CN102870422B - 成像设备、成像设备主体以及阴影校正方法 - Google Patents

成像设备、成像设备主体以及阴影校正方法 Download PDF

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Abstract

当与已附接的镜头单元（50）的图像捕获条件相对应的校正表没有存储在镜头信息存储器（141）中时，计算与所设置的图像捕获条件相对应的校正表并且将其存储在镜头信息存储器（141）中。此后，当再次附接镜头单元（50）并且设置相同的图像捕获条件时，使用与镜头单元（50）的图像捕获条件相对应的校正表来对主图像和副图像的阴影进行校正。

Description

成像设备、成像设备主体以及阴影校正方法
技术领域
本发明涉及用于将对象图像分别聚焦到图像传感器上以获取不同的视点图像的技术，其中的对象图像已经过摄影镜头的两个方向上的不同区域。具体地，本发明涉及用于校正视点图像中出现的阴影的技术。
背景技术
如专利文件1中所述，除了垂直入射到图像传感器的成像平面上的分量之外，从成像镜头入射到图像传感器上的光通量还包括在倾斜方向上聚焦的大量光分量。由分别布置成与成像平面上的各像素相对应的各显微透镜聚集的光的散光圈不一定在图像传感器中的每个像素的中央部分中均匀地形成，而根据像素的位置从每个像素的中心偏移。因此，即使在布置于图像传感器的成像平面的周围部分中的光接收单元中对具有均匀亮度的平面进行摄影，也使接收到的光的量比在成像镜头的光轴附近的成像平面的中央部分中的光接收单元中的光的量小。其结果是，从图像传感器输出的成像信号中出现亮度阴影，因为取决于成像平面的位置而亮度不均匀，所以所述亮度阴影引起明暗应变(strain)，从而导致图像质量恶化。
在专利文件2中，图像获取装置使增益控制装置在获取与图像传感器的成像平面上的位置相对应的图像信号的同时获取至少包括与出射光瞳的位置相关的信息的镜头信息，以根据各种可互换镜头的镜头信息和距成像平面中心的距离来针对图像信号的每个颜色分量进行增益控制，并且可互换镜头使信息供给装置向图像获取装置供给包括与出射光瞳的位置相关的信息和摄影镜头的光圈值的镜头信息，以作为在图像获取装置针对图像信号的每个颜色分量进行增益控制时所使用的各参数之一。
在专利文件3中，装配在数字单镜头反射式照相机的镜头单元中的镜头单元ROM(只读存储器)存储用于识别摄影镜头的识别数据。在照相机主体一侧的系统控制电路读出识别数据。数字信号处理电路基于识别数据，从之前存储在照相机ROM中的表示镜头的阴影属性的镜头数据中，读出关于摄影镜头的镜头数据。此外，数字信号处理电路还从照相机ROM56中读出表示CCD(电荷耦合器件)的阴影属性的图像传感器数据，并且基于镜头数据和图像传感器数据来对图像存储器中记录的图像的阴影进行校正。
专利文件4包括：用于在成像装置上聚焦对象图像的镜头筒；用于记录由镜头筒引起的放大率的色差、畸变像差或阴影的校正值的校正值记录装置；以及输出装置，该输出装置用于将聚焦在成像装置上的对象图像的图像和由校正值记录装置上记录的由镜头筒引起的校正值进行关联，并将它们输出至另一个通信装备或记录介质，使得图像和该图像的校正信息能够被彼此相关联地记录，并且可以通过对由镜头筒引起的各种不便现象进行校正而获取的更好的图像可在输出该图像的装置中进行校正。
引用列表
专利文献
PTL 1：日本专利申请公布No.2009-244858
PTL 2：日本专利申请公布No.2000-324505
PTL 3：日本专利申请公布No.2006-191282
PTL 4：日本专利申请公布No.2003-069889
发明内容
本发明所要解决的技术问题
通过如专利文件1和2中所述的光瞳分割类型的图像设备特有的像素阵列，并没有使得各视点图像之间的亮度均匀，并且每个视点图像中出现了引起明暗应变的阴影，导致图像质量的恶化。阴影的强度根据诸如镜头的光圈、聚焦对象距离(聚焦镜头位置)和变焦倍率(焦距)之类的摄影条件而变化。如果成像设备的镜头单元是可互换类型的，则需要针对每个镜头单元以及针对每个摄影条件的阴影校正参数。
为了在可互换镜头类型/光瞳分割类型的成像设备中根据每个摄影条件执行视点图像的阴影校正，考虑了每次安装镜头时或者针对待安装的每个镜头计算校正参数。然而，这是很麻烦的，因为在此情况下每次安装镜头时都需要计算校正参数。可替换地，考虑了将针对待安装的每个镜头的全部校正参数存储在存储介质中。然而，在此情况下校正参数变得很长，给存储介质的容量施加了很重的负担。
鉴于这样的问题做出了本发明，本发明旨在在可互换镜头类型/光瞳分割类型的成像设备中，在没有给存储介质的容量的负担和校正参数计算处理的负担造成不必要的增加的情况下，使用与已安装的镜头相对应的参数来对视点图像的阴影进行校正。
解决问题的技术方案
