CN103109536B - 单眼立体摄像装置、单眼立体摄像装置用阴影校正方法 - Google Patents

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Abstract

能够对单眼立体摄像装置所特有的阴影特性进行校正。获取焦距（步骤S11），从多个所存储的1维校正表格中获取与焦距相对应的表格（步骤S12、S13、S14…）。使用所获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S15）。即，从主像素选择任意像素，从所获取的主像素用1维校正表格中读取与所选择的像素位置相对应的校正值，利用该校正值和任意像素的像素值进行阴影校正。对主像素、副像素的全部像素进行该处理。2维SD校正部（67B）使用2维校正表格，对进行了上述阴影校正（步骤S15）的数据进行通常的阴影校正（步骤S16）。

Description

单眼立体摄像装置、单眼立体摄像装置用阴影校正方法
技术领域
本发明涉及单眼立体摄像装置、单眼立体摄像装置用阴影校正方法及单眼立体摄像装置用程序，特别地，涉及使穿过拍摄透镜左右方向的不同区域的被摄体像分别在摄像元件上成像，获取左眼用图像及右眼用图像的技术。
背景技术
在专利文献1中公示了在从各摄像元件获取右眼用图像和左眼用图像而生成立体图像的情况下，对右眼用图像和左眼用图像中的至少一个进行阴影校正的技术。
在专利文献2中公示了一种立体摄像元件，其通过在构成1个摄像元件的各光电二极管上设置微透镜，并使微透镜的位置与对应光电二极管的位置相互错开，而分成A组像素和B组像素。
专利文献1：日本特开2008－270937号公报
专利文献2：日本特开2007－279512号公报
发明内容
但是，专利文献1中记载的发明是以具有多个拍摄光学系统的多眼照相机为前提，不能应用于下述单眼3D照相机（单眼立体摄像装置），该单眼3D照相机通过使用单一的拍摄透镜（拍摄光学系统），将穿过单一拍摄透镜的光束分离为多条光束，使各条光束在单一摄像元件上成像（光瞳分割），而拍摄立体观看图像（以下称为光瞳分割方式）。另外，在专利文献1中并未记载关于阴影校正的详细内容。
在专利文献2记载的发明中，记载了在由A组像素得到的拍摄图像和由B组像素得到的拍摄图像中具有不同的阴影特性的情况。
图31是具有A组像素和B组像素的摄像元件的示意图，图31A是摄像元件整体图，图31B是A组像素，图31C是B组像素。在单眼3D照相机中，在光电二极管的前表面配置有微透镜，从而设计为能够根据微透镜的位置、形状等得到A组像素、B组像素（即视差）。
在单眼3D照相机中，与通常的2D照相机同样地，使得摄像元件的中心与光学透镜的中心大致一致。因此，首先需要对阴影特性进行校正（以下称为通常的阴影校正），该阴影特性是指随着远离拍摄透镜中心部（即，摄像元件中心部M），相对于中心部附近的摄像信号电平，摄像元件周边部（U、D、R、L）的信号电平降低。该通常的阴影校正还包含例如对摄像元件各像素的波动的校正。
此外，在图31B所示的主像素组、图31C所示的副像素组中，与中心部M1、M2相比较，各像素在周缘部（U1、D1、R1、L1、U2、D2、R2、L2）处的受光量均减小。特别地，在图31B所示的主像素组中，在光瞳分割方向（左右方向）上，与图中的左端侧相比，右端侧的受光量减小。另外，在图31C所示的副像素组中，在光瞳分割方向（左右方向）上，与图中的右端侧相比，左端侧的受光量减小。例如，如果将M1、M2的受光量设为100，则上下方向上的U1、D1、U2、D2的受光量约为30，与此相对，在主像素组中，L1的受光量约为40、R1的受光量约为20。与其相对，在副像素组中，R2的受光量约为40，L2的受光量约为20。即，发生由光瞳分割方向引起的阴影特性。
使用图32对其理由进行说明。如图32所示，在单眼3D照相机中，穿过摄像透镜L的光束通过出射到对应于各微透镜（Lm、Lc等）而分割配置的光电二极管（PDma·PDmb、PDca·PDcb等）上，从而得到多个视点图像。利用该结构，在以摄像透镜L的光轴I0为中心的摄像元件的受光面的中心部R1处，由于光束以微透镜的光轴中心为基准在X方向（左右方向）上均匀地入射，因此，在光电二极管（PDca、PDcb）之间，输出均匀的明亮度信号。但是，在摄像元件的受光面的周缘部R2、R3处，光束在X方向（左右方向）上不均匀地入射，因此，会在光电二极管（PDma、PDmb）之间输出不均匀的明亮度信号。即，在摄像元件的受光面的光瞳分割方向X上的周缘部处，多个视点图像之间的明亮度不均匀。
