实施例的图像处理设备的硬件结构例子。
具体实施方式
下面参考附图，说明按照本公开的实施例的图像处理设备，图像处理方法和程序。将按照下述顺序进行说明。
1.根据左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应点的被摄物体距离信息，进行模式切换的实施例(第一实施例)
2.当在拍摄图像中，被摄物体距离都较远时，记录和输出二维图像的处理例子(第二实施例)
3.第一和第二实施例的变形例
3-1.只考虑仅仅一部分的距离测量点的测量信息的处理例子(第三实施例)
3-2.在摄影之后记录数据的处理例子(第四实施例)
4.按照程序(软件)进行处理的设备的结构例子
1.根据左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应点的被摄物体距离信息，进行模式切换的实施例(第一实施例)
首先，说明其中根据左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应点的被摄物体距离信息进行模式切换的情况，所述模式切换由作为按照本公开的第一实施例的图像处理设备的例子的摄像设备执行。
下面参考图3A-3E，说明按照本公开的第一实施例的摄像设备的外部结构例子。摄像设备20包括用于摄影的多个镜头和成像元件。图3A-3E表示包括镜头和成像元件的两个成像单元21A和21B。用户按下快门按钮22，从而两个成像单元21A和21B能够拍摄具有视差的两个图像。
拍摄的图像以MPO(多画面格式)文件格式记录在当打开下盖23时露出的存储卡24中。另外，当打开下盖23时，有电池25的安装部分，从而可利用电池进行驱动，因而用户能够自由地携带摄像设备20和进行摄影。另外，当打开侧盖26时，存在用于对电池25充电或者向设备供电的电源端子27，以及外部输出端子28。
拍摄的图像或者记录在存储卡24中的图像可从外部输出端28输出。例如，用HDMI电缆互连外部输出端28和支持3D视频输出的电视机(称为3D支持电视机)，图像从摄像设备输出给3D支持电视机，从而三维图像(3D图像)能够被显示在3D支持电视机上。另外，按照本公开的第一实施例的摄像设备能够记录和输出三维图像(3D图像)和二维图像(2D图像)。
另外，虽然在下面的实施例中，将说明其中快门按钮22的按压是摄影的触发信号的例子，不过在利用语音作为触发信号开始摄影的结构中，或者在具有识别面部、笑脸等的功能的结构中，可以使用各种摄影开始结构，比如根据识别处理开始摄影。
另外，尽管在下面的实施例中将说明按照预定文件格式，即，MPO文件格式，把拍摄的图像记录在存储卡24中的例子，不过，左眼图像和右眼图像可以彼此分离地被记录，可以借助文件名彼此关联，或者可按照其它格式记录。
此外，外部输出端子28并不局限于HDMI I/F，可以是其它各种接口。
下面参考图4和5，说明按照本公开的实施例的摄像设备的功能和处理。
图4是图解说明按照本公开的实施例的摄像设备的功能的方框图。
图5是图解说明按照本公开的实施例的摄像设备进行的处理的流程图。
如图4中所示，按照本公开的实施例的摄像设备100包括成像单元101，成像单元102，成像数据存储单元103，成像数据存储单元104，距离数据分析单元105，输入单元106，输出数据生成单元107，到外部设备的输出单元108(下面简称为输出单元108)，显示单元109，记录数据生成单元110和记录单元111。
另外，摄像设备100包括控制图4中所示的各个组成单元中的处理的控制单元(未示出)，和保存由控制单元执行的处理程序的存储器。
摄像设备100进行的各种处理是按照预先保存在存储器中的程序在控制单元的控制下进行的。
下面说明图4中所示的摄像设备100的组成单元。
成像单元101和成像单元102是拍摄作为3D图像的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的成像单元。即，成像单元101和成像单元102被设定在照相机的从不同视点拍摄被摄物体的隔开的位置。成像单元101和成像单元102对应于图3A-3E中所示的成像单元21A和21B。
成像数据存储单元103和成像数据存储单元104例如是临时保存相应成像单元101和102的成像数据的帧存储器。
相应成像单元101和102的成像数据被输入成像数据存储单元103和成像数据存储单元104，还被输入距离数据分析单元105。
距离数据分析单元105相互比较包括在相应成像单元101和102的拍摄图像中的被摄物体离照相机的距离。
输入单元106输入用户的操作信息。例如，输入诸如把成像数据记录在记录介质中，或者从记录介质中删除成像数据的记录处理命令或删除处理命令之类的指令。
输出数据生成单元107生成图像数据，以致保存在成像数据存储单元103和成像数据存储单元104中的图像数据经输出单元108被输出给显示单元109，或者外部输出设备。
另外，输出数据生成单元107根据距离数据分析单元105进行的距离数据的比较结果，判定输出图像数据是3D图像还是2D图像，并按照判定结果生成输出图像数据。
输出数据生成单元107根据距离数据分析单元105的分析结果，判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成2D图像作为输出图像，如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成3D图像作为输出图像。
输出单元108是对于诸如HDMI I/F之类外部设备的输入和输出接口。另外，外部设备例如是能够显示2D图像或3D图像的诸如电视机之类的显示设备。
显示单元109例如是有机EL显示器，或者液晶显示器。另外，在本实施例中，显示单元109例如由能够显示2D图像和3D图像的显示设备构成。例如，显示单元109是利用双凸透镜的显示设备。该结构将在后面说明。
响应来自输入单元106的记录命令，记录数据生成单元110生成记录在记录介质上的数据。
另外，记录数据生成单元110根据距离数据分析单元105进行的距离数据的比较结果，判定数据是被记录成3D图像还是2D图像，并按照判定结果生成记录数据。
记录数据生成单元110根据距离数据分析单元105的分析结果，判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成2D图像作为记录图像，如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成3D图像作为记录图像。
记录单元111把记录数据生成单元110生成的记录数据记录在记录介质上。
使按照本公开的实施例的摄像设备100通电，然后摄像设备100开始操作。下面参考图5中所示的流程图，说明图4中所示的摄像设备100执行的一系列处理。另外，如上所述，摄像设备100执行的各种处理是按照预先保存在存储器中的程序，在控制单元的控制下进行的，图5中所示的处理也是在控制单元的控制下进行的。
步骤S101
操作始于图5的步骤S101。在步骤S101，响应用户的快门操作，包括在摄像设备100中的两个成像单元101和102并行进行成像处理。
例如，用置于图3A中所示照相机的左侧和右侧的成像单元21A和21B获得右眼视点图像和左眼视点图像。另外，在图4的方框图中，成像单元101从左方向对被摄物体成像，从而获得左眼图像(L图像)，成像单元102从右方向对被摄物体成像，从而获得右眼图像(R图像)。
