CN102685375B - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及摄像设备及其控制方法。摄像设备包括：摄像元件，其包括有效像素部和遮光像素部；设置单元，用于以在行方向和列方向至少之一上可变的方式设置有效像素信号读出区域和遮光像素信号读出区域；读出单元，用于读出有效像素信号，以及读出遮光像素信号；校正数据生成单元，用于针对各列或各行生成校正数据；校正单元，用于针对各列或各行校正有效像素信号的亮度水平；以及控制单元，用于控制设置单元以使得遮光像素信号读出区域比有效像素信号读出区域宽。

Description

摄像设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及摄像设备和摄像设备的控制方法，尤其涉及对通过摄像所获得的图像数据的校正处理技术。
背景技术
以数字静态照相机和摄像机为代表的摄像设备配备有用于将被摄体的光学图像转换成电信号的摄像元件。在各种摄像元件中，特别地，包括各列上配置的放大器(以下称为列放大器)的CMOS图像传感器是主流摄像元件。然而，这种图像传感器通常由于各列放大器的电气特性的变化而生成亮度值的变化，从而生成纵线。为了校正这些纵线，设置了遮光部(以下称为VOB部)以覆盖包括(沿行方向)水平排列在像素区域的端部处(大约10个线)的所有像素的整个像素区域，并且基于从该VOB部输出的信号(以下称为VOB信号)针对各列生成校正数据，从而使用校正数据和有效像素区域中的图像数据之间的差来执行校正。
VOB数据包含随机噪声成分，因而针对各列平均化VOB信号以生成校正数据。该平均化处理产生消除随机噪声成分的效果，但需要大量的VOB信号并且例如需要长时间来处理与大约25帧相对应的256个数据直到校正数据收敛。
通过以下来实现电子防振功能：将比传感器的整个像素区域小的区域(提取区域)定义为用于图像输出的有效像素区域，将除有效像素区域以外的像素区域定义为电子防振区域，并且针对各帧可变地设置提取区域。通过从CMOS图像传感器读取包括电子防振区域的像素区域的信号、进行上述纵线校正、并且任意提取输出图像数据，来实现该电子防振功能。
由于CMOS图像传感器可以随机访问图像数据(读出任意区域的信号)，因而可以通过可变地控制读出区域来实现上述电子防振功能。以这种方式限制传感器读出信号的区域(像素数)，从而减小像素信号传送时的频率和功耗。
然而，在上述电子防振技术中，读出区域针对各列帧而改变。因此，当读出区域(沿行方向)水平偏移时，因为通过平均化VOB信号来生成校正数据，所以基于不同列的校正数据来执行校正。
为此，为了获得合适的校正数据，需要以大约25帧读出同一读出区域的VOB信号，从而在针对各帧可变地设置读出区域的电子防振控制下没有生成精确的校正数据，由此生成纵线。
发明内容
考虑上述问题做出本发明，并且本发明实现以下图像数据校正处理技术：即使改变传感器的读出区域，也能够在不生成纵线的情况下抑制图像质量的劣化。
为了解决上述问题，本发明提供一种摄像设备，包括：包含有效像素部和遮光像素部的摄像元件，在所述有效像素部中沿行方向和列方向二维配置有多个像素，所述遮光像素部设置在位于所述有效像素部的行方向或列方向上的端部处的至少一个线上；设置单元，用于以在行方向和列方向至少之一上可变的方式设置从所述有效像素部读出有效像素信号的有效像素信号读出区域、以及从所述遮光像素部读出遮光像素信号的遮光像素信号读出区域；读出单元，用于从所述有效像素信号读出区域读出所述有效像素信号，以及从所述遮光像素信号读出区域读出所述遮光像素信号；校正数据生成单元，用于基于所述读出单元所读出的遮光像素信号来针对各列或各行生成校正数据；校正单元，用于使用所述校正数据来针对各列或各行校正所述读出单元所读出的有效像素信号的亮度水平；以及控制单元，用于控制所述设置单元以使得所述遮光像素信号读出区域比所述有效像素信号读出区域宽。
为了解决上述问题，本发明提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括：包含有效像素部和遮光像素部的摄像元件，在所述有效像素部中沿行方向和列方向上二维配置有多个像素，所述遮光像素部设置在位于所述有效像素部的行方向或列方向上的端部处的至少一个线上；设置单元，用于以在行方向和列方向至少之一上可变的方式设置从所述有效像素部读出有效像素信号的有效像素信号读出区域、以及从所述遮光像素部读出遮光像素信号的遮光像素信号读出区域；以及读出单元，用于从所述有效像素信号读出区域读出所述有效像素信号，以及从所述遮光像素信号读出区域读出所述遮光像素信号，所述控制方法包括：校正数据生成步骤，用于基于所述读出单元所读出的遮光像素信号来针对各列或各行生成校正数据；校正步骤，用于使用所述校正数据来针对各列或各行校正所述读出单元所读出的有效像素信号的亮度水平；以及控制步骤，用于控制所述设置单元以使得所述遮光像素信号读出区域比所述有效像素信号读出区域宽。