本发明提供了一种成像设备，包括成像设备主体和镜头单元，该镜头单元以可拆卸的方式安装在该成像设备主体上，其中，所述镜头单元包括成像光学系统和存储所述镜头单元特有的识别信息的识别信息存储单元；所述成像设备主体包括：识别信息获取单元，其从已安装的镜头单元中的识别信息存储单元中获取识别信息；以及成像单元，其能够输出一组视点图像，其中通过沿着预定视差方向进行光瞳分割将来自已经由已安装的镜头单元中的成像光学系统聚焦的对象的光通量分割成两个或更多个光通量，并且将通过光瞳分割所获得的每个光通量聚焦到相应的光电转换元件组上并对该光通量进行光电转换，从而使所述组视点图像之间在该预定视差方向上存在视差；校正表存储单元，其能够将校正表存储为与由所述识别信息获取单元获取的识别信息相对应，所述校正表存储用于沿着所述视差方向对由所述成像单元输出的所述组视点图像中在所述视差方向上出现的一维阴影进行校正的一维参数；判定单元，其判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表是否存储在所述校正表存储单元中；以及阴影校正单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表存储在所述校正表存储单元中时，所述阴影校正单元根据存储在所述校正表存储单元中与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表来对所述组视点图像中的阴影进行校正。
所述成像设备主体包括摄影条件设置单元，该摄影条件设置单元设置已安装镜头单元的摄影条件；所述校正表存储单元将所述校正表存储为与所述识别信息和所述摄影条件相对应；所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表是否存储在所述校正表存储单元中；以及当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表存储在所述校正表存储单元中时，所述阴影校正单元根据存储在所述校正表存储单元中、并且与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表来对阴影进行校正。
所述摄影条件包括光圈、焦距和聚焦对象距离中的至少一个。
所述成像设备还包括校正表计算单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表没有存储在所述校正表存储单元中时，所述校正表计算单元基于从所述成像单元输出的所述组视点图像来计算与已安装的镜头单元相对应的校正表，并且在所述校正表存储单元中将计算出来的校正表存储为与所述识别信息相对应。
所述成像设备还包括校正表计算单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表没有存储在所述校正表存储单元中时，所述校正表计算单元基于从所述成像单元输出的所述组视点图像来计算与已安装的镜头单元和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表，并且在所述校正表存储单元中将计算出来的校正表存储为与所述识别信息和所述摄影条件相对应。
本发明提供了一种成像设备主体，在该成像设备主体上以可拆卸的方式安装了镜头单元，该镜头单元包括成像光学系统和存储特有的识别信息的识别信息存储单元，所述成像设备主体包括：识别信息获取单元，其从已安装的镜头单元中的识别信息存储单元中获取识别信息；以及成像单元，其能够输出一组视点图像，通过沿着视差方向进行光瞳分割将来自已经由已安装的镜头单元中的成像光学系统聚焦的对象的光通量分割成两个或更多个光通量，并且将通过光瞳分割所获得的每个光通量聚焦到相应的光电转换元件组上以及对该光通量进行光电转换，从而使所述组视点图像之间在预定视差方向上存在视差；校正表存储单元，其能够将校正表存储为与由所述识别信息获取单元获取的识别信息相对应，所述校正表存储用于沿着所述视差方向对由所述成像单元输出的所述组视点图像中在所述视差方向上出现的一维阴影进行校正的一维参数；判定单元，其判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表是否存储在所述校正表存储单元中；以及阴影校正单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表存储在所述校正表存储单元中时，所述阴影校正单元根据存储在所述校正表存储单元中、并且与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表来对所述组视点图像中的阴影进行校正。