拍摄左眼图像(L图像)的成像单元101在诸如CCD(电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器之类的内置成像元件上形成被摄物体的图像，并且对于对应于一个图像的每块数据，把累积在成像元件中的图像数据传给成像数据存储单元103。
成像单元101包括在成像元件上的通过相差检测输出距离测量信号的多个光电变换元件，从而不但获得图像数据，而且利用输出多个距离测量信号的光电变换元件单元，获得到在成像元件上接收的被摄物体的距离信息。测得的距离数据被传给距离数据分析单元105。
参考图6-9C，说明按照本公开的第一实施例的摄像设备的成像单元的成像元件的详细结构例子，即，能够通过相差检测测量距离的成像元件的例子。参考图6-9C说明的成像元件结构是在本申请人提交的专利申请(未经审查的日本专利申请公报No.2009-192605)中公开的结构。按照本公开的第一实施例的摄像设备利用例如在专利申请(未经审查的日本专利申请公报No.2009-192605)中公开的成像元件，获得像素单元的被摄物体距离。
图6是图解说明成像单元101的成像元件的结构的示图。如图6中所示，成像元件设置有包括其中在光电二极管上布置R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的相应滤色片的R像素201、G像素202和B像素203的普通像素，和作为进行相差检测的相差检测元件的a和b像素211a和21 1b。
在成像元件上形成Gr行L1和Gb行L2。在充当普通像素水平行的每个Gr行L1中，交替地水平布置G像素202和R像素201。在充当普通像素水平行的每个Gb行L2中，交替地水平布置B像素203和G像素202。通过垂直地交替布置Gr行L1和Gb行L2，形成Bayer排列。另外，每隔普通像素的6个水平行，成像元件设置有其中水平排列相差检测像素211a和211b的相差检测行Lf。
每个相差检测行Lf具有分割摄影光学系统的出射瞳并感测被摄物体光的多对相差检测像素211a和211b。
图7表示一组相差检测像素211a和211b的详细结构例子。
如图7中所示，在每个相差检测行Lf中，一对相差检测像素211a和211b是水平布置的。每对相差检测像素211a和211b接收来自摄影光学系统的出射瞳EY的右侧部分Qa(也称为“右侧的部分光瞳区”或者简称为“右瞳区”)的光束Ta，和来自左侧部分Qb(称为“左侧的部分光瞳区”或者简称为“左瞳区”)的光束Tb。这里，在图7中，+X方向侧被称为右侧，-X方向侧被称为左侧。
在一对相差检测像素211a和211b中，所述一个相差检测像素211a(也称为“第一相差检测像素”)包括微透镜ML、第一遮光板AS1、第二遮光板AS2和光电变换部分PD。微透镜ML把入射光集中到第一相差检测像素211a上，第一遮光板AS1具有狭缝(矩形)形状的第一开口部分OP1。第二遮光板AS2被置于第一遮光板AS1之下，并具有狭缝(矩形)形状的第二开口部分OP2。
第一相差检测像素211a的第一开口部分OP1设置在从作为基准(起点)的中心线CL，朝着特定方向(这里，向右(+X方向))布置的位置，所述中心线CL平行于光轴LT并且通过光电变换部分PD的中心。另外，第一相差检测像素211a的第二开口部分OP2设置在相对于作为基准的中心轴CL，朝着与上述特定方向相反的方向(也称为“反特定方向”)布置的位置。
在一对相差检测像素211a和211b中，另一个相差检测像素211b(也称为“第二相差检测像素”)包括微透镜ML、第一遮光板AS1、第二遮光板AS2和光电变换部分PD。微透镜ML把入射光集中到第二相差检测像素211b上，第一遮光板AS1具有狭缝(矩形)形状的第一开口部分OP1。第二遮光板AS2被置于第一遮光板AS1之下，并具有狭缝(矩形)形状的第二开口部分OP2。第二相差检测像素211b的第一开口部分OP1设置在相对于作为基准的中心轴CL，朝着与上述特定方向相反的方向布置的位置。另外，第二相差检测像素211b的第二开口部分OP2设置在相对于作为基准的中心线CL，朝着上述特定方向布置的位置。
即，在一对相差检测像素211a和211b中，第一开口部分OP1被设置成沿着相反的方向布置。另外，第二开口部分OP2被布置成相对于相差检测像素211a和211b中的对应第一开口部分OP1，沿着不同的方向偏移。
在具有上述结构的一对相差检测像素211a和211b中，获得透过出射瞳EY的不同区域(部分)的被摄物体光的距离测量信号。
具体地说，透过出射瞳EY的右瞳区Qa的光束Ta通过对应于第一相差检测像素211a的微透镜ML和第一遮光板AS1的第一开口部分OP1，受到第二遮光板AS2限制(限定)，然后被第一相差检测像素211a的光电变换部分PD感测。获得该光电变换部分的输出，作为关于右瞳区Qa的光束Ta的距离测量信号。
另外，透过出射瞳EY的左瞳区Qb的光束Tb通过对应于第二相差检测像素211b的微透镜ML和第一遮光板AS1的第一开口部分OP1，受到第二遮光板AS2限制，然后被第二相差检测像素211b的光电变换部分PD感测。获得该光电变换部分的输出，作为关于左瞳区Qb的光束Tb的距离测量信号。
图8表示用图6中所示的一个相差检测行Lf的像素a，b，a，b，...获得的光电变换部分的输出(距离测量信号)。如图8中所示，像素a的输出行和像素b的输出行是具有预定量的偏移量Sf的信号。
图9A表示当聚焦透镜被设定到对应于被摄物体距离的位置并被聚焦，即，处于聚焦状态时，在像素a和b之间生成的偏移量Sfa。
图9B和9C表示当聚焦透镜未被设定到对应于被摄物体距离的位置且未被聚焦，即，处于散焦状态时，在像素a和b之间生成的偏移量Sfa。
图9B表示偏移量大于聚焦状态下的偏移量的情况，图9C表示偏移量小于聚焦状态下的偏移量的情况。
在图9B和9C中所示的情况下，通过移动聚焦透镜，以致具有聚焦状态下的偏移量，能够使聚焦透镜聚焦。
这种处理是按照“相差检测法”的聚焦处理。
利用按照“相差检测法”的聚焦处理，可把聚焦透镜设定到聚焦位置，聚焦透镜可被设定到与被摄物体距离对应的位置。
参见图9A-9C说明的偏移量可用图6中的都是相差检测元件的像素a和像素b的各组单元测量，对于在该细微区域(像素a和像素b的组合区域)中拍摄的图像的焦点可以单独确定，结果，能够按照与对应于该细微区域(像素a和像素b的组合区域)的被摄物体距离，计算对应于聚焦位置的距离。
在按照图4中所示的本公开的第一实施例的摄像设备的成像单元101和102中，通过应用按照“相差检测法”的聚焦技术，计算图像的细微区域单元的被摄物体距离，并把距离信息输出给距离数据分析单元105。另外，当每对像素单元a和b计算距离时，可根据偏移量进行计算处理，或者可预先测量偏移量和被摄物体距离之间的对应数据，并保存在成像单元的存储器中，随后可通过应用输入数据，获得距离值。
另外，如果摄影镜头的焦距为f，作为第一相差检测像素211a和第二相差检测像素211b的基线长的间距大小为L，并且利用相差检测获得的偏移量为n，那么可按照三角测量原理，利用等式R＝f×L/n计算到被摄物体的距离R。
可利用上述等式，计算到被摄物体的距离。
另外，按照本公开的实施例的距离测量方法不一定局限于“相差检测法”，相反可以是任意结构，只要利用该结构，能够和图像信号一起获得距离测量信号。
另外，除了自动聚焦处理之外，距离测量数据可用在通过一起记录静止图像或运动图像，使用距离测量值的应用中。