根据本发明，即使改变传感器的读出区域，也能够获得针对各列的合适的纵线校正数据，由此在不生成纵线的情况下抑制图像质量的劣化。
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清楚。
附图说明
图1是根据本发明实施例的摄像设备的框图；
图2是示出根据实施例的CMO S图像传感器的内部结构的图；
图3是示出实施例中的CMO S图像传感器的读出区域的图；
图4是用于说明第一实施例中的校正数据生成处理的图；
图5是用于说明实施例中的校正处理的图；
图6是用于说明第一实施例中的改变读出区域后的校正处理的图；
图7是用于说明第二实施例中的校正数据生成处理的图；以及
图8是用于说明第二实施例中的改变读出区域后的校正数据生成处理的图。
具体实施方式
以下将详细说明本发明的实施例。以下实施例仅仅是用于实现本发明的示例。应该根据应用本发明的设备的各种条件和结构来适当地修改或改变实施例。本发明应当不限于以下实施例。而且，可以适当地组合后述的实施例的部分。
第一实施例
以下将采用数字照相机作为示例来说明根据本发明的摄像设备。注意，摄像设备不仅包括例如数字静态照相机和数字摄像机，还包括具有图像文件生成功能的设备，其中，利用该功能对来自被摄体的光进行光电转换和拍摄以生成图像数据。
数字照相机的结构
将参考图1说明根据本发明实施例的数字照相机的结构。
参考图1，透镜组100将被摄体的光学图像会聚在摄像元件103的摄像面上。透镜组100包括用于进行调焦的AF(自动调焦)机构和变焦机构。
光圈单元101进行用于调节被摄体图像的光量的AE(自动曝光控制)，并且驱动光圈单元101以根据(后述的)电子快门时间(曝光时间)和增益将所拍摄图像维持在适当的亮度水平。
镜头驱动器102在(后述的)CPU 112的控制下驱动光圈单元101和包括例如调焦透镜和变焦透镜的透镜组100。
摄像元件103用作由将穿过透镜组100的光所形成的被摄体的光学图像转换成电信号的半导体摄像元件所形成的CMOS图像传感器。摄像元件103在CPU 112的控制下读出与预设读出开始位置相对应的任意区域(读出区域)的像素信号。摄像元件103包括有效像素部、VOB部200和HOB部201。在有效像素部中，在行方向(水平方向)和列方向(垂直方向)上二维配置包括用作(后述的)光电转换元件的光电二极管(PD)202的多个像素。VOB部200和HOB部201各自用作分别设置在位于有效像素部的列方向和行方向上的两个端部处的至少一个线上的遮光像素部。
AFE(模拟前端)104用作模拟信号处理电路，模拟信号处理电路包括用于检测从摄像元件103输出的模拟像素信号的信号电平的CDS电路和用于将模拟像素信号转换成数字信号的A/D转换单元。
校正数据生成单元105基于用作从摄像元件103输出并由AFE 104A/D转换后的第一遮光像素信号的垂直OB信号(VOB信号)来生成针对各列的纵线校正数据。
校正数据存储器106存储针对各列的校正数据，校正数据用于针对各列来校正从所述有效像素部输出的有效像素信号。
校正单元107从校正数据存储器106读出针对各列的校正数据，并针对各列执行从AFE 104输出的有效像素信号的亮度水平的校正处理。
图像处理单元108针对从校正单元107输出的数字图像信号执行诸如伽玛校正、光圈校正和颜色平衡校正等的各种图像处理，将处理后的信号转换成期望运动图像格式，并将转换后的信号输出至(后述的)显示单元109和存储单元110。
显示单元109使用例如LCD并显示从图像处理单元108输出的图像数据。
存储单元110包括例如SD卡和闪速存储器并存储诸如MPEG数据等的运动图像数据。
陀螺单元111使用例如加速度传感器并检测主要由照相机抖动引起的照相机的模糊量。
CPU 112系统地控制用作图1所示的摄像设备的数字照相机的各单元。
摄像元件的结构
接着将参考图2说明可以任意改变图1所示的摄像元件103的读出区域的CMOS图像传感器的内部结构。
参考图2，用作第一遮光像素部的垂直OB(VOB)部200是配置了遮光膜以防止光照射在(后述的)光电二极管202上的OB部。在本实施例中将VOB部200设置在有效像素部的列方向(垂直方向)上的端部处，并在列方向上对10个线的像素进行遮光。
将用作第二遮光像素部的水平OB(HOB)部201设置在有效像素部的行方向(水平方向)上的端部处。如VOB部200一样，HOB部201是配置了遮光膜的OB部，并在行方向(水平方向)上对多个列上的像素进行遮光。