这种受光量沿着光瞳分割方向变化的单眼3D照相机所特有的阴影特性，使用通常的阴影校正方法无法校正。
此外，专利文献2记载的发明是通过使微透镜的位置错开而抑制阴影的技术，并没有记载与用于消除阴影的图像处理相关的技术。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够通过简单的方法对单眼立体摄像装置所特有的阴影特性进行校正的单眼立体摄像装置、单眼立体摄像装置用阴影校正方法及单眼立体摄像装置用程序。
为了实现上述目的，本发明的单眼立体摄像装置的特征在于，具有：单一的拍摄光学系统；光瞳分割单元，其将穿过拍摄光学系统的光束分割为多条光束；单一的摄像元件，其由分别对多条光束受光的多个像素组构成；第1阴影校正单元，其使用2维校正表格，对从单一摄像元件输出的摄像信号整体进行阴影校正，该2维校正表格是在左右上下方向上，将对至少由拍摄光学系统引起的阴影进行校正用的校正值排列而成；以及第2阴影校正单元，其使用1维校正表格，分别对通过多个像素组输出的摄像信号进行阴影校正，该1维校正表格是在由光瞳分割单元的光瞳分割引起的浓度不均匀的梯度方向上，将阴影校正用的校正值排列而成。
根据该单眼立体摄像装置，使用2维校正表格，对从单一摄像元件输出的摄像信号整体进行阴影校正，并且使用1维校正表格，分别对通过多个像素组输出的摄像信号进行阴影校正，该2维校正表格是在左右上下方向上，将对至少由拍摄光学系统引起的阴影进行校正用的校正值排列而成，该1维校正表格是在由光瞳分割单元的光瞳分割引起的浓度不均匀的梯度方向上将阴影校正用的校正值排列而成。由此，能够对随着从中心部远离而信号电平降低的阴影特性进行校正，并且能够对受光量沿着光瞳分割方向变化的这种单眼立体摄像装置特有的阴影特性进行校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选第2阴影校正单元使用同一个1维校正表格对多个像素组进行阴影校正。
根据该单眼立体摄像装置，使用同一个1维校正表格对多个像素组进行阴影校正。由此，能够防止存储器容量、计算量及电路规模增大，从而节约电路规模和存储器等。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选摄像元件具有分别对多条光束受光的第1像素组和第2像素组，第2阴影校正单元具有以下单元：将第1像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，并将第2像素组的规定列的位于与第1像素相对应位置的像素选择作为第2像素的单元；从1维校正表格中读取与第1像素位置相对应位置的校正值，作为针对第1像素的校正值的单元；读取1维校正表格中位于与针对第1像素的校正值左右对称位置的校正值，作为针对第2像素的校正值的单元；以及基于第1像素的像素值和针对第1像素的校正值，对第1像素进行阴影校正，并基于第2像素的像素值和针对第2像素的校正值，对第2像素进行阴影校正的单元。
根据该单眼立体摄像装置，将第1像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，从1维校正表格中读取与第1像素位置相对应位置的校正值，作为针对第1像素的校正值，基于第1像素的像素值和针对第1像素的校正值而对第1像素进行阴影校正。另外，选择第2像素组的规定列的位于与第1像素相对应位置的像素作为第2像素，读取1维校正表格中位于与针对第1像素的校正值左右对称位置的校正值，作为对第2像素的校正值，基于第2像素的像素值和针对第2像素的校正值，对第2像素进行阴影校正。由此，能够使用1个1维校正表格，对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素分别进行阴影校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选摄像元件具有分别对多条光束受光的第1像素组和第2像素组，第2阴影校正单元具有以下单元：将第1像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，并从第2像素组的规定列选择位于与第1像素左右对称位置的像素作为第2像素的单元；从1维校正表格中读取位于与第1像素的位置相对应位置的校正值的单元；以及基于第1像素的像素值和位于与第1像素的位置相对应位置的校正值，对第1像素进行阴影校正，并基于第2像素的像素值和位于与第1像素的位置相对应位置的校正值而对第2像素进行阴影校正的单元。