本发明提供了一种阴影校正方法，用于以可拆卸的方式安装有包括成像光学系统和存储特有的识别信息的识别信息存储单元的镜头单元的成像设备主体中，所述方法包括以下步骤：从已安装的镜头单元中的识别信息存储单元中获取识别信息；输出一组视点图像，通过沿着视差方向的光瞳分割将来自已经由已安装的镜头单元中的成像光学系统聚焦的对象的光通量分割成两个或多个光通量，并且将通过光瞳分割所获得的每个光通量聚焦到相应的光电转换元件组上并对该光通量进行光电转换，使所述组视点图像之间在预定视差方向上存在视差；将校正表存储为与所获取的识别信息相对应，所述校正表存储用于沿着所述视差方向对所输出的所述组视点图像中在所述视差方向上出现的一维阴影进行校正的一维参数；判定是否存储了与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表；以及当判定存储了与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表时，根据与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表来对所述组视点图像中的阴影进行校正。
本发明所取得的有益效果
根据本发明，如果存储了与已安装的成像单元相对应的校正表，则使用该校正表来对主图像/副图像中在视差方向上出现的一维阴影进行校正。因此，每次安装与之前的成像单元相同的成像单元时，省略了确定该校正表的处理。
如果没有存储与已安装的成像单元相对应的校正表，则计算并存储与所设置的摄影条件相对应的校正表。如果此后安装该成像单元，则使用与该成像单元相对应的校正表来对主图像/副图像的阴影进行校正。
因为阴影是一维的，所以针对每个成像单元存储在校正表中的参数可以是一维的值。存储该值的存储容量的负担比当存储二维参数的校正表被存储时的存储容量的负担小。
附图说明
图1是根据第一实施例的照相机的框图。
图2示出了光瞳分割视差图像获取图像传感器CCD的构造的示例。
图3示出了第一像素和第二像素的各自一个。
图4是图3的主要部分的放大视图。
图5是示出了根据前聚焦、聚焦(最佳聚焦)和后聚焦之间的差异而在图像传感器上聚焦的图像的分离状态的示图。
图6是示出了阴影校正处理的流程图。
图7是示出了主图像的一维亮度分布和副图像的一维亮度分布的示例的示图。
图8是示出了校正表的示例的示图。
具体实施方式
<第一实施例>
图1是示出了根据第一实施例的数字照相机100构造的框图。数字照相机100包括可互换的镜头单元50和照相机主体51。
镜头单元50可以直接或经由安装转换器安装在照相机主体51上。镜头单元50包括用作存储介质的镜头ROM50a，该存储介质包含镜头信息。镜头信息可以包括：镜头单元50特有的识别信息；与用于使包括在镜头单元50中的包括变焦镜头、聚焦镜头、光圈、快门和它们的驱动系统的成像光学系统、图像稳定装置、和其它功能在照相机主体51中有效运行的驱动控制的处理相关的固件；以及与驱动控制有关的数值信息(设置参数)。
存在能够安装在照相机主体51上的多个镜头单元50；并且镜头单元是记录识别信息、参数等的镜头单元、只记录识别信息的镜头单元、以及不记录识别信息的镜头单元的混合。因此，在镜头单元50安装在照相机主体51上之前，照相机主体51不能识别镜头单元50的记录信息的存在或不存在以及其内容。
CPU(中央处理单元)105整体地控制数字照相机100的操作。CPU105包含ROM，并且在所包含的ROM中存储程序。CPU105根据该程序的进程来控制数字照相机100的整体操作。电源开关102、摄影/再现模式切换杆103和一组其它开关107全部连接至CPU105。当操作这些开关中的任何一个时，与CPU105相对应的操作信号被输入。
当镜头附接/拆卸检测开关101检测到镜头单元50已安装在照相机主体51上或者已从照相机主体51上移除时，其检测信号被输入至CPU105。当接通镜头附接/拆卸检测开关101的触头时可以检测镜头单元50的安装，并且当断开触头时可以检测镜头单元50的移除。照相机抖动检测信号从用作照相机抖动检测单元的角速度传感器29输入至CPU105。
首先，当接通电源开关102时，CPU105检测电源开关102已接通从而向每个模块供电。当CPU105检测到镜头单元50已安装时，CPU105开始摄影处理或再现处理。当已加电时，CPU105检测摄影/再现模式切换杆103的切换位置，并且图像再现处理电路117控制LCD(液晶显示器)驱动电路120以使得在检测到的切换位置处于摄影模式103a的情况下则开始图像显示处理，以在LCD监视器109a上显示直通图像(through image)，并且在切换位置处于再现模式103b的情况下则基于记录在记录介质140上的图像数据来显示图像。
下面简要描述摄影处理。
CPU105检测到摄影/再现模式切换杆103已切换至摄影模式103a，从而开始摄影处理，来以每个预定间隔将表示已在相位差CCD(电荷耦合器件)110上聚焦的对象的图像数据输出至CDSAMP(相关双采样放大器)111。以预定间隔输出的图像数据在A/D(模拟到数字)转换器之后的信号处理级中被处理以获得直通图像，并且在LCD监视器109a上显示该直通图像。因此，在由镜头单元50捕获的范围中的对象显得好像是活动图像，并且显示在LCD监视器109a上。