构成各像素的光电二极管(PD)202将入射光光电转换成电荷信号，并输出该信号。在除VOB部200和HOB部201以外的未遮光部中配置的像素用作有效像素，该有效像素将来自被摄体的光光电转换成有效像素信号。
寄存器组203连接至CPU 112，并设置诸如电子快门等的各种功能、读出开始位置和读出区域。
列放大器204用于放大(后述的)行选择器205所选择的像素信号，并被配置在各列上。
行选择器205基于寄存器组203中设置的读出开始位置和读出区域来选择任意行的PD 202、VOB部200和HOB部201，并将各像素信号输出至(后述的)列选择器206。
列选择器206顺次读出基于寄存器组203中设置的读出开始位置和读出区域所选择的像素信号，针对各列选择像素信号，并将像素信号输出至AFE 104。
首先，在接通电源时，CPU 112进行初始设置。
然后，在寄存器组203以及图1所示的校正数据生成单元105和校正单元107中设置读出开始地址以及行方向(水平方向)和列方向(垂直方向)上的读出区域。
读出区域
接着将参考图3说明CMOS图像传感器的读出区域。
如图3所示，作为CMOS图像传感器的有效像素信号读出区域300，针对行方向(水平方向)上的整个区域Sx设置行方向(水平方向)上的读出区域Yx，并针对列方向(垂直方向)上的整个区域Sy设置列方向(垂直方向)上的读出区域Yy。
而且，与有效像素信号读出区域300相对应的读出开始地址302是坐标位置(Xr，Yr)。
在该情况下，有效像素信号读取区域300是被设置来用作针对CMOS图像传感器的有效像素区域的传感器中心和光学中心的初始设置位置。
在寄存器组203中设置水平方向(行方向)上的读出区域Yx，垂直方向(列方向)上的读出区域Yy和读出开始地址(Xr，Yr)。
除有效像素信号读出区域300以外的区域用作电子防振区域，并且CPU 112根据陀螺单元111所检测到的模糊量来改变读出开始地址，从而实现允许读出任意区域的信号的电子防振功能。
在完成初始设置之后，根据AE控制来控制光圈单元和调焦透镜，以在所设置的曝光时间内利用预定光照射CMOS图像传感器并对该光进行光电转换。
读出用作与图3所示的有效像素信号读出区域300相对应的第二遮光像素信号的HOB信号。
通过AFE 104平均化所读出的HOB信号，并将HOB信号存储为用于箝位处理的黑电平。
将第一行的行方向(水平方向)上的整个区域(与列X0、X1、X2、X3、...、Xa相对应)的VOB信号输出至AFE 104。
在该情况下，将列X0的VOB信号定义为VOBx0，将列X1的VOB信号定义为VOBx1，...，以及将列Xa的VOB信号定义为VOBxa。
通过AFE 104基于HOB信号将用作第一遮光像素信号的所读出的VOB信号箝位至黑电平，并将VOB信号输入至校正数据生成单元105。
校正数据生成处理
接着将参考图4说明校正数据生成处理。
如图4所示，将给定初始值存储在校正数据存储器106中作为校正数据，基于使用顺次输入的VOB信号所获得的计算结果来更新该校正数据，并且存储最新的校正数据。
在该情况下，将列X0的校正数据定义为HVx0，将列X1的校正数据定义为HVx1，...，以及将列Xa的校正数据定义为HVxa。
首先，当校正数据生成单元105从AFE 104输入列X0的VOB信号、即VOBx0时，校正数据生成单元105从校正数据存储器106读出与列X0相对应的当前校正数据HVx0。然后，在表示为以下的IIR滤波器计算等式中：
HVx＝K·VOBx+(1-K)·PHVx
(0＜K＜1；K：循环系数)                    ...(1)
将从校正数据存储器106读出的校正数据HVx0代入与当前校正值相对应的PHVx。而且，将列X0的VOB信号、即VOBx0代入等式(1)中的VOBx。计算等式(1)产生(生成)了新的校正数据HVx0。
随着循环系数K的值更接近1，校正数据HVx0的收敛时间缩短，但是VOB部的随机噪声变得更可能产生不利影响。然而，随着循环系数K的值更接近0，VOB部的随机噪声变得更不可能产生不利效果，但校正数据HVx0的收敛时间延长。
在该情况下，使用适用于实验和其它目的的值、即K＝1/256。
当循环系数K是1/256时，需要大约256个VOB信号用于收敛，因而如果VOB部包括10个线，则需要大约25个帧的VOB信号。将校正数据生成单元105所计算得到(生成)的新的校正数据HVx0重写入校正数据存储器106中的HVx0中。即，更新校正数据存储器106中的校正数据。
而且，当校正数据生成单元105从AFE 104输入列X1的VOB信号、即VOBx1时，类似地从校正数据存储器106读出与列X1相对应的当前存储的校正数据HVx1。然后，重写通过如上所述的相同计算操作获得的新的校正数据HVx1，以更新校正数据存储器106中的校正数据。