按照和成像单元101相同的方式，成像单元102在诸如CCD(电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器之类的内置成像元件上形成图像，并且对于对应于一个图像的每块数据，把累积在成像元件中的图像的数据传给成像数据存储单元104。另外，按照和成像单元101相同的方式，成像单元102包括在成像元件上的通过相差检测，输出距离测量信号的多个光电变换元件，不但获得图像数据，而且获得到被摄物体的距离信息。测得的距离数据被传给距离数据分析单元105。
成像数据存储单元103包括半导体存储器等，能够临时保存来自成像单元101的几帧成像数据。保存的来自成像单元101的成像数据被传给输出数据生成单元107。另外，当从记录数据生成单元110发出记录数据输出命令时，在发出该命令时获得的一帧成像数据被传给记录数据生成单元110。
成像数据存储单元104具有和成像数据存储单元103相同的结构，能够临时保存来自成像单元102的几帧成像数据。保存的来自成像单元102的成像数据被传给输出数据生成单元107。另外，当从记录数据生成单元110发出记录数据输出命令时，在发出该命令时获得的一帧成像数据被传给记录数据生成单元110。
如果完成在成像数据存储单元103和104中的相应成像单元的成像数据的存储，那么流程转到步骤S102。
步骤S102
在步骤S102，相互比较距离。
距离数据分析单元105根据从成像单元101和102获得的距离测量数据，进行比较。具体地说，在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应坐标位置之间进行比较。
图10A和10B表示从成像单元101或成像单元102获得的距离测量数据的图像。图10A表示用成像单元101或成像单元102获得的成像数据，图10B是所述成像数据的局部放大示图。成像单元101和成像单元102都设置有包括如图6中所示的相差检测元件的成像元件，能够用在成像元件上形成的多个相差检测像素，获得相应相差检测像素部分的距离测量值，如图10B中所示。在本例中，距离测量值是以7比特(0-127)数据的形式获得的，并且随着被摄物体越远，距离测量值越大。
步骤S103-S105
在步骤S103，距离数据分析单元105关于从成像单元101和成像单元102获得的距离测量数据，比较所有对应坐标位置的相差检测像素的距离测量值，判定L图像和R图像的对应点之间的距离差是否小于预定阈值。
如果比较的对应点的距离测量数据相同，或者显示结果包括在可被认为相当于人眼的误差范围内(例如，就7比特(0-127)的距离测量值而论，在±5误差范围内)的所有对应像素，那么在步骤S103，判定结果是肯定的(是)，从而流程转到步骤S104。否则，判定在步骤S103结果是否定的(否)，从而流程转到步骤S105。
如果在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的相同坐标位置拍摄相同的被摄物体，那么LR图像的对应点的距离测量数据几乎相同。
不过，如果在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的相同位置拍摄不同的被摄物体，那么LR图像的对应点的距离测量数据不同。
如果在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的相同位置拍摄不同的被摄物体，那么这意味拍摄包括具有不同距离的被摄物体的图像，作为L图像和R图像，在以3D图像的形式显示图像的情况下，能够把握立体视觉。
例如，在其中只拍摄远山的图像中，在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的所有对应坐标位置的被摄物体距离信息都相同(例如，无限远)。按照相同的方式，在对诸如悬挂在墙上的绘画之类的平面成像的情况下，在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的所有对应坐标位置的被摄物体距离信息都相同。
这种情况下，在步骤S103，判定结果是肯定的(是)，从而流程转到步骤S104。在步骤S104，摄像设备100被设定成2D图像模式。
另一方面，如果以远山为背景拍摄距离照相机几米远的人物，那么在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)中，对应坐标的一部分形成人物的图像，另一部分形成远山的图像。这种情况下，左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应坐标位置的距离数据大不相同，从而出现等于或大于阈值的距离差。结果，在步骤S103，判定结果是否定的(否)，流程转到步骤S105。在步骤S105，摄像设备100被设定成3D图像模式。
另外，尽管在本实施例中，进行对于所有各项距离测量数据，判定距离差是否小于阈值的判定处理，不过可存在考虑到距离测量的误差，进行判定具有作为对应点的大量测量点的部分，例如等于或大于95％的点是否具有小于预定阈值的距离差的判定处理的设定。
在这种设定中，如果相应LR图像中的对应坐标点的距离测量数据的95％以上的点都具有小于预定阈值的距离差，那么在步骤S103，判定结果是肯定的(是)，否则，判定结果是否定的(否)。
如果在步骤S103，LR图像之间的比较对应点的距离测量数据相同，或者显示结果包括在可被认为相当于人眼的误差范围内(例如，就7比特(0-127)的距离测量值而论，在±5误差范围内)的所有对应像素，那么流程转到步骤S104，在步骤S104，摄像设备100被设定成记录和输出2D图像的2D模式。如果包括在摄像设备100中的各个单元被切换成2D模式，那么流程转到步骤S106。
另一方面，如果在步骤S103，LR图像之间的比较对应点的距离测量数据不相同，或者对应像素未包括在可被认为相当于人眼的误差范围内(例如，就7比特(0-127)的距离测量值而论，在±5误差范围内)，那么流程转到步骤S105，在步骤S105，摄像设备100被设定成记录和输出3D图像的3D模式。如果包括在摄像设备100的各个单元被切换成3D模式，那么流程转到步骤S106。
步骤S106
在步骤S106，进行与摄像设备的设定模式(2D模式或3D模式)对应的图像显示处理。
如果在步骤S103，判定结果是肯定的(是)，并在步骤S104中设定了2D模式，那么输出数据生成单元107执行下述处理。
在摄像设备100的模式被设定成拍摄和记录2D图像的2D模式的情况下，输出数据生成单元107选择保存在成像数据存储单元103和成像数据存储单元104之一中的图像数据，作为输出图像。
另外，当设定2D模式时，作为选择输出图像的方法，可以预先设定输出成像数据存储单元103的图像数据，或者成像数据存储单元104的图像数据，或者用户可以选择输出图像。例如，如果选择了成像数据存储单元103，那么获得用图3A中所示的成像单元21B拍摄的图像，如果选择了成像数据存储单元104，那么获得用图3A中的成像单元21A拍摄的图像。获得的图像数据被传给输出单元108和显示单元109。
另一方面，如果在步骤S103，判定结果是否定的(否)，并在步骤S105中设定了3D模式，那么输出数据生成单元107进行下述处理。