LCD监视器109a是能够使用视差屏障来显示作为各自具有预定方向性的指向性图像的立体视点图像(左视点图像和右视点图像)的立体显示装置。然而，本发明并不限于此。LCD监视器109a还可以是使用双凸透镜的装置，以及能够通过佩戴诸如偏振眼镜和液晶快门眼镜之类的专用眼镜来单独地观看左视点图像和右视点图像的装置。
通过操作包括在开关组107中的焦距识别开关SW4，镜头单元50中的变焦镜头在长焦端和广角端之间移动，而且其焦距可以改变为任意值。
如果AF(自动聚焦)/AE(自动曝光)通过包括在开关组107中的释放开关SW3的半按下操作来操作(仅当镜头单元50对应于AF/AE时)，则执行对相位差CCD110的曝光时间控制、对镜头单元50的光圈控制和对聚焦镜头的聚焦控制。如果对象的亮度低于预定值，则闪光触发电路42对放电电容器进行充电。通过释放开关SW3的全按下操作，闪光触发电路42开始使电容器放电以发射闪光43，以便对对象进行摄影。
用户基于显示在LCD监视器109a上的直通图像任选地执行取景或摄影。因此，AF检测电路130总是检测聚焦位置，以使用聚焦调节机构来将镜头单元50中的聚焦镜头移动到聚焦位置，使得朝向数字照相机100指向的方向上的对象立即显示为直通图像。聚焦调节机构包括：聚焦镜头；电动机，其基于AF检测电路的聚焦位置的检测结果来驱动聚焦镜头；导螺杆，其使用电动机来移动聚焦镜头；以及传感器(附图中未示出)，其检测已通过转动导螺杆而移动的聚焦镜头的位置。
通过对比度AF处理或相位差AF处理来检测聚焦位置。如果执行对比度AF处理，则在左视点图像数据和右视点图像数据中的至少一个中的预定聚焦区域内的图像数据的高频分量被提取出来，并且对该高频分量进行积分，以计算表示聚焦状态的AF估计值。通过控制在镜头单元50内的聚焦镜头来执行AF控制，使得AF估计值达到其最大值。如果执行相位差AF处理，则检测分别与在左视点图像数据和右视点图像数据中的预定聚焦区域内的主像素和副像素相对应的图像数据之间的相位差，并且基于表示相位差的信息来找到散焦量。通过控制在镜头单元50内的聚焦镜头来执行AF控制，使得散焦量变为零。
除了聚焦调节机构中的聚焦调节之外，AE和AWB(自动白平衡)检测单元(未示出)检测现场的亮度，以通过切换来设置小光圈或全开光圈，并且调节在R、G和B颜色中每个信号的增益以执行白平衡调节，以在LCD监视器109a上显示清楚的直通图像。用户在观看直通图像的同时执行取景，以在拍照时间执行释放操作。
当释放开关SW3被全按下以便执行释放操作时，CPU105从定时发生器(未示出)向相位差CCD110供给定时信号，以在相位差CCD110上聚焦释放操作时的图像。定时信号用于通知相位差CCD110曝光的开始和曝光的结束，并且与所谓的快门速度相对应。CPU105在曝光结束时从相位差CCD110输出图像数据(由RGB光的三原色R、G和B组成)。在随后的阶段中该输出图像数据被提供给CDSAMP111。在CDSAMP111中，降低了从相位差CCD110中输出的图像数据的噪声，并且将已降低了噪声的图像数据提供给A/D转换器112。将已由A/D转换器112转换成数字信号的由R、G和B组成的图像数据提供给图像信号处理电路113。图像信号处理电路113将RGB信号转换为YC(亮度/色度)信号。此外，该YC信号被提供给压缩/扩展处理电路114，并且在此被压缩。经由介质控制电路115将已压缩的图像数据作为图像文件记录在记录介质140上。
相位差CCD110到图像信号处理电路113的全部或一些可以设置在照相机主体51中，或者可以设置在镜头单元50中。
下面将描述与再现处理有关的操作。
当CPU105检测到摄影/再现模式切换杆103已切换至再现模式103b时，其使介质控制电路115读出记录在记录介质140中的图像数据，并且使介质控制电路115将已在压缩/扩展处理电路114中经历过扩展处理的图像数据提供给图像再现处理电路117。在图像再现处理电路117中，在LCD监视器中对已扩展的图像数据进行处理，然后将进行过处理的图像数据输出至LCD驱动电路120。一旦收到该图像数据，LCD驱动电路120就驱动LCD监视器109a，并且在LCD监视器109a上显示基于该图像数据的图像。在此再现过程中，除非另有说明，否则再现并且显示基于最新记录的图像数据的图像。
CPU105使运动矢量检测电路46能够从整个图像的抖动量中检测出照相机抖动的发生。
实际安装的镜头单元50的识别信息、与用于使镜头单元50中包括变焦、聚焦、光圈、快门、图像稳定装置和其它功能在照相机主体51中有效运行的驱动控制的处理相关的固件、以及与所述驱动控制有关的数值信息和摄影条件(设置参数)，都记录在镜头信息存储器141中。镜头信息存储器141包括诸如RAM(随机存取存储器)和硬盘之类的各种记录介质。