当重复上述处理以更新与列Xa相对应的校正数据HVxa时，VOB部的第一行的VOB信号的读出和校正数据生成处理结束。
同样，通过行选择器205选择VOB部的第二行，并通过列选择器206将VOB信号顺次输入至AFE 104。
与VOB部的第一行类似，更新与各列X0～Xa相对应的校正数据。
当重复上述处理以将与25个帧(即，大约250列)相对应的VOB信号输入至校正数据生成单元105并更新校正数据时，校正数据收敛至合适的值。
数据读出处理
接着将说明读出来自读出区域的数据的处理。
首先，通过行选择器205从寄存器组203中设置的读出开始地址(Xr，Yr)将行Yr选择为列方向(垂直方向)上的读出开始地址，并将行Yr输出至列选择器206。
列选择器206将用作第二遮光像素信号的HOB信号顺次输出至AFE 104。如之前所述，AFE 104将所输入的HOB信号平均化为箝位黑电平。
列选择器206将用作行方向(水平方向)上的读出开始地址的列Xr的像素信号输出至AFE 104。
列选择器206将与列Xr+1、Xr+2、...、Xs相对应的像素信号顺次输出至AFE 104。
AFE 104使用通过平均化HOB信号所获得的黑电平对所输入的各列的像素信号进行箝位，并进行CD S处理和A/D转换。AFE 104将与各列Xr、Xr+1、...、Xs相对应的数字像素数据输出至校正单元107。
校正处理
接着将参考图5说明校正处理。
图5在横轴上示出传感器列，以及在纵轴上示出亮度水平。
如图5所示，被设置为有效像素信号读出区域的各列Xr、...、Xs的有效像素数据500由于各列放大器204的电气特性的变化而针对各列具有亮度水平的变化。
在校正单元107中，CPU 112设置读出地址。
当从列Xr读出有效像素数据时，校正单元107从校正数据存储器106读出列Xr的校正数据Hvxr。校正单元107计算列Xr的有效像素数据和校正数据Hvxr之间的差，并将该差输出至图像处理单元108。
同样，当从列Xr+1读出有效像素数据时，读出与列Xr+1相对应的校正数据Hvxr+1。当从列Xr+2读出有效像素数据时，读出与列Xr+2相对应的校正数据Hvxr+2。计算与各列相对应的有效像素数据和校正数据之间的差，其中从各列读出这些数据。
通过重复上述处理，校正列Xr～Xs的有效像素数据中各列的亮度水平的变化，并将校正后的有效像素信号从各列输出至图像处理单元108。
如图5中校正后的有效像素数据501所示，利用如上所述的校正处理，校正了各列的亮度水平的变化。
利用电子防振功能改变读出区域后的校正处理
接着将说明利用电子防振功能改变读出区域的情况下的校正处理。
如图3所示，当从默认的有效像素信号读取区域300水平偏移“d”的读出区域301读出像素信号时，在寄存器组203中根据偏移量将Xr+d设置为水平方向上的读出开始地址。该偏移不对垂直方向上的读出开始地址施加特别的影响。
如前所述，从列X0～Xa的水平方向上的整个区域读出VOB信号以更新校正数据。
在完成VOB信号读出之后，从行选择器205在垂直方向上基于读出开始地址所设置的行将像素信号输出至列选择器206。
列选择器206将HOB信号输出至AFE 104。如前所述，AFE104将HOB信号平均化为箝位黑电平。列选择器206基于寄存器组203中设置的水平方向上的读出开始地址来选择列Xr+d，并将像素信号从该列输出至AFE 104。
列选择器206将各列Xr+d+1、Xr+d+2、...、Xs+d的像素信号顺次输出至AFE 104。
AFE 104使用通过平均化HOB信号所获得的黑电平来对所输入的像素信号进行箝位，并进行CDS处理和A/D转换。AFE104以与前述相同的方式将各列的数字像素数据输出至校正单元107。
接着将参考图6说明从用作读出开始地址的列Xr+d读出像素信号时的校正处理。
参考图6，从列Xr+d读出的图像数据600由于各列放大器204的电气特性的变化而针对各列具有亮度水平的变化。
校正单元107基于所设置的水平方向上的读出开始地址Xr+d从校正数据存储器106读出与列Xr+d相对应的校正数据Hvxr+d。以与前述相同的方式计算校正数据和像素数据之间的差以进行校正。
当从列Xr+d+1输出像素数据时，从校正数据存储器106读出与列Xr+d+1相对应的校正数据Hvxr+d+1。
当重复上述处理以从校正数据存储器106读出与各列Xr+d～Xs+d相对应的校正数据，并基于这些校正数据进行校正时，如图6中校正后的像素数据601所示，消除各列的亮度水平的变化。
将校正单元107以这种方式校正后的像素数据转换成各记录格式，并将像素数据存储在存储单元110中或在显示单元109上显示该像素数据。