在摄像设备100的模式被设定成拍摄和记录3D图像的3D模式的情况下，输出数据生成单元107输入保存在成像数据存储单元103中的图像数据，和保存在成像数据存储单元104中的图像数据，即，具有不同的左视点和右视点的两个图像数据(L图像和R图像)，并根据所述图像数据生成3D格式的图像数据，作为输出数据。
例如，图像数据的3D格式包括如图11A中所示，左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)被置于一帧图像的左右分割区的并排格式，和如图11B中所示，左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)被置于一帧图像的上下分割区的上下格式。输出数据生成单元107把图像数据的格式转换成3D图像的输出格式，比如图1IA和11B中的格式，并把图像数据输出给输出单元108或显示单元109。
输出单元108把来自输出数据生成单元107的输入数据传给诸如电视机之类的输出设备。输出单元108把来自输出数据生成单元107的输入数据转换成能够用诸如电视机之类的外部输出设备显示的格式的数据，并把该输入数据输出给所述外部输出设备。
具体地说，输出单元108对从输出数据生成单元107接收的数据进行产生各种图像的信号处理，比如γ校正，并把图像的分辨率转换成适合于输出目的地。例如，就SD电视机来说，分辨率被转换成720×480像素，就HD电视机来说，分辨率被转换成1920×1080像素。另外，输出单元108把图像转换成具有诸如HDMI之类的外部输出设备的I/F格式，并输出该图像。
通过输出处理，外部输出设备能够进行与摄像设备100的模式对应的图像再现显示。即，在摄像设备100的模式被设定成2D模式的情况下，能够观看根据输出数据生成单元107生成的L图像或R图像生成的2D图像数据。
另外，在摄像设备100的模式被设定成3D模式的情况下，例如，如图12中所示，左眼图像和左眼图像被交替输出给诸如3D电视机之类的外部输出设备。利用通过交替开关属于外部输出设备的主动快门式眼镜的左右透镜，只用左眼看左眼图像(L图像)，和只用右眼看右眼图像(R图像)的设定，能够观看3D图像。
显示单元109包括例如有机EL显示器或液晶显示器，对从输出数据生成单元107接收的数据进行产生各种图像的信号处理，比如γ校正，并把图像的分辨率转换成适合于输出目的地。例如，在用作显示单元109的液晶显示器的分辨率为VGA的情况下，显示单元109把分辨率转换成640×480。通过把图像显示在摄像设备100的内置显示设备上，用户能够确定取景。
显示单元109具有既能够显示2D图像，又能够显示3D图像的结构。借助这种结构，能够进行与摄像设备100的设定模式对应的图像再现显示。换句话说，在摄像设备100的模式被设定成2D模式的情况下，能够观看根据输出数据生成单元107生成的L图像或R图像生成的2D图像数据。
另一方面，在摄像设备100的模式被设定成3D模式的情况下，通过只用左眼看左眼图像(L图像)，和只用右眼看右眼图像(R图像)的设定，能够观看3D图像。
另外，显示单元109最好具有能够用裸眼观察3D图像的结构。例如，通过如图12中所示，在面板上设置双凸透镜(lenticular lens)，实现这种结构。
图13表示显示单元109的例子。如图13中所示，在显示单元109的表面上形成双凸透镜。类似于纸条地交替输出左眼图像(L图像)291和右眼图像(R图像)292。通过所述输出，能够只用左眼296看左眼图像(L图像)291，和只用右眼295看右眼图像(R图像)292，从而能够观看3D图像。
步骤S107和S108
如果完成步骤S106中的设定模式下的显示处理，那么流程转到步骤S107。
在步骤S107，判定是否经输入单元106收到记录命令。
如果输入单元106从用户收到指令输入，并且控制单元分析指令内容，并认识到发出了记录命令，那么控制单元把记录命令发给记录数据生成单元110。如果发出了记录命令，那么流程转到步骤S108。如果未发出记录命令，那么流程转到步骤S109。
在步骤S108，拍摄的图像被记录在记录介质上。
在摄像设备100的模式被设定成记录和显示2D图像的2D模式的情况下，记录数据生成单元110选择在发出来自输入单元106的记录命令时，保存在成像数据存储单元103和成像数据存储单元104之一中的图像数据，作为记录数据。
可通过设备始终记录成像数据存储单元103的图像数据或者成像数据存储单元104的图像数据任意之一的预先设定，或者用户选择的设定，进行记录数据的选择处理。控制单元向保存被选为记录数据的图像的成像数据存储单元发送记录数据输出命令，并获得记录数据。
例如，如果选择成像数据存储单元103，那么获得用图3A中的成像单元21B拍摄的图像，作为记录在记录介质上的数据。另一方面，如果选择成像数据存储单元104，那么获得用图3A中的成像单元21A拍摄的图像，作为记录在记录介质上的数据。记录数据生成单元110把获得的图像数据的格式转换成诸如JPEG格式之类的图像压缩格式，并把图像数据传给记录单元111。
另外，在摄像设备100的模式被设定成记录和显示3D图像的3D模式的情况下，记录数据生成单元110向成像数据存储单元103和成像数据存储单元104发送记录数据输出命令。记录数据生成单元110获得保存在成像数据存储单元103中的图像数据，和保存在成像数据存储单元104中的图像数据，并把每个图像数据的格式转换成诸如JPEG格式之类的图像压缩格式。
另外，记录数据生成单元110把图像数据的格式转换成把多个文件记录成一个文件的格式。例如，所述格式是CIPA(相机与影像产品协会)定义的多画面格式(MPO)等等，用于把多个JPEG图像记录成一个文件。获得的数据被传给记录单元111。
另外，记录在记录介质上的数据的格式并不局限于多画面格式，可以采用其它记录方法，比如利用名称使两个图像文件相互关联的方法，或者同时记录其中写入图像文件之间的关联性的设定文件的方法。
记录单元111把记录数据生成单元110生成的数据记录在记录介质上。记录介质包括例如可拆卸的半导体存储卡，光盘等等。另一方面，可以采用经网络接口把数据记录在外部服务器的数据库中的方法。
另外，在图4中，记录介质被表示成置于摄像设备100之外的结构，不过，记录介质可以是内置于摄像设备100中的诸如硬盘之类的磁性记录设备，或者诸如闪速存储器之类的半导体存储器。如果完成对记录介质的记录处理，那么流程转到步骤S109。
步骤S109
在步骤S109，检查电源是否处于关闭状态。如果判定电源处于关闭状态，那么操作结束。如果未判定电源处于关闭状态，那么流程转到步骤S101，继续所述处理。
因而，在按照本公开的实施例的摄像设备中，记录数据生成单元110或输出数据生成单元107根据距离数据分析单元105的分析结果，判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平，如果立体视觉的回想水平较低，那么生成2D图像，作为记录图像或输出图像，如果立体视觉的回想水平较高，那么生成3D图像，作为记录图像或输出图像。
具体地说，记录数据生成单元110或输出数据生成单元107判定是否L图像和R图像每一个的对应坐标位置的距离测量值(到被摄物体的距离)的所有或者预定比率以上的差分数据都指示小于预定阈值的差分。