根据该单眼立体摄像装置，将第1像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，从1维校正表格中读取位于与第1像素的位置相对应位置的校正值，基于第1像素的像素值和位于与第1像素的位置相对应位置的校正值而对第1像素进行阴影校正。另外，从第2像素组的规定列选择位于与第1像素左右对称位置的像素作为第2像素，从1维校正表格中读取位于与第1像素的位置相对应位置的校正值，基于第1像素的像素值和位于与第1像素的位置相对应位置的校正值而对第1像素进行阴影校正。由此，能够使用1个1维校正表格，对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素分别进行阴影校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选拍摄光学系统具有变焦透镜，并具有根据变焦透镜的位置获取焦距的焦距获取单元，第2阴影校正单元对应于焦距而存储多个1维校正表格，使用与由焦距获取单元获取的焦距相对应的1维校正表格进行阴影校正。
根据该单眼立体摄像装置，基于焦距，从多个1维校正表格中选用适当的1维校正表格进行阴影校正。由此，能够进行与焦距相对应的适当的阴影校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选拍摄光学系统具有使光圈值变化的光圈，第2阴影校正单元对应于光圈的光圈值而存储多个1维校正表格，使用与光圈的当前光圈值相对应的1维校正表格进行阴影校正。
根据该单眼立体摄像装置，基于光圈的光圈值，从多个1维校正表格中选用适当的1维校正表格进行阴影校正。由此，能够进行与光圈值相对应的适当的阴影校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选第2阴影校正单元存储有R、G、B各颜色的1维校正表格，在从多个像素组中选择的像素（以下称为所选像素）的像素色为R的情况下，使用R色用的1维校正表格，在所选像素的像素色为G的情况下，使用G色用的1维校正表格，在所选像素的像素色为B的情况下，使用B色用的1维校正表格，而进行阴影校正。
根据该单眼立体摄像装置，在从多个像素组中选择的像素的像素色为R的情况下，使用R色用的1维校正表格，在所选像素的像素色为G的情况下，使用G色用的1维校正表格，在所选像素的像素色为B的情况下，使用B色用的1维校正表格，而进行阴影校正。由此，即使在RGB而阴影特性不同的情况下，特别是对于G像素，也能够进行适当的阴影校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选作为G色用的1维校正表格，第2阴影校正单元存储RGRG…排列的水平线（以下称为GR线）的G像素即Gr色用的1维校正表格、和GBGB排列的水平线（以下称为GB线）的G像素即Gb色用的1维校正表格，在所选像素的像素色是从GR线读取的G像素的情况下，使用Gr色用的1维校正表格，在所选像素的像素色是从GB线读取的G像素的情况下，使用Gb色用的1维校正表格，而进行阴影校正。
根据该单眼立体摄像装置，在从多个像素组选择的像素是从GR线读取的G像素的情况下，使用Gr色用的1维校正表格，在所选像素是从GB线读取的G像素的情况下，使用Gb色用的1维校正表格，而进行阴影校正。由此，即使在由于RGB而阴影特性不同的情况下，特别是对于G像素，也能够进行更加适当的阴影校正。
另外，在本发明的单眼立体摄像装置中，优选具有对摄像元件的方向进行检测的方向检测单元，第2阴影校正单元存储摄像元件为横向的情况下的1维校正表格、和摄像元件为纵向的情况下的1维校正表格，基于通过方向检测单元检测到的摄像元件的方向，使用1维校正表格进行阴影校正。
根据该单眼立体摄像装置，检测摄像元件的方向，使用基于摄像元件的方向的1维校正表格进行阴影校正。由此，不仅是水平方向存在视差的立体观看图像的情况，即使在垂直方向存在视差的立体观看图像的情况下，也能够进行适当的阴影校正。