注意，在本实施例中，从行方向(水平方向)上的整个区域读出VOB信号(遮光像素信号)。然而，代替从整个区域读出VOB信号(遮光像素信号)，可以基于各帧的有效像素信号读出地址的最大变化量来控制读出这些VOB信号的读出区域。在该情况下，控制寄存器组203以使得遮光像素信号读出区域变得比行方向(水平方向)上的有效像素信号读出区域更宽。通过以这种方式控制读出区域，可以减少针对各帧读出的VOB信号(遮光像素信号)的数量，由此产生减少读出时钟和功耗的效果。
而且，尽管在本实施例中给出了利用电子防振功能在行方向上改变有效像素信号读出区域的范围的例子，但可以在行方向和列方向至少之一上可变地设置该范围。本发明还可应用至为了除电子防振功能以外的目的而改变有效像素信号读出区域的控制。
此外，尽管在本实施例中说明了由于在各列上配置的各放大器的电气特性的变化而引起的亮度水平的变化的校正，但本发明不限于此，并且本发明不仅可应用于针对各列的亮度水平变化的所有类型的校正，还可应用于针对各行的亮度水平变化的各种类型的校正。注意，当校正针对各行的亮度水平变化时，代替上述实施例中所述的从VOB部输出的VOB信号，校正数据生成单元105基于从水平OB(HOB)部输出的HOB信号来生成针对各行的校正数据。校正单元107仅需要使用针对各行生成的校正数据来针对各行校正有效像素信号的亮度水平。
根据上述实施例，与例如电子防振功能连动以改变有效像素信号读出区域的摄像设备进行控制，以使得遮光像素信号读出区域变得比行方向上的有效像素信号读出区域更宽。这使得可以读出大量的VOB信号并生成针对各列的校正数据，从而在即使改变有效像素信号读出区域的情况下也可以适当地校正由于亮度水平的变化而引起的纵线。
第二实施例
接着将说明第二实施例。注意，摄像设备和CMOS图像传感器的结构与第一实施例相同，并且将不再给出其说明。
首先，如在第一实施例中那样，在第二实施例中，在接通电源后，进行初始设置，并且不仅将读出区域和读出开始位置还将帧识别信号输出至寄存器组203和校正数据生成单元105。
帧识别信号具有每读出一个帧时在“高”和“低”之间变化的信号电平。每当读出奇数帧时输出表示“高”的帧识别信号，以及每当读出偶数帧时输出表示“低”的帧识别信号。
注意，信号逻辑可以与上述相反，或者可以在寄存器组203和校正数据生成单元105中设置设置值来代替信号。
此处将参考图7说明第一帧的VOB信号的读出。
首先，通过寄存器组203从行选择器205至列选择器206地输出从第一行读出的VOB信号。
当帧识别信号处于“高”电平时，这意味着奇数帧读出时刻。在列选择器206输出HOB信号之后，选择有效像素信号读出区域中的奇数列(列X0、X2、X4、...、Xs-1)的VOB信号，即VOBx0、VOBx2、VOBx4、VOBx6、...、VOBxs-1，并将这些VOB信号输出至AFE 104。
如图7所示，将基于HOB信号箝位至黑电平的VOBx0、VOBx2、VOBx4、VOBx6、...、VOBxs-1从AFE 104输出至校正数据生成单元105。
当校正数据生成单元105从AFE 104输入列X0的VOB信号、即VOBx0时，如第一实施例中那样，校正数据生成单元105从校正数据存储器106读出与列X0相对应的当前校正数据HVx0。在IIR滤波器计算等式(1)中，将从校正数据存储器106读出的校正数据HVx0代入与当前校正值相对应的PHvx。而且，将列X0的VOB信号、即VOBx0代入等式(1)中的VOBx。计算等式(1)以更新校正数据HVx0。
当校正数据生成单元105输入列X2的VOB信号、即VOBx2时，校正数据生成单元105从校正数据存储器106读出与列X2相对应的当前校正数据HVx2，并进行相同的计算操作。
通过重复上述处理，当帧识别信号处于“高”电平时，更新奇数列(列X0、X2、X4、...、Xs-1)的校正数据HVx0、HVx2、HVx4、...、HVxs-1。
接着将参考图8说明帧识别信号处于“低”电平时的VOB信号的读出。
通过寄存器组203从行选择器205至列选择器206地输出从第一行读出的VOB信号。
当帧识别信号处于“低”电平时，这意味着偶数帧读出时刻。在列选择器206输出HOB信号之后，列选择器206交替选择有效像素信号读出区域中偶数列(列X1、X3、X5、...、Xs)的VOB信号，即VOBx 1、VOBx3、VOBx5、...、VOBxs，并将这些VOB信号输出至AFE 104。
如图8所示，将基于HOB信号箝位至黑电平的VOBx1、VOBx3、VOBx5、...、VOBxs从AFE 104输出至校正数据生成单元105。