如果判定所述差分数据指示小于预定阈值的差分，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较低，记录数据生成单元110或输出数据生成单元107生成2D图像，作为记录或输出图像，如果判定所述差分数据指示不小于预定阈值的差分，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较高，生成3D图像作为记录或输出图像。
2.当在拍摄图像中，被摄物体距离都较远时，记录和输出二维图像的处理例子(第二实施例)
下面，说明在按照本公开的第二实施例的摄像设备中，当在拍摄图像中，被摄物体距离都较远时，记录和输出二维图像的实施例。
上面说明的实施例被描述成其中比较在左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应坐标的被摄物体距离信息，如果在所有对应坐标位置的到被摄物体的距离差都小于预定阈值，或者在预定对应点范围(例如，95％)以上的对应坐标位置的到被摄物体的距离差小于预定阈值，那么记录或者向显示设备输出2D图像的结构。
在下面说明的实施例中，代替比较LR图像之间的距离，比较用成像单元拍摄的一个图像，例如，左眼图像(L图像)的各个像素的距离测量数据(被摄物体距离信息)，如果包括在图像中的被摄物体都位于较远的距离，那么设定记录和输出2D图像的2D模式。
另外，按照第二实施例的摄像设备的结构和按照第一实施例的摄像设备的结构相同，其中其外观具有图3A-3E中所示的外观，内部结构具有图4中所示的内部结构。
下面参考图14中所示的流程图，说明按照第二实施例的摄像设备进行的处理序列。
图14中所示的流程图在许多部分与按照参考图5说明的第一实施例的摄像设备中的流程图相同。
不同的处理是步骤S202和S203中的处理。
下面参考图14中所示的摄像设备的结构图和图14中所示的流程图，说明由按照本实施例的摄像设备进行的处理。另外，与第一实施例共有的各个步骤中的处理将简要说明。
步骤S201
在步骤S201，  例如响应用户的快门操作，包括在图4中所示的摄像设备100中的两个成像单元101和102并行进行成像处理。
例如，用置于图3A中所示的照相机的左侧和右侧的成像单元21A和21B获得右眼视点图像和左眼视点图像。另外，在图4的方框图中，成像单元101从左方向对被摄物体成像，从而获得左眼图像(L图像)，成像单元102从右方向对被摄物体成像，从而获得右眼图像(R图像)。
如同关于图6-8所述，成像单元101和102都包括在成像元件上的通过相差检测，输出距离测量信号的多个光电变换元件，从而不但获得图像数据，而且利用输出多个距离测量信号的光电变换元件单元，获得到在成像元件上接收的被摄物体的距离信息。测得的距离数据被传给距离数据分析单元105。
步骤S202和S203
在步骤S202，获得用成像单元拍摄的一个图像，例如，左眼图像(L图像)的相应像素的距离测量数据(被摄物体距离信息)，然后判定包括在该图像中的被摄物体是否都位于较远的距离。
该处理不同于第一实施例中的处理。
在本实施例中，距离数据分析单元105分析在一个图像中设定的多个距离信息获得位置的距离数据，而不是比较在LR图像的对应坐标位置的距离数据，从而判定包括在图像中的被摄物体是否都位于较远的距离。
距离数据分析单元105分别从成像单元101和成像单元102获得与拍摄图像中的距离测量点对应的多个距离测量数据。例如，距离测量数据是关于图6B说明的7比特(0-127)的数据。
例如，如果距离测量点的所有值都等于或大于阈值(例如，120)，那么在步骤S203，判定结果是肯定的(是)。否则，判定结果是否定的(否)。
对于从成像单元101和成像单元102获得的LR图像中的任一个，距离数据分析单元105判定图像中的所有距离测量数据是否都指示等于或大于预先设定的预定阈值的远距离数据。
用于获得距离信息和进行判定处理的图像可以是L图像和/或R图像。
另外，按照和第一实施例类似的方式，在第二实施例中，尽管作为步骤S203中的判定处理，也进行判定所有距离测量数据是否都具有等于或大于预定阈值的距离的判定处理，不过可存在考虑到距离测量的误差，进行判定具有大量距离测量点的部分，例如等于或大于95％的点是否具有等于或大于预定阈值的距离的判定处理的设定。
在这种设定中，如果待处理图像的距离测量数据的95％以上的点都具有等于或大于预定阈值的距离，那么在步骤S203，判定结果是肯定的(是)，否则，判定结果是否定的(否)。
如果步骤S203中的判定结果是肯定的(是)，即，拍摄图像中的所有或大多数被摄物体都位于远距离，那么流程转到步骤S204，摄像设备100被设定成记录和输出2D图像的2D模式。如果包括在摄像设备100中的相应单元被切换成2D模式，那么流程转到步骤S206。
另一方面，如果步骤S203中的判定结果是否定的(否)，即，未判定拍摄图像中的所有或大多数被摄物体都位于远距离，那么流程转到步骤S205，摄像设备100被设定成记录和输出3D图像的3D模式。如果包括在摄像设备100中的相应单元被切换成3D模式，那么流程转到步骤S206。
后续处理和第一实施例中的相应处理相同，从而省略它们的说明。
从而，在本实施例中，如果图像的距离测量值较大，即，所有被摄物体都在远处，那么两个图像被记录和输出为2D图像。该处理是基于即使位于远距离的所有被摄物体都被显示成3D图像，也难以把握立体视觉的原因的处理。
下面参考图15A-16C，说明一个具体例子。
图15A-15C表示当被摄物体距离较近时，用两个成像单元拍摄的图像的例子。
图16A-16C表示当被摄物体距离较远时，用两个成像单元拍摄的图像的例子。
首先参考图15A-15C，说明当被摄物体距离较近时，用两个成像单元拍摄的图像的例子。
如图15A中所示，利用具有设定在隔开的预定位置的成像单元1和成像单元2的照相机，拍摄位于离照相机较近位置的被摄物体(人物和树木)。
如果如图15A中所示，成像单元和被摄物体之间的距离较近，那么相对于被摄物体(人物和树木)，成像单元1的摄影范围和角度和成像单元2的摄影范围和角度差异较大。在这种情况下，如图15B和15C中所示，成像单元1和成像单元2获得不同的图像。
图15B表示用成像单元1获得的图像，图15C表示用成像单元2获得的图像。这两个图像中的被摄物体(人物和树木)的记录位置明显彼此不同。当这两个图像被显示成3D图像时，被摄物体的记录位置之间的差异产生明确的视差，从而呈现具有深度感的图像。
下面参考图16A-16C，说明当被摄物体距离较远时，用两个成像单元拍摄的图像的例子。
如图16A中所示，利用具有设定在隔开的预定位置的成像单元1和成像单元2的照相机，拍摄位于离照相机较远位置的被摄物体(山)。
如果如图16A中所示，成像单元和被摄物体之间的距离较远，那么相对于被摄物体(山)，成像单元1的摄影范围和角度和成像单元2的摄影范围和角度没有较大的差异。在这种情况下，如图16B和16C中所示，成像单元1和成像单元2获得几乎相同的图像。
图16B表示用成像单元1获得的图像，图16C表示用成像单元2获得的图像。这两个图像中的被摄物体(山)的记录位置彼此基本相同。即使被摄物体的记录位置之间几乎没有差异的这两个图像被显示成3D图像，也只是没有明确视差地呈现无深度感的图像。
原则上，根据镜头的一度在哪个取景捕捉到被摄物体的性能、两个成像单元之间的间隔等等，判定在被摄物体距离较远的地方，视差等于或小于预定值的值，不过实际上，轻微的视差难以把握。于是，存在一些人感觉不到视差的存在，而其他人感觉到视差的存在的情况。