由音频输入电路(麦克风)1002记录的音频和活动图像一起记录在记录介质140上。该音频被提供给音频处理电路116，并且被音频再现电路131转换为适合于扬声器1003的音频数据。
为了使得能够针对数字照相机100来使用TV监视器终端1004在TV监视器上欣赏再现图像，使用视频编码电路118将从记录介质140中读出的图像数据转换为能够来在TV(电视)监视器上显示的图像数据，然后将活动图像输出至外部。
镜头信息存储器141能够根据用于每个镜头单元50的一组三个参数(摄影条件)，即焦距、对象距离和光圈段(stage)，存储用于主像素的多个一维校正表和用于副像素的多个一维校正表。在数字照相机100中，当焦距、对象距离和光圈(摄影条件)改变时，光通量入射在相位差CCD17中的每个光电二极管上的入射角不同，使得在水平方向上的阴影形状极大地改变。因此，可以在镜头信息存储器141中存储的多个一维校正表中选择与摄影条件相对应的一个，以与根据摄影条件而不同的阴影属性相对应。
图2是示出了相位差CCD110的构造的示例的示图。
相位差CCD110具有各自以矩阵形状排列的奇数行像素(主像素，也称为A平面像素)和偶数行像素(副像素，也称为B平面像素)，并且已分别在主像素和副像素处进行了光电转换的与两个平面相对应的图像信号可以被独立地读出。
如图2所示，在分别具有R(红)、G(绿)和B(蓝)滤色器的各像素中的各自具有像素阵列GRGR……的各行和各自具有像素阵列BGBG……的各行交替设置在相位差CCD110的奇数行(1、3、5、……)上。另一方面，与在奇数行上的那些类似，在各像素中的各自具有像素阵列GRGR……的各行和各自具有像素阵列BGBG……的各行交替设置在偶数行(2、4、6、……)上。奇数行上的像素在线方向上相对偶数行上的像素只偏移半个像素间距。
图3是示出了摄影镜头14和相位差CCD110中的各个主像素和各个副像素中的各自一个的示图，图4是图3的主要部分的放大视图。
遮光构件17A布置在相位差CCD110中的主像素的前表面(在显微镜头ML一侧)上，并且遮光构件17B布置在相位差CCD110中的副像素的前表面上。遮光构件17A和遮光构件17B中的每一个都具有光瞳分割构件的功能。如图4示出的部分(A)所示，通过出射光瞳的光通量经由显微镜头ML入射在CCD中的标准像素(光电二极管PD)上而没有受到限制。如图4示出的部分(B)所示，遮光构件17A遮挡了主像素(光电二极管PD)的光接收表面的右半部分。因此，在主像素中只接收到通过出射光瞳的光轴的左侧的光通量。如图4示出的部分(C)所示，遮光构件17B遮挡了副像素(光电二极管PD)的光接收表面的左半部分。因此，在副像素中只接收到通过出射光瞳的光轴的右侧的光通量。因而，用作光瞳分割装置的遮光构件17A和遮光构件17B中的每一个将通过出射光瞳的光通量分割为左部分和右部分。
下面将描述用于通过使用相位差CCD110来捕获立体图像的机构，该机构通过这样在相位差CCD110中的主像素上只接收通过出射光瞳的光轴左侧的光通量以及在副像素上只接收通过出射光瞳的光轴右侧的光通量来捕获立体图像。
图5所示的部分(A)至部分(C)分别表示根据聚焦镜头是否处于前聚焦、聚焦(处于最佳聚焦)和处于后聚焦而在图像传感器上聚焦的图像的分离状态。在图5中，省略光圈以通过聚焦来比较分离的差异。
在通过光瞳分割获得的各图像中，聚焦的图像在图像传感器上同一位置处聚焦(匹配)，如图5示出的部分(B)所表示，而处于前聚焦和处于后聚焦的各图像中的每个在图像传感器上的不同位置处聚焦(分离)，如图5示出的部分(A)和部分(C)所表示。
因此，经由相位差CCD110来获取已在水平方向上进行了光瞳分割的对象图像，以便能够获取根据聚焦位置而在视差上不同的左视点图像和右视点图像(立体图像)。更具体地，在聚焦位置处的视差变为零，并且3D再现图像的位置(虚拟图像的位置)与显示表面相匹配。当聚焦位置向后移动时视差变为零的位置向后移动，使得在显示表面上的对象显得从显示表面突出。另一方面，当聚焦位置向前移动时视差变为零的位置向前移动，使得在显示表面上的对象显得从显示表面向后移动。
图5示出了在相位差CCD110的光接收表面上的光通量的入射角如何随着聚焦对象距离(聚焦镜头位置)而改变。尽管如此配置具有上述构造的相位差CCD110使得遮光构件17A和遮光构件17B分别限制主像素和副像素的不同区域(右半部分和左半部分)中的光通量，但本发明不限于此。在不提供遮光构件17A和遮光构件17B的情况下，显微镜头ML和光电二极管PD可以在水平方向上相对移动，使得入射在光电二极管PD上的光通量根据移动的方向而被限制。可替换地，可以为两个像素(主像素和副像素)提供一个显微镜头，使得入射在每个像素上的光通量都受到限制。
光通量在相位差CCD110的光接收表面上的入射角随着光圈的开口尺寸和变焦镜头的位置而改变，其图示被省略。左视点图像和右视点图像的每个中出现的阴影的强度取决于光通量的入射角的大小。