当校正数据生成单元105从AFE 104输入列X1的VOB信号、即VOBx1时，如第一实施例中那样，校正数据生成单元105从校正数据存储器106读出与列X1相对应的当前校正数据HVx1。在IIR滤波器计算等式(1)中，将从校正数据存储器106读出的校正数据HVx1代入与当前校正值相对应的PHvx。而且，将列X1的VOB信号、即VOBx1代入等式(1)中的VOBx。计算等式(1)以更新校正数据HVx1。
当校正数据生成单元105输入列X3的VOB信号、即VOBx3时，校正数据生成单元105从校正数据存储器106读出与列X3相对应的当前校正数据HVx3，并进行相同的计算操作。
通过重复上述处理，当帧识别信号处于“低”电平时，更新偶数列(列X1、X3、X5、...、Xs)的校正数据HVx1、HVx3、HVx5、...、HVxs。
同样，当读出奇数的第三帧时，更新奇数列的校正数据HVx0、HVx2、HVx4、...、HVxs-1。当读出偶数的第四帧时，更新偶数列的校正数据HVx1、HVx3、HVx5、...、HVxs。
即，针对各帧从VOB部读出的像素数减少至整个VOB部的一半，由此缩短传送时间。而且，针对各帧更新后的校正数据减少至第一实施例中的一半。
如第一实施例中那样，通过校正单元107根据读出区域和读出开始地址来校正像素数据，并将像素数据从图像处理单元108输出至存储单元110或显示单元109。
尽管以上针对各帧切换来自VOB部的VOB信号被间隔剔除的列，但也可以针对各行切换来自VOB部的VOB信号被间隔剔除的列。
根据本实施例，不仅如第一实施例中那样可以适当地进行校正，还可以通过针对各帧或各行间隔剔除VOB信号来缩短像素数据读出时间，由此减少读出时钟和功耗。
其它实施例
还可以利用读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法实现本发明的方面，其中，利用系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的步骤。为此，例如，通过网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。在该情况下，系统或设备和存储程序的记录介质都包括在本发明的范围内。
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 (11)

1.一种摄像设备，包括：
包含有效像素部和遮光像素部的摄像元件，在所述有效像素部中沿行方向和列方向二维配置有多个像素，所述遮光像素部设置在位于所述有效像素部的行方向或列方向上的端部处的至少一个线上；
设置单元，用于以在行方向和列方向至少之一上可变的方式设置从所述有效像素部读出有效像素信号的有效像素信号读出区域、以及从所述遮光像素部读出遮光像素信号的遮光像素信号读出区域；
读出单元，用于从所述有效像素信号读出区域读出所述有效像素信号，以及从所述遮光像素信号读出区域读出所述遮光像素信号；
校正数据生成单元，用于基于所述读出单元所读出的遮光像素信号来针对各列或各行生成校正数据；
校正单元，用于使用所述校正数据来针对各列或各行校正所述读出单元所读出的有效像素信号的亮度水平；以及
控制单元，用于控制所述设置单元以使得所述遮光像素信号读出区域比所述有效像素信号读出区域宽。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，当所述校正数据生成单元生成所述校正数据时，所述控制单元控制所述读出单元在列方向上每隔一列地间隔剔除和读出来自所述遮光像素部的所述遮光像素信号，并针对各帧切换所述遮光像素信号被间隔剔除的列从而交替间隔剔除奇数列和偶数列中的所述遮光像素信号。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，当所述校正数据生成单元生成所述校正数据时，所述控制单元控制所述读出单元在列方向上每隔一列地间隔剔除和读出来自所述遮光像素部的所述遮光像素信号，并且每隔一行地切换所述遮光像素信号被间隔剔除的列从而交替间隔剔除奇数列和偶数列中的所述遮光像素信号。
4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括检测单元，所述检测单元用于检测所述摄像设备的模糊量，
其中，所述控制单元根据所述检测单元所检测到的模糊量来改变所述设置单元所设置的有效像素信号读出区域。
5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述控制单元控制所述设置单元以设置能够针对各帧改变与所述模糊量相对应的有效像素信号读出区域的范围。
6.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述摄像元件针对各列包括至少一个放大器单元。