因此，当最初使用摄像设备时，如果在摄影期间决定取景，或者在摄影之后观看拍摄的图像时，用户认为对他/她自己来说存在视差，那么该用户手动设定3D模式，如果他/她认为不存在视差，那么设定2D模式。于是，通过模式的学习，用户能够根据摄像设备距离被摄物体有多远，判断适合于进行到2D模式的自动切换，从而能够使切换变得准确。
在本实施例中，有利的是只分析从摄像设备输出的距离信息，而不需要比较两个图像的距离数据。在本实施例中，只判定获得的距离信息等于或大于预定距离值，从而与上面说明的第一实施例相比，能够快速地进行处理，因为不存在比较操作，并且只利用来自一个成像单元的距离信息就能够实现所述判定。
因而，在按照本公开的第二实施例的摄像设备中，记录数据生成单元110或输出数据生成单元107根据距离数据分析单元105的分析结果，判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平，如果立体视觉的回想水平较低，那么生成2D图像作为记录图像或输出图像，如果立体视觉的回想水平较高，那么生成3D图像作为记录图像或输出图像。
具体地说，距离数据分析单元105获得多个距离数据，所述多个距离数据是在L图像和R图像的至少几个图像中设定的多个被摄物体距离测量点的测量值。
记录数据生成单元110或输出数据生成单元107判定是否所有或者预定比率以上的距离数据都具有等于或大于指示被摄物体距离较远的预定阈值的距离数据。
如果判定距离数据具有等于或大于预定阈值的距离数据，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较低，记录数据生成单元110或输出数据生成单元107生成2D图像，作为记录或输出图像，如果判定距离数据不具有等于或大于预定阈值的距离数据，那么判定3D图像显示中的立体视觉的回想水平较高，从而生成3D图像，作为记录或输出图像。
3.第一和第二实施例的变形例
3-1.只考虑仅仅一部分的距离测量点的测量信息的处理例子(第三实施例)
在上面说明的第一和第二实施例中，通过相差检测，测量被摄物体距离的方法被描述成获得所有测量点的信息的处理例子。
代替按照这种方式获得所有距离测量点的信息，可存在其中通过只获得一部分距离测量点的距离测量信息，进行是设定2D模式还是3D模式的判定的结构。
在上面说明的第一和第二实施例中，针对所有距离测量点的数据进行处理，比如对于所有距离测量点，LR图像的对应点的距离比较处理，或者一个图像中的所有距离测量点是否等于或大于预定值的判定。代替针对所有距离测量点进行处理，可存在其中只有不是模糊部分而是聚焦部分的距离测量点成为处理目标的结构，或者其中通过只把用户所选物体上的一部分距离测量点作为处理目标，进行是设定2D模式还是3D模式的判定的结构。
3-2.在摄影之后记录数据的处理例子(第四实施例)
上述第一和第二实施例中的处理例子被描述成当在摄像设备中拍摄新的图像时，控制是按2D模式还是3D模式进行拍摄图像的记录或显示的处理。
不过，该处理可应用于在拍摄之后，已保存在记录介质或存储器上的拍摄图像。即，可存在其中读取已拍摄的、并作为左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的图像对保存在记录介质上的图像，核实记录的图像，然后以2D模式重录或显示所述图像，或者以3D模式重录或显示所述图像的结构。下面将说明该处理例子。
作为进行这种处理的情况的前提，摄像设备在摄影时，以3D模式进行摄影，把左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的图像对记录在记录介质上，并且当进行记录处理时，同时记录参见图10说明的距离信息，作为图像的属性信息(元数据)，例如，作为EXIF的元数据。
另外，利用记录数据的处理并不局限于摄像设备，可以在进行图像显示、编辑、再现等的图像处理设备中执行，例如，可以在诸如PC或电视机之类的设备中执行。
图17表示按照第四实施例的图像处理设备(再现设备)400的功能方框图。
此外，图18表示图解说明由图17中所示的图像处理设备400执行的图像记录处理或输出(显示)处理的处理序列的流程图。
如图17中所示，图像处理设备400包括记录介质读取单元401，解码单元402，图像数据存储单元403，距离数据分析单元404，记录数据生成单元405，记录单元406，输出数据生成单元407，和到外部设备的输出单元408(下面，简称为输出单元408)。
记录介质读取单元401从记录介质410读取图像数据，所述记录介质410记录作为3D图像的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的图像对，和作为对应于每个图像的元数据的距离信息。
解码单元402对记录介质读取单元401读取的数据解码。解码结果包括作为3D图像的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的图像对，和作为对应于每个图像的元数据的距离信息。
图像数据被保存在图像数据存储单元403中。
距离信息被提供给距离数据分析单元404。
记录数据生成单元405接收保存在图像数据存储单元403中的图像数据，和接收由距离数据分析单元404处理的距离比较结果信息，并根据距离比较结果信息生成重录数据。即，根据距离比较结果信息，生成2D图像数据或3D图像数据作为记录数据。
记录单元406把记录数据生成单元405生成的2D图像数据或3D图像数据记录在记录介质410上。
输出数据生成单元407接收保存在图像数据存储单元403中的图像数据，和接收由距离数据分析单元404处理的距离比较结果信息，并根据距离比较结果信息，生成输出(显示)数据。即，根据距离比较结果信息，生成2D图像数据或3D图像数据作为输出数据。
下面参考图18中所示的流程图，说明由图17中所示的图像处理设备执行的处理序列。
另外，各个处理是按照保存在存储器中的程序，在图17中未示出的控制单元的控制下进行的。
当在图像处理设备400把3D数据记录在记录介质上之后，设备的处理能力留有余地时，按照图18中所示流程图的处理自动开始，或者以当用户选择开始处理时，或当把诸如存储卡之类的记录介质410插入图像处理设备400中时等等作为触发信号，开始按照图18中所示流程图的处理。
步骤S301
首先，在步骤S301，记录介质读取单元401从记录介质读取待处理的文件。读取的文件数据包括作为3D图像的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的图像对，和作为对应于每个图像的元数据的距离信息。
另外，作为待处理的文件，例如，检查记录介质读取单元401读取的文件信息，然后从按3D格式写入的文件中，选择最早的且未经历按照本公开的各个实施例的处理的文件。通过读取诸如EXIF之类的元数据，能够掌握记录日期。
另外，可存在其中埋入指示是否进行了按照本处理流程的重录处理的标记作为诸如EXIF之类的元数据，核实所述标记，如果确认数据未被处理则选择并读取该数据的结构。
另外，可以利用其它方法进行选择，比如把记录介质读取单元401读取的文件的列表显示在图17中未示出的显示设备上，然后用户选择待处理的文件的方法。
步骤S302
随后在步骤S302，解码单元402对记录介质读取单元401读取的数据解码。解码的结果包括作为3D图像的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的图像对，和作为对应于每个图像的元数据的距离信息。