此外，为了实现上述目的，本发明的单眼立体摄像装置用阴影校正方法的特征在于，具有以下步骤：获取来自分别对多条光束受光的多个像素组的输出信号，该多条光束通过光瞳分割单元对穿过单一拍摄光学系统的光束进行光瞳分割而得到；以及对来自多个像素组的输出信号进行阴影校正，即，使用1维校正表格，对分别从多个像素组输出的输出信号分别进行阴影校正，使用2维校正表格，对从多个像素组输出的输出信号整体进行阴影校正，该1维校正表格是在由光瞳分割单元的光瞳分割引起的浓度不均匀的梯度方向上，将阴影校正用的校正值排列而成，该2维校正表格是在左右上下方向上，将对至少由拍摄光学系统引起的阴影进行校正用的校正值排列而成。
此外，为了实现上述目的，本发明的单眼立体摄像装置用程序的特征在于，使运算装置执行以下步骤：获取来自分别对多条光束受光的多个像素组的输出信号，该多条光束通过光瞳分割单元对穿过单一拍摄光学系统的光束进行光瞳分割而得到；以及对来自多个像素组的输出信号进行阴影校正，即，使用1维校正表格，对分别从多个像素组输出的输出信号分别进行阴影校正，使用2维校正表格，对从多个像素组输出的输出信号整体进行阴影校正，该1维校正表格是在由光瞳分割单元的光瞳分割引起的浓度不均匀的梯度方向上，将阴影校正用的校正值排列而成，该2维校正表格是在左右上下方向上，将对至少由拍摄光学系统引起的阴影进行校正用的校正值排列而成。
发明的效果
根据本发明，能够通过简单的方法对单眼立体摄像装置特有的阴影特性进行校正。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的单眼立体摄像装置1的正面斜视图。
图2是单眼立体摄像装置1的后视图。
图3是表示单眼立体摄像装置1的相位差CCD的结构例的图。
图4是表示拍摄透镜、光圈及相位差CCD的主、副像素各自的1个像素的图。
图5是图4的局部放大图，图5A是无光瞳分割的情况，图5B、图5C分别是有光瞳分割的情况。
图6A至图6C分别是表示由焦点靠前、合焦（最佳焦距）、及焦点靠后的差异引起的在摄像元件上所成的像的分离状态的图。
图7是单眼立体摄像装置1内部的框图。
图8是单眼立体摄像装置1的SD校正部的框图。
图9是用于通常的阴影校正的2维校正表格的例子。
图10是用于单眼立体摄像装置1特有的阴影校正的1维校正表格的例子。
图11是单眼立体摄像装置1的阴影校正处理的流程图。
图12是单眼立体摄像装置2的SD校正部的框图。
图13是单眼立体摄像装置2的阴影校正处理的流程图。
图14是对单眼立体摄像装置2的阴影校正进行说明的图，图14A表示从主像素选择的任意像素，图14B表示从1维校正表格中读取主像素用的校正值，图14C表示从1维校正表格中读取副像素用的校正值。
图15是单眼立体摄像装置3的SD校正部的框图。
图16是对单眼立体摄像装置3的阴影校正进行说明的图，图16A表示主像素的任意像素的选择方法，图16B表示副像素的任意像素的选择方法。
图17是单眼立体摄像装置3的阴影校正处理的流程图。
图18是单眼立体摄像装置4的SD校正部的框图。
图19是单眼立体摄像装置4的阴影校正处理的流程图。
图20是单眼立体摄像装置5的SD校正部的框图。
图21是单眼立体摄像装置5的阴影校正处理的流程图。
图22是单眼立体摄像装置6的SD校正部的框图。
图23是单眼立体摄像装置6的阴影校正处理的流程图。
图24是表示单眼立体摄像装置7的相位差CCD的结构例的图。
图25是对单眼立体摄像装置7的相位差CCD的主像素、副像素进行说明的图。
图26是单眼立体摄像装置7的SD校正部的框图。
图27是单眼立体摄像装置7的阴影校正处理的流程图。
图28是表示具有4个像素1个微透镜的CCD的各个面的阴影特性的图。
图29是表示9个像素1个微透镜的结构例的图。
图30是表示具有9个像素1个微透镜的CCD的各个面的阴影特性的图。
图31是对单眼立体摄像装置特有的阴影特性进行说明的图。
图32是对单眼立体摄像装置特有的阴影特性进行说明的图。
具体实施方式
下面，按照附图对本发明涉及的单眼立体摄像装置的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
[摄像装置的整体结构]
图1是表示本发明涉及的第1实施方式的摄像装置的单眼立体摄像装置1的一个实施方式的斜视图。图2是表示上述单眼立体摄像装置1的一个实施方式的后视图。该单眼立体摄像装置1是数码相机，其由摄像元件对穿过透镜的光受光，变换为数字信号并记录在记录介质中。