7.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括：包含有效像素部和遮光像素部的摄像元件，在所述有效像素部中沿行方向和列方向二维配置有多个像素，所述遮光像素部设置在位于所述有效像素部的行方向或列方向上的端部处的至少一个线上；设置单元，用于以在行方向和列方向至少之一上可变的方式设置从所述有效像素部读出有效像素信号的有效像素信号读出区域、以及从所述遮光像素部读出遮光像素信号的遮光像素信号读出区域；以及读出单元，用于从所述有效像素信号读出区域读出所述有效像素信号，以及从所述遮光像素信号读出区域读出所述遮光像素信号，所述控制方法包括：
校正数据生成步骤，用于基于所述读出单元所读出的遮光像素信号来针对各列或各行生成校正数据；
校正步骤，用于使用所述校正数据来针对各列或各行校正所述读出单元所读出的有效像素信号的亮度水平；以及
控制步骤，用于控制所述设置单元以使得所述遮光像素信号读出区域比所述有效像素信号读出区域宽。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当在所述校正数据生成步骤中生成所述校正数据时，在所述控制步骤中控制所述读出单元以在列方向上每隔一列地间隔剔除和读出来自所述遮光像素部的所述遮光像素信号，并针对各帧切换所述遮光像素信号被间隔剔除的列从而交替间隔剔除奇数列和偶数列中的所述遮光像素信号。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当在所述校正数据生成步骤中生成所述校正数据时，在所述控制步骤中控制所述读出单元以在列方向上每隔一列地间隔剔除和读出来自所述遮光像素部的所述遮光像素信号，并且每隔一行地切换所述遮光像素信号被间隔剔除的列从而交替间隔剔除奇数列和偶数列中的所述遮光像素信号。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述摄像设备还包括检测单元，所述检测单元用于检测所述摄像设备的模糊量，
其中，在所述控制步骤中，根据所述检测单元所检测到的模糊量来改变所述设置单元所设置的有效像素信号读出区域。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，控制所述设置单元以设置能够针对各帧改变与所述模糊量相对应的有效像素信号读出区域的范围。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5631153B2 (ja) * 2010-10-21 2014-11-26 キヤノン株式会社 画像処理装置、制御方法、及びプログラム
JP5632703B2 (ja) 2010-10-21 2014-11-26 キヤノン株式会社 画像処理装置、制御方法、及びプログラム
JPWO2012144199A1 (ja) * 2011-04-22 2014-07-28 パナソニック株式会社 固体撮像装置および撮像装置
JP6037170B2 (ja) * 2013-04-16 2016-11-30 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその信号処理方法、並びに電子機器
JP2015012373A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 株式会社東芝 固体撮像装置
JP6557451B2 (ja) 2014-05-07 2019-08-07 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法ならびにプログラム
US20180041722A1 (en) * 2015-01-28 2018-02-08 Analog Devices, Inc. Circuits and techniques for noise control in digital imaging
JP2016225799A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 オリンパス株式会社 撮像装置、及び撮像装置の制御方法
CN110574362B (zh) * 2017-02-22 2022-04-05 泰立戴恩菲力尔有限责任公司 低成本且高性能测辐射热计电路和方法
JP6907060B2 (ja) * 2017-07-21 2021-07-21 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101064770A (zh) * 2006-04-27 2007-10-31 富士通株式会社 图像处理方法和图像处理电路