具体地说，例如，从按照MPO格式保存的3D格式的数据中提取和解码左右图像数据，左眼图像数据和右眼图像数据被传给图像数据存储单元403。另外，获得作为元数据埋入EXIF中的距离测量数据，并传送给距离数据分析单元404。此外，保存图像数据的图像数据存储单元403包括半导体存储器，能够临时保存左图像和右图像。如果完成了图像数据和距离测量数据的传输，那么流程转到步骤S303。
步骤S303
随后在步骤S303，距离数据分析单元404比较距离数据。
距离数据比较处理是以在第一实施例中说明的处理，或者在第二实施例中说明的几个处理的形式进行的。
例如，在进行在第一实施例中说明的处理的情况下，比较左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应坐标位置之间的距离。
另一方面，在进行在第二实施例中说明的处理的情况下，检测左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)之中的一个图像中的距离测量点的距离。
步骤S304-S306
在步骤S304，进行以在步骤S303中进行的距离信息分析处理为基础的判定。
当在步骤S303中，进行在第一实施例中说明的处理，即，比较左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的对应坐标的距离信息时，判定L图像和R图像的对应点的所有或者预定阈值(例如，全体的95％)以上的距离差是否都小于预先设定的阈值。
如果比较的对应点的距离测量数据都相同，或者显示结果包括在被认为相当于人眼的误差范围内(例如，就7比特(0-127)的距离测量值来说，在±5误差内)的所有或者阈值以上的对应像素，那么在步骤S304，判定结果是肯定的(是)，然后流程转到步骤S305，在步骤S305，摄像设备400被设定成记录和输出2D图像的2D模式。
否则，在步骤S304，判定结果是否定的(否)，流程进入步骤S306，在步骤S306，图像处理设备400被设定成记录和输出3D图像的3D模式。
另一方面，当在步骤S303，进行在第二实施例中说明的处理，即，进行在左眼图像(L图像)和/或右眼图像(R图像)中设定的被摄物体距离测量点获得的距离值的判定处理时，判定是否所有(或者预定数目以上的)所述距离值都等于或大于预先设定的阈值，即，拍摄远距离的被摄物体。
如果在步骤S304，判定结果是肯定的(是)，即，判定包括在拍摄图像中的所有或大部分被摄物体都是远距离被摄物体，那么流程转到步骤S305，在步骤S305，图像处理设备400被设定成记录和输出2D图像的2D模式。
另一方面，如果在步骤S304，判定结果是否定的(否)，即，未判定包括在拍摄图像中的所有或大部分被摄物体都是远距离被摄物体，那么流程转到步骤S306，在步骤S306，图像处理设备400被设定成记录和输出3D图像的3D模式。
步骤S307
在步骤S307，按照在步骤S305或S306中设定的模式，图像数据被重新记录在记录介质上，或者被输出(显示)。
即，如果在步骤S305中设定2D图像模式，那么以2D图像的形式记录或输出数据。  通过仅仅记录或输出(显示)LR图像之一，完成记录或输出2D图像的处理。
另外，就设定LR图像中的哪个图像作为将按2D模式记录或输出的图像来说，和上面说明的实施例中一样，设备可以设定左眼图像和右眼图像任意之一，或者用户可以选择左眼图像和右眼图像之一。被选为记录目标的图像数据的格式被转换成诸如JPEG格式之类的图像压缩格式，该图像数据被传给记录单元406，随后被记录在记录介质410上。
另外，在图像处理设备400的模式被设定成3D模式的情况下，记录数据生成单元405获得保存在成像数据存储单元403中的左眼图像数据和右眼图像数据两者的图像数据，并把每个图像数据的格式转换成诸如JPEG格式之类的图像压缩格式，并进一步把图像数据的格式转换成把多个文件记录成一个文件的格式。例如，所述格式是CIPA定义的多画面格式(MPO)等等，用于把多个JPEG图像记录成一个文件。获得的数据被传给记录单元406，然后被记录在记录介质410上。
另外，记录在记录介质410上的数据的格式并不局限于多画面格式，可以采用其它记录方法，比如利用名称使两个图像文件相互关联的方法，或者一起记录其中写入图像文件之间的关联性的设定文件的方法。
记录单元406把记录数据生成单元405生成的数据记录在记录介质410上。例如，记录介质包括可拆卸的半导体存储卡，光盘等。另一方面，可以采用经网络接口，把数据记录在外部服务器的数据库中的方法。
另外，在图17中，记录介质410被表示成置于摄像设备(再现设备)400之外的结构，不过，记录介质410可以是任何其它种类的记录介质，比如内置于图像处理设备(再现设备)400中的诸如硬盘之类的磁性记录设备或者诸如闪速存储器之类的半导体存储器。如果完成记录或输出处理，那么流程转到步骤S308。
步骤S308
在步骤S308，判定是否完成了所有指定文件的处理。如果判定完成了所述处理，那么操作结束。如果存在未处理的文件，那么流程转到步骤S301，继续所述处理。
指示处理完成的标记的值被设定到根据距离信息，对其进行重录处理的文件，所述标记被记录成诸如EXIF之类的元数据。记录数据生成单元405能够根据所述标记的值，判定每个文件的处理状况。
4.按照程序(软件)进行处理的设备的结构例子
下面参考图19，说明按照本公开的实施例的摄像设备或图像处理设备的硬件结构例子。
图19中所示的图像处理设备500是具有再现功能的摄像设备，包括CPU(中央处理器)563，CPU 563是执行程序(软件)的控制单元。
程序被保存在例如非易失性存储器562中。CPU 563使用例如由能够比较高速地访问的DDR SDRAM(双倍数据速率同步动态随机存取存储器)等构成的高速存储器561作为工作区，在高速存储器561上展开从非易失性存储器562读取的程序，并分析图像的距离信息。
另外，在CPU 563的控制下或者按照嵌入总线I/F 564中的调整功能，经总线在图19中的图像处理设备500中所示的各个组成元件之间传送数据。
成像单元501和502分别接收入射光(左)581和入射光(右)582，从而拍摄具有不同视点的图像，即，左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)。
图像数据存储单元503和504保存LR图像。
输入单元506从用户接收指令输入583，例如，记录命令。
CPU 563按照程序分析与保存在成像数据存储单元503和504中的LR图像对应的距离信息。即，进行按照上述实施例的距离信息的分析处理。
记录数据生成单元510获得保存在图像数据存储单元503和504中的LR图像，接收由CPU 563生成的距离信息分析，判定记录图像是被设定为2D图像还是3D图像，并根据判定结果生成记录数据。生成的记录数据被记录在记录介质584上。
另外，利用在上述实施例中说明的任意处理，进行记录图像是被设定为2D图像还是3D图像的判定处理。
输出数据生成单元507获得保存在图像数据存储单元503和504中的LR图像，接收由CPU 563生成的距离信息分析，判定输出图像是被设定为2D图像还是3D图像，并根据判定结果，生成输出数据。生成的输出数据经到外部设备的输出设备508，被输出给外部输出设备591。另一方面，生成的输出数据被显示在显示单元509上。