图6是示出了阴影校正处理的流程的流程图，该阴影校正处理用于针对分别从相位差CCD110中的主像素和副像素输出并且由模拟信号处理单元60进行了处理的两个图像数据执行阴影校正。CPU105主要控制以下处理。
在S1处，CPU105使镜头附接/拆卸检测开关101检测镜头单元50在照相机主体51上的安装。当阴影校正单元67从已安装的镜头单元50中获取诸如识别信息之类的镜头信息时，其将该镜头信息存储在镜头信息存储器141中。
在S2处，CPU105接收其安装已被检测到的镜头单元50的摄影条件的设置和定义。摄影条件包括以下一组参数：镜头单元50中的聚焦镜头的聚焦位置(聚焦对象距离)、镜头单元50的光圈值、以及镜头单元50中的变焦镜头的任何变焦阶段(焦距)。针对AF/AE处理和变焦开关SW4的操作，自动、手动或半自动地定义摄影条件。CPU105以所定义的摄影条件的值来控制镜头单元50的驱动系统。
在S3处，通过释放开关SW3的半按下操作，CPU105执行AF/AE。在全按下释放开关SW3以执行释放操作时，CPU105使校正表计算单元66在S2处设置的摄影条件下，分别从相位差CCD110中的主像素和副像素获取与主图像和副图像相对应的两个图像数据。
在S4处，CPU105判定与在S1处获取的识别信息相对应的校正表是否存储在镜头信息存储器141中。如果答案是肯定的，则处理进入S5。如果答案是否定的，则处理进入S6。
在S5处，CPU105判定在与S1处获取的识别信息相对应的校正表中得到的与在S2处设置的摄影条件相对应的校正表是否存储在镜头信息存储器141中。如果答案是肯定的，则处理进入S8。如果答案是否定的，则处理进入S6。
在S6处，校正表计算单元66分别将在S3处获得的两个图像数据的亮度水平投影到沿着光瞳分割方向的一维坐标轴上，在此为水平轴X，以获得主图像的一维亮度水平分布和副图像的一维亮度水平分布。图7示意性地示出了这样的处理是如何执行的。
校正表计算单元66将主图像的一维亮度分布与预定的一维亮度水平基准进行比较，以计算与该基准的差。针对用于主图像的校正表确定用于对该差进行补偿的亮度增益。图8示意性地示出了这样的处理是如何执行的。
类似地，校正表计算单元66将副图像的一维亮度分布与预定的一维亮度水平基准进行比较，以计算与该基准的差。在用于副图像的校正表中确定用于对该差进行补偿的亮度增益。
每个校正表都定义了分别与沿着光瞳分割方向的一维坐标轴中的坐标相对应的一维亮度增益。
在不将用于主图像的校正表和用于副图像的校正表分开地存储在镜头信息存储器141中的情况下，通过沿着光瞳分割方向向前或向后旋转读取由同一校正表定义的亮度增益，可以共享用于主图像的校正表和用于副图像的校正表。
分别与各像素相对应的所有亮度增益不必连续地包括在校正表中，可以在校正表中包括离散的亮度增益。例如，针对每四个像素，可以在校正表中包括一个相应的亮度增益。
在S7处，校正表计算单元66将在S1处获取的识别信息、在S2处设置的摄影条件以及在S6处判定的用于主图像和副图像的校正表进行关联，并将它们存储在镜头信息存储器141中。
诸如步进电动机之类的驱动系统以离散的停止位置驱动镜头和光圈。因此，变焦镜头位置、聚焦镜头位置和光圈值分别取离散值。因此，各个三个参数(摄影条件)(即每个镜头单元50的焦距、对象距离和光圈值)的组的数量是有限的，并且与每一组相对应的一维校正表的数量也是有限的。
在S8处，阴影校正单元67从镜头信息存储器141中提取在S1处获取的识别信息和与在S2处设置的摄影条件相对应的校正表。
在S9处，阴影校正单元67参考在S8处提取出来的校正表，并且将与已在和S2处的摄影条件相同的摄影条件下捕获的任何主图像/副图像(典型地，为在S3处捕获的主图像/副图像)中的每个像素的X坐标相对应的亮度增益添加到表示该像素的亮度的信号中，以校正阴影。
如果校正表包括离散的亮度增益，则阴影校正单元67根据待校正的像素离中间夹有该待校正的像素的两个像素中的每一个的距离，利用该待校正像素对与这两个像素相对应的亮度增益进行插值，以找到与该待校正的像素相对应的亮度增益，并且以所找到的亮度增益来对该待校正的像素的亮度进行校正。
已校正的主图像/副图像记录在记录介质140中，并且显示在LCD监视器109a上。
在每次检测到镜头的安装时都可以重复上述处理。待校正的主图像/副图像的数量可以是任何数量。
如果这样在镜头信息存储器141中存储了与已安装的镜头单元50的摄影条件相对应的校正表，则使用与该镜头单元50相对应的校正表来对主图像/副图像的阴影进行校正。
如果与已安装的镜头单元50的摄影条件相对应的校正表没有存储在镜头信息存储器141中，则基于通过释放开关SW3的全按下操作而获得的主图像/副图像，来计算与所设置的摄影条件相对应的校正表，并且将该校正表存储在镜头信息存储器141中。摄影师只进行摄影而不会特别关注校正表是否存在从而存储校正表。如果再次安装镜头单元从而设置了相同的摄影条件，则使用与镜头单元50的摄影条件相对应的校正表来对主图像/副图像的阴影进行校正。