单眼立体摄像装置1的相机机体10形成为横向较长的四边箱状，如图1所示，在其正面配置透镜单元12、闪光灯21等。另外，在相机机体10的上表面配置快门按钮22、电源/模式开关24、模式旋钮26等。另一方面，如图2所示，在相机机体10的背面配置液晶监视器28、变焦按钮30、十字键32、MENU/OK按钮34、再生按钮36、BACK按钮38等。
此外，在未图示的相机机体10的下表面设有三脚架螺纹孔、具有可自由开闭的盖部的电池插入部和存储卡插槽。在该电池插入部和存储卡插槽中装入电池和存储卡。
透镜单元12由伸缩式变焦透镜构成，通过利用电源/模式开关24将照相机模式设定为拍摄模式，透镜单元12从相机机体10伸出。此外，关于透镜单元12的变焦机构或伸缩机构，由于是公知的技术，因此此处省略关于其具体结构的说明。
闪光灯21向主要被摄体照射闪光。
快门按钮22由所谓的“半按”和“全按”组成的2段式开关构成。单眼立体摄像装置1在拍摄模式下驱动时，通过“半按”该快门按钮22而进行AE/AF动作，通过“全按”而执行拍摄。另外，单眼立体摄像装置1在投影模式下驱动时，通过“全按”该快门按钮22而执行投影。
电源/模式开关24具有将单眼立体摄像装置1的电源接通/断开的作为电源开关的功能和设定单眼立体摄像装置1的模式的作为模式开关的功能，配置为在“OFF位置”、“再生位置”和“拍摄位置”之间自由滑动。单眼立体摄像装置1通过使电源/模式开关24滑动至“再生位置”或“拍摄位置”而将电源接通，通过滑动至“OFF位置”而将电源断开。并且，通过使电源/模式开关24滑动至“再生位置”而设定为“再生模式”，通过滑动至“拍摄模式”而设定为“拍摄模式”。
模式旋钮26作为设定单眼立体摄像装置1的拍摄模式的拍摄模式设定单元起作用，可以根据该模式旋钮的设定位置，将单眼立体摄像装置1的拍摄模式设定为多种模式。例如，进行平面图像拍摄的“平面图像拍摄模式”、进行立体观看图像（3D图像）拍摄的“立体观看图像拍摄模式”、进行动画拍摄的“动画拍摄模式”、进行全景立体拍摄的“全景立体拍摄模式”等。
液晶监视器28是立体显示单元，其可以通过视差屏障将左眼用图像及右眼用图像分别显示为具有规定指向性的立体观看图像。在立体观看图像被输入至液晶监视器28的情况下，在液晶监视器28的视差屏障显示层产生由透光部与遮光部以规定间距交互排列而成的图案组成的视差屏障，并且，表示左右图像的短栅状的图像片段交互排列而显示在其下层的图像显示面上。在作为平面图像或使用者界面显示面板使用的情况下，视差屏障显示层无任何显示，而在其下层的图像显示面上直接显示1张图像。此外，液晶监视器28的方式并不限定于此，只要是可识别地将立体观看图像显示为立体图像的结构即可，可以使用双凸透镜的单元，或通过配戴偏光眼镜、液晶快门眼镜等专用眼镜而单独观看左眼用图像和右眼用图像的单元。此外，也可以取代液晶监视器而使用有机EL监视器等。
变焦按钮30作为指示变焦的变焦指示单元起作用，由指示向望远侧变焦的远摄变焦按钮30T和指示向广角侧变焦的广角变焦按钮30W构成。单眼立体摄像装置1在拍摄模式时，通过对该远摄变焦按钮30T和广角变焦按钮30W进行操作，使透镜单元12的焦距变化。另外，在再生模式时，通过对该远摄变焦按钮30T和广角变焦按钮30W进行操作，将再生中的图像放大、缩小。
十字键32是输入上下左右4个方向的指示的操作部，作为从菜单画面选择项目或从各菜单指示各种设定项目选择的按钮（光标移动操作单元）起作用。左/右键作为再生模式时的场景进给（正/反方向进给）按钮起作用。
MENU/OK按钮34是操作键，兼有用于指示在液晶监视器28的画面上显示菜单的作为菜单按钮的功能、和指示选择内容确定及执行等的作为OK按钮的功能。
再生按钮36是用于切换为将拍摄记录的立体观看图像（3D图像）、平面图像（2D图像）的静止图像或动画显示在液晶监视器28上的再生模式的按钮。
BACK按钮38作为指示取消输入操作或返回前一个操作状态的按钮起作用。
[拍摄光学系统、摄像元件的结构例]
透镜单元12主要由拍摄透镜14、光圈16、作为相位差图像传感器的固体摄像元件（以下称为“相位差CCD”）17构成。
拍摄透镜14是由包含聚焦透镜、变焦透镜的多个透镜构成的摄像光学系统。光圈16例如由5片光圈叶片构成，例如，从光圈值F2.8至F11，对于1AV刻度，以5级进行光圈控制。在拍摄模式时，表示被摄体的图像光线经由拍摄透镜14、光圈16而在相位差CCD17的受光面上成像。