另外，利用在上述实施例中说明的任意处理，进行输出图像是被设定为2D图像还是3D图像的判定处理。
记录介质读取单元551从记录介质584读取数据。记录数据解码单元552对读取的数据解码，并把解码结果保存在图像数据存储单元553中。
在记录或输出(显示)保存在图像数据存储单元553中的图像数据的情况下，按照与参考图17和18说明的处理类似的方式，分析作为对应于图像的元数据而记录的距离信息，然后以2D图像或3D图像的形式，记录或输出(显示)图像数据。
当进行该处理时，CPU(控制单元)563按照保存在非易失性存储器562中的程序，执行该处理。
记录数据生成单元510根据来自CPU 563的距离信息分析结果，判定重录数据格式是被设定成2D图像还是3D图像，然后生成记录数据。
按照相同的方式，输出数据生成单元507根据来自CPU 563的距离信息分析结果，判定重录数据格式是被设定成2D图像还是3D图像，然后生成输出数据。
该处理是和参考图18说明的序列相同的序列。
如上，关于具体实施例详细说明了本公开。不过，显然本领域的技术人员能够在不脱离本公开的精神的范围内，修改或变更各个实施例。换句话说，以例证实施例的形式公开了本公开，从而，本公开不应被解释成限制其范围。为了判断本公开的精神，应考虑所附的权利要求。
同时，在说明书中，上述一系列处理可用硬件或软件执行。当用软件执行一系列处理时，可通过把记录处理序列的程序安装到内置于专用硬件中的计算机的存储器中，或者通过把所述程序安装到能够实现各种功能的通用个人计算机中，执行所述一系列处理。例如，所述程序可被预先记录在记录介质上。除了把程序安装到计算机上之外，可经诸如LAN(局域网)中因特网之类的网络接收程序，并把程序安装到诸如内置硬盘之类的记录介质上。
此外，在本说明书中公开的各种处理不仅可按照与所述顺序相应的时序进行，而且可以取决于执行所述处理的设备的处理性能，或者根据需要，并行地或单独地进行。另外，本说明书中的系统指的是多个设备的逻辑集合结构，并不限于包括在同一壳体中。
本公开包含与在2010年12月9日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-274806中公开的主题相关的主题，该专利申请的整个内容在此引为参考。
本领域的技术人员应明白，根据设计要求和其它因素，可以产生各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附的权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (9)

1.一种图像处理设备，包括：
距离数据分析单元，所述距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息；和
数据生成单元，所述数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像还是三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，
其中数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。
2.按照权利要求1所述的图像处理设备，其中距离数据分析单元计算L图像和R图像每一个的对应坐标位置的作为到被摄物体距离的距离测量值的差分数据，L图像和R图像是具有不同视点的图像，
其中数据生成单元判定作为距离数据分析单元的分析结果而获得的L图像和R图像每一个的对应坐标位置的作为到被摄物体距离的距离测量值的差分数据的所有或者预定比率以上是否指示小于预定阈值的差分，如果判定差分数据指示小于预定阈值的差分，那么判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平较低，生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定差分数据指示不小于预定阈值的差分，那么判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平较高，生成三维图像作为记录图像或输出图像。
3.按照权利要求1所述的图像处理设备，其中距离数据分析单元获得多个距离数据，所述多个距离数据是在作为具有不同视点的图像的L图像和R图像至少之一中设定的多个被摄物体距离测量点的测量值，
其中数据生成单元判定是否所有或者预定比率以上的距离数据具有等于或大于指示被摄物体距离较远的预定阈值的距离数据，如果判定所述距离数据具有等于或大于预定阈值的距离数据，那么判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平较低，生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定所述距离数据不具有等于或大于预定阈值的距离数据，那么判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平较高，生成三维图像作为记录图像或输出图像。
4.按照权利要求1所述的图像处理设备，还包括拍摄具有不同视点的图像的两个成像单元，
其中每个成像单元包括获得图像的部分区域单元的被摄物体距离信息的成像元件。
5.按照权利要求4所述的图像处理设备，其中每个成像单元包括具有按照相差检测方法获得图像的部分区域单元的被摄物体距离信息的像素区域的成像元件。
6.按照权利要求1所述的图像处理设备，其中距离数据分析单元选择图像的部分图像区域，并只对所选区域分析被摄物体距离信息，
其中数据生成单元仅根据所选区域的分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像。
7.按照权利要求6所述的图像处理设备，其中距离数据分析单元选择聚焦图像区域，并只对所选区域分析被摄物体距离信息，
其中数据生成单元仅根据所选区域的分析结果，判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像。
8.一种在图像处理设备中执行的图像处理方法，包括：
使距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息；和
使数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，
其中数据的生成包括根据距离数据分析单元的分析结果判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。
9.一种使得在图像处理设备中执行图像处理的程序，包括：
使距离数据分析单元分析具有不同视点的拍摄图像的部分区域单元的被摄物体距离信息；和
使数据生成单元根据距离数据分析单元的分析结果判定记录图像或输出图像是被设定成二维图像，还是被设定成三维图像，并根据判定结果生成记录图像或输出图像，
其中数据的生成包括根据距离数据分析单元的分析结果判定三维图像显示中的立体视觉的回想水平，如果判定立体视觉的回想水平较低，那么生成二维图像作为记录图像或输出图像，而如果判定立体视觉的回想水平较高，那么生成三维图像作为记录图像或输出图像。
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