每次安装与之前的镜头单元相同的镜头单元50时，都设置与之前的摄影条件相同的摄影条件，因此，省略了用于确定校正表的处理。
存储在镜头信息存储器141中的校正表是一维的，以与阴影沿着一维光瞳分割方向出现的事实相对应。因此，镜头信息存储器141的存储容量的负担比存储二维校正表时的小。
<另一个实施例>
即使在S5处所设置的摄影条件与存储在镜头信息存储器141中的校正表不匹配时，如果与接近于所设置的摄影条件的摄影条件相对应的多个校正表存储在镜头信息存储器141中，则在S6处可以对这些校正表进行内插以产生与所设置的摄影条件相对应的校正表，并且在S9处可以使用所产生的校正表来对阴影进行校正。
可替换地，如果在S4处镜头信息存储器141中没有存储与已安装的镜头的识别信息相对应的校正表，则在S6处计算与在S2处的摄影条件相对应的校正表。在此情况下，CPU105对所计算的校正表和已经登记在镜头信息存储器141中的与在S2处的摄影条件相对应的校正表进行比较，从而判定镜头信息存储器141中是否存在其中光瞳分割位置处的亮度增益的全部误差都在预定范围内的所登记的校正表。
当CPU105判定镜头信息存储器141中存在这样的校正表时，CPU105将与该校正表相对应的镜头的识别信息识别为已安装的镜头的识别信息。与已安装的镜头的识别信息相对应的校正表被认为作为用于已被识别为已安装的镜头的校正表而存储在镜头信息存储器141中。更具体地，阴影校正单元67使用用于已被识别为已安装的镜头的校正表中的与任选地设置的摄影条件相对应的一个来对阴影进行校正。
更具体地，即使不清楚已安装的镜头，但如果用于在特定摄影条件下具有相似亮度增益的另一镜头的校正表已经存在，则使用与其它镜头的其它摄影条件相对应的校正表来对关于已安装的镜头的在另一个摄影条件下获得的图像方便地进行校正，以便在即使不清楚已安装的镜头的情况下也能够进行阴影校正。
此外，上述校正处理也可以应用于具有多个光瞳分割方向的照相机主体51。例如，在光瞳分割方向包括垂直方向和水平方向并且获得了四个视点图像的照相机主体51中，例如，可以针对水平方向和垂直方向在镜头信息存储器141中分别存储一维校正表。可替换地，光瞳分割方向包括垂直方向、水平方向和倾斜方向并且获得了九个视点图像的照相机主体51，可以针对垂直方向、水平方向和倾斜方向在镜头信息存储器141中分别存储一维校正表。
附图标记列表
50：镜头单元
51：照相机主体
66：校正表计算单元
67：阴影校正单元
105：CPU
110：相位差CCD
141：镜头信息存储器

Claims (7)

1.一种成像设备，包括成像设备主体和镜头单元，该镜头单元以可拆卸的方式安装在该成像设备主体上，其中
所述镜头单元包括：
成像光学系统，以及存储所述镜头单元特有的识别信息的识别信息存储单元；
所述成像设备主体包括：
识别信息获取单元，其从已安装的镜头单元中的识别信息存储单元中获取识别信息；以及
成像单元，其能够输出包括主图像和副图像在内的一组视点图像，其中通过沿着预定的视差方向进行光瞳分割将来自已经由已安装的镜头单元中的成像光学系统聚焦的对象的光通量分割成两个或更多个光通量，并且将通过光瞳分割所获得的每个光通量聚焦到相应的光电转换元件组上并对该光通量进行光电转换，从而使所述组视点图像之间在所述视差方向上存在视差；
校正表存储单元，其能够将主图像的校正表存储为与由所述识别信息获取单元获取的识别信息相对应，所述主图像的校正表存储用于沿着所述视差方向对由所述成像单元输出的主图像中在所述视差方向上出现的一维阴影进行校正的一维参数；
判定单元，其判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表是否存储在所述校正表存储单元中；以及
阴影校正单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表存储在所述校正表存储单元中时，所述阴影校正单元沿着光瞳分割方向向前读取存储在所述校正表存储单元中、并且与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表的一维参数，并根据向前读取的一维参数来对所述主图像中的阴影进行校正，并且沿着光瞳分割方向向后读取所述主图像的校正表的一维参数，并根据向后读取的一维参数来对所述副图像中的阴影进行校正。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中
所述成像设备主体包括摄影条件设置单元，该摄影条件设置单元设置已安装镜头单元的摄影条件；
所述校正表存储单元将所述校正表存储为与所述识别信息和所述摄影条件相对应；