图3是表示相位差CCD17的结构例的图。
相位差CCD17具有分别以矩阵状排列的奇数线的像素（主像素，也称为A面像素）和偶数线的像素（副像素，也称为B面像素），由这些主、副像素分别进行光电转换而得到的2个面的图像信号可以独立读取。
如图3所示，在相位差CCD17的奇数线（1、3、5、…）中，交互设置具有R（红）、G（绿）、B（青）的彩色滤光片的像素中的GRGR…像素排列的线和BGBG…像素排列的线，另一方面，偶数线（2、4、6、…）的像素与奇数线同样地，交互设置GRGR…像素排列的线和BGBG…像素排列的线，并且，相对于偶数线的像素，奇数线的像素在直线方向上偏离2分之1间距而配置。
图4是表示拍摄透镜14及相位差CCD17的主、副像素的各1个像素的图，图5是图4的要部放大图。
在相位差CCD17的主像素的前面侧（微透镜ML侧）配置遮光部件17A，在副像素的前面侧配置遮光部件17B。遮光部件17A、17B具有作为光瞳分割部件的功能。如图5A所示，穿过射出瞳的光束，经由微透镜ML无限制地入射到通常的CCD像素（光电二极管PD）上。如图5B所示，遮光部件17A遮挡主像素（光电二极管PD）的受光面的右半部分。因此，在主像素上，仅对穿过射出瞳的光束的光轴左侧受光。另外，如图5C所示，遮光部件17B遮挡副像素（光电二极管PD）的受光面的左半部分。因此，在副像素上，仅对穿过射出瞳的光束的光轴右侧受光。由此，通过作为光瞳分割单元的遮光部件17A、17B，将穿过射出瞳的光束左右分割。
对于通过按照上述方式在相位差CCD17的主像素上仅对穿过射出瞳的光束的光轴左侧受光，而在副像素上仅对穿过射出瞳的光束的光轴右侧受光，从而利用相位差CCD17拍摄立体观看图像的原理进行说明。
图6A至6C是表示由于聚焦透镜分别为焦点靠前、合焦（最佳焦距）及焦点靠后的差异，所引起的摄像元件上所成的像的分离状态的图。另外，在图6A至图6C中，为了对由焦距引起的分离的差异进行比较而省略光圈16。
如图6B所示，光瞳分割的像中合焦的像，成像在摄像元件上的同一个位置（一致），但如图6A及6C所示，焦点靠前及焦点靠后的像成像在摄像元件上不同的位置（分离）。
因此，通过经由相位差CCD17获取在左右方向上进行光瞳分割的被摄体像，从而可以对应于焦点位置获取视差不同的左眼用图像及右眼用图像（立体观看图像）。即，合焦位置的视差为0，3D再生像的位置（虚像的位置）与显示面一致。随着使合焦位置向里侧移动，视差为0的位置向里侧偏移，从而显示面上的被摄体看上去像是从显示面凸出。反之，随着使合焦位置向前侧移动，视差为0的位置向前偏移，从而显示面上的被摄体看上去像是从显示面向里侧移动。
另外，上述结构的相位差CCD17构成为，对于主像素和副像素，由遮光部件17A、17B限制光束的区域（右半部分、左半部分）不同，但并不限定于此，也可以不设置遮光部件17A、17B，使微透镜ML和光电二极管PD相对地在左右方向上偏离，根据其偏离方向限制入射到光电二极管PD上的光束，另外，也可以通过相对于2个像素（主像素和副像素）设置1个微透镜而限制入射到各像素的光束。
[摄像装置的内部结构]
图7是本发明的第1实施方式涉及的单眼立体摄像装置1的框图。该单眼立体摄像装置1将摄像得到的图像记录在记录介质54中，装置整体的动作由中央处理装置（CPU）40集中控制。
单眼立体摄像装置1设有快门按钮、模式旋钮、再生按钮、MENU/OK键、十字键、BACK键等操作部48。来自该操作部48的信号被输入CPU40，CPU40基于输入信号对单眼立体摄像装置1的各个电路进行控制，例如，进行透镜驱动控制、光圈驱动控制、拍摄动作控制、图像处理控制、图像数据的记录/再生控制、立体显示用的液晶监视器28的显示控制等。
如果通过电源/模式开关24将单眼立体摄像装置1的电源接通，则从电源部58向各个模块供电，开始单眼立体摄像装置1的驱动。
穿过拍摄透镜14、光圈16等的光束在相位差CCD17上成像，在相位差CCD17中蓄积信号电荷。蓄积在相位差CCD17中的信号电荷基于从时序产生器45施加的读取信号，作为对应于信号电荷的电压信号被读取。从相位差CCD17读取的电压信号被输入至模拟信号处理部60。