CN101257560A (zh) * 2007-03-01 2008-09-03 佳能株式会社 摄像装置及摄像系统
JP2008236271A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Sony Corp ストリーキング補正信号生成回路、ストリーキング補正信号生成方法、プログラム、ストリーキング補正回路および撮像装置
CN101309361A (zh) * 2007-05-16 2008-11-19 夏普株式会社 固态图像捕获设备和电子信息装置
CN101635790A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 佳能株式会社 摄像系统及其控制方法
JP2011004321A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Canon Inc 撮像装置、その制御方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0377483A (ja) * 1989-08-19 1991-04-03 Hitachi Ltd 画振れ防止カメラ
JPH06104292A (ja) * 1992-09-19 1994-04-15 Hitachi Ltd シフトレジスタ
JP2001186419A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Nec Corp イメージセンサ及び画素読出し方法
JP4191151B2 (ja) 2005-02-23 2008-12-03 オリンパス株式会社 固体撮像装置の駆動方法
JP4281724B2 (ja) * 2005-08-26 2009-06-17 ソニー株式会社 撮像装置および方法
JP2008301030A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Olympus Corp 固体撮像装置
JP5004843B2 (ja) * 2008-03-25 2012-08-22 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
CN101557473B (zh) * 2008-04-11 2011-07-27 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 摄像装置及其亮度调节方法
JP5115467B2 (ja) * 2008-12-18 2013-01-09 株式会社Ｊｖｃケンウッド 固体撮像素子及びその駆動方法
JP5254830B2 (ja) 2009-02-03 2013-08-07 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法及びプログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101064770A (zh) * 2006-04-27 2007-10-31 富士通株式会社 图像处理方法和图像处理电路
CN101257560A (zh) * 2007-03-01 2008-09-03 佳能株式会社 摄像装置及摄像系统
JP2008236271A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Sony Corp ストリーキング補正信号生成回路、ストリーキング補正信号生成方法、プログラム、ストリーキング補正回路および撮像装置
CN101309361A (zh) * 2007-05-16 2008-11-19 夏普株式会社 固态图像捕获设备和电子信息装置
CN101635790A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 佳能株式会社 摄像系统及其控制方法
JP2011004321A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Canon Inc 撮像装置、その制御方法

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Publication number Publication date
JP5746521B2 (ja) 2015-07-08
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