所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表是否存储在所述校正表存储单元中；以及
当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表存储在所述校正表存储单元中时，所述阴影校正单元根据存储在所述校正表存储单元中、并且与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表来对阴影进行校正。
3.根据权利要求2所述的成像设备，其中所述摄影条件包括光圈、焦距和聚焦对象距离中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的成像设备，还包括校正表计算单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的校正表没有存储在所述校正表存储单元中时，所述校正表计算单元基于从所述成像单元输出的所述组视点图像来计算与已安装的镜头单元相对应的校正表，并且将计算出来的校正表在所述校正表存储单元中存储为与所述识别信息相对应。
5.根据权利要求2或3所述的成像设备，还包括校正表计算单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表没有存储在所述校正表存储单元中时，所述校正表计算单元基于从所述成像单元输出的所述组视点图像来计算与已安装的镜头单元和由所述摄影条件设置单元设置的摄影条件相对应的校正表，并且将计算出来的校正表在所述校正表存储单元中存储为与所述识别信息和所述摄影条件相对应。
6.一种成像设备主体，在该成像设备主体上以可拆卸的方式安装了镜头单元，该镜头单元包括成像光学系统和存储特有的识别信息的识别信息存储单元，所述成像设备主体包括：
识别信息获取单元，其从已安装的镜头单元中的识别信息存储单元中获取识别信息；以及
成像单元，其能够输出包括主图像和副图像在内的一组视点图像，其中通过沿着预定的视差方向进行光瞳分割将来自已经由已安装的镜头单元中的成像光学系统聚焦的对象的光通量分割成两个或更多个光通量，并且将通过光瞳分割所获得的每个光通量聚焦到相应的光电转换元件组上并对该光通量进行光电转换，从而使所述组视点图像之间在所述视差方向上存在视差；
校正表存储单元，其能够将主图像的校正表存储为与由所述识别信息获取单元获取的识别信息相对应，所述主图像的校正表存储用于沿着所述视差方向对由所述成像单元输出的主图像中在所述视差方向上出现的一维阴影进行校正的一维参数；
判定单元，其判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表是否存储在所述校正表存储单元中；以及
阴影校正单元，当所述判定单元判定与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表存储在所述校正表存储单元中时，所述阴影校正单元沿着光瞳分割方向向前读取存储在所述校正表存储单元中、并且与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表的一维参数，并根据向前读取的一维参数来对所述主图像中的阴影进行校正，并且沿着光瞳分割方向向后读取所述主图像的校正表的一维参数，并根据向后读取的一维参数来对所述副图像中的阴影进行校正。
7.一种阴影校正方法，用于以可拆卸的方式安装有包括成像光学系统和存储特有的识别信息的识别信息存储单元的镜头单元的成像设备主体中，所述方法包括以下步骤：
从已安装的镜头单元中的识别信息存储单元中获取识别信息；
输出包括主图像和副图像在内的一组视点图像，其中通过沿着预定的视差方向进行光瞳分割将来自已经由已安装的镜头单元中的成像光学系统聚焦的对象的光通量分割成两个或更多个光通量，并且将通过光瞳分割所获得的每个光通量聚焦到相应的光电转换元件组上并对该光通量进行光电转换，从而使所述组视点图像之间在所述视差方向上存在视差；
将主图像的校正表存储为与所获取的识别信息相对应，所述主图像的校正表存储用于沿着所述视差方向对所输出的主图像中在所述视差方向上出现的一维阴影进行校正的一维参数；
判定是否存储了与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表；以及
当判定存储了与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表时，沿着光瞳分割方向向前读取所存储的、并且与已安装的镜头单元的识别信息相对应的主图像的校正表的一维参数，并根据向前读取的一维参数来对所述主图像中的阴影进行校正，并且沿着光瞳分割方向向后读取所述主图像的校正表的一维参数，并根据向后读取的一维参数来对所述副图像中的阴影进行校正。
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