模拟信号处理部60对于从相位差CCD17输出的电压信号，通过相关双采样处理（以减少摄像元件的输出信号中包含的噪声（特别是热噪声）等为目的，通过求出摄像元件的每1个像素的输出信号中包含的馈通成分电平与像素信号成分电平之差而得到正确的像素数据的处理），对各像素的R、G、B信号进行采样保持，在放大后输出至A/D变换器61。A/D变换器61将依次输入的R、G、B信号变换为数字R、G、B信号，输出至图像输入控制器62。
数字信号处理部63对于经由图像输入控制器62输入的数字图像信号，进行补偿处理、包含白平衡校正及感光度校正在内的增益控制处理、γ校正处理、YC处理等规定的信号处理。在这里，从相位差CCD17的奇数线的主像素读取的主像素数据，作为左眼用图像数据处理，从偶数线的副像素读取的副像素数据，作为右眼用图像数据处理。
由数字信号处理部63处理后的左眼用图像数据及右眼用图像数据（3D图像数据）被输入VRAM50。在VRAM50中包含分别对表示1个场景的3D图像的3D图像数据进行记录的A区域和B区域。在VRAM50中，在A区域和B区域交互地刷新用于表示1个场景的3D图像的3D图像数据。从VRAM50的A区域及B区域中的除了进行3D图像数据刷新的一个区域之外的区域，读取所写入的3D图像数据。
从VRAM50读取的3D图像数据，由3D图像信号处理部64加工成短栅状的图像片段，在视频编码器66中进行编码，输出至设置于照相机背面的立体显示用的液晶监视器28，由此，将3D被摄体像连续地显示在液晶监视器28的显示画面上。
如果对操作部48的快门按钮22进行第1阶段的按下（半按），则CCD40进行控制，开始AF动作及AE动作，经由透镜驱动部47，使聚焦透镜在光轴方向上移动，从而使得聚焦透镜到达合焦位置。
AF处理部42是进行对比度AF处理或相位差AF处理的部分。在进行对比度AF处理的情况下，提取左眼用图像数据及右眼用图像数据的至少一个图像数据中的规定聚焦区域内的图像数据的高频成分，通过对该高频成分进行积分，计算表示合焦状态的AF评价值。通过对拍摄透镜14内的聚焦透镜进行控制而进行AF控制，以使得该AF评价值成为极大。另外，在进行相位差AF处理的情况下，检测左眼用图像数据及右眼用图像数据中的规定聚焦区域内的主像素、副像素所对应的图像数据的相位差，基于表示该相位差的信息，求出散焦量。通过对拍摄透镜14内的聚焦透镜进行控制而进行AF控制，使得该散焦量变为0。
CPU40对应于需要而经由透镜驱动部47使变焦透镜在光轴方向进行进退动作，从而使焦距变更。
另外，在半按快门按钮22时，从A/D变换器61输出的图像数据被输入AE/AWB检测部44。
在AE/AWB检测部44中，对图像整体的G信号进行积分，或对在画面中央和周边部进行不同加权的G信号进行积分，将该积分值输出至CPU40。CPU40根据从AE/AWB检测部44输入的积分值计算被摄体的亮度（拍摄Ev值），基于该拍摄Ev值，按照规定的程序框图确定光圈16的光圈值及相位差CCD17的电子快门（快门速度），基于该确定的光圈值经由光圈驱动部46对光圈16进行控制，并且，基于所确定的快门速度经由时序产生器45对相位差CCD17中的电荷蓄积时间进行控制。
如果AE动作及AF动作结束，并且进行快门按钮22的第2阶段按下（全按），则响应该按下，从A/D变换器61输出的与主像素及副像素相对应的左眼用图像（主图像）及右眼用图像（副图像）这2张图像的图像数据，从图像输入控制器62输入至VRAM50并暂时存储。
暂时存储在VRAM50中的2张图像的图像数据通过数字信号处理部63适当地读取，在这里，进行包含图像数据的亮度数据及色差数据的生成处理（YC处理）在内的规定的信号处理。YC处理后的图像数据（YC数据）重新记录在VRAM50中。然后，2张图像的YC数据分别被输出至压缩展开处理部65，执行JPEG（jointphotographic experts group）等规定的压缩处理，然后，重新记录在VRAM50中。
根据记录在VRAM50中的2张图像的YC数据（压缩数据），在3D图像信号处理部64中生成多图像文件（MP文件：多个图像相连的形式的文件），该MP文件通过介质控制器52读取，记录在记录介质54中。
此外，不仅是在快门按钮22第1段按下（半按）的情况下，在连续地拍摄右眼用图像数据、左眼用图像数据的情况下，也进行AF动作。所谓连续拍摄右眼用图像数据、左眼用图像数据的情况，例如，可以列举拍摄实时取景图像（镜头取景）的情况或拍摄动画的情况。在这种情况下，AF处理部42在连续地拍摄右眼用图像数据、左眼用图像数据的期间内，始终重复进行AF评价值运算，并连续进行对聚焦透镜位置进行控制的连续AF。在这种情况下，对应于聚焦透镜位置的移动，连续地显示在液晶监视器28的显示画面上的右眼用图像、左眼用图像的视差量发生变化。
在本实施方式中，作为阴影校正单元，具有阴影（SD）校正部67，其对通过全按快门按钮22而从主像素、副像素输出的信号进行阴影校正。
SD校正部67进行2种阴影校正，即，通常的阴影校正和单眼立体摄像装置1特有的阴影校正。
2维阴影（SD）校正部67B（第1阴影校正单元）是对在拍摄透镜的中心和端部光量不同这一由拍摄光学系统引起的阴影、及由相位差CCD17的像素的波动引起的阴影等进行校正的部分，即，进行通常的阴影校正，该2维阴影校正部67B存储有一个2维校正表格（参照图9），该2维校正表格是在左右上下方向上2维地排列校正值。该2维校正表格例如是将基于中心部的受光量较大而周边部的受光量较小的阴影曲线的曲率倒数而求出的增益（即，从中心向外侧变大的增益）即校正值2维排列而成的表格。2维SD校正部67B使用该2维校正表格，对相位差CCD17整体进行阴影校正。此外，2维SD校正部67B进行的处理是公知的，因此省略说明。
1维阴影（SD）校正部67A（第2阴影校正单元）是对由光瞳分割方向（在本实施方式中是左右方向）引起而在主像素和副像素中为相反的阴影特性进行校正的部分，如图8所示，主要由坐标运算部67－1、焦距获取部67－2（焦距获取单元）、表格选择控制部67－3、表格选择部67－4、1维校正表格存储部67－5、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7构成。
在1维校正表格存储部67－5中，存储有主像素用的1维校正表格和副像素用的1维校正表格。在单眼立体摄像装置1中，由于因微透镜ML的形状或位置而在左右方向上产生单眼立体摄像装置特有的阴影，因此能够仅使用1维校正表格（参照图10）进行校正。
另外，在1维校正表格存储部67－5中，对应于焦距分别存储有多个主像素用的1维校正表格及副像素用的1维校正表格。在单眼立体摄像装置1中，如果使焦距变化，则光束入射到相位差CCD17的各光电二极管上的入射角不同，因此，左右方向的阴影形状变化很大。因此，通过对应于焦距而从存储在1维校正表格存储部67－5中的1维校正表格中选择适当的校正表格，从而能够应对因焦距而不同的阴影特性。
焦距获取部67－2根据变焦透镜的位置求出焦距，表格选择控制部67－3向表格选择部67－4发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格，表格选择部67－4对应于表格选择控制部67－3的指令，从1维校正表格存储部67－5中选择适当的1维校正表格。
坐标运算部67－1从主像素或副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4输出。表格选择部67－4从对应于焦距选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。存储在1维校正表格存储部67－5中的校正值并不是与全部像素位置相对应的校正值，而是离散地具有校正值。因此，在本实施方式中，表格选择部67－4读取2个校正值。
SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4获取的校正值进行线性插补等，从而计算坐标运算部67－1所选择的任意像素的阴影校正系数。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6计算出的阴影校正系数与坐标运算部67－1选择的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正。
单眼立体摄像装置1不仅可以得到立体观看图像，还可以得到2维图像。另外，单眼立体摄像装置1不仅可以记录/再生动画、静态图像，还可以记录/再生声音。麦克风57输入送话声音，扬声器55输出受话声音，声音输入/输出电路55对从麦克风输入的声音进行编码及对接收到的声音进行解码等。
[摄像装置的动作的说明]
下面，对于单眼立体摄像装置1的动作进行说明。该摄像处理由CPU40控制。用于使CPU40执行该摄像处理的程序记录在CPU40内的程序存储部中。
如果开始拍摄，则CPU40将拍摄透镜14、光圈16向初始位置驱动。穿过拍摄透镜14的被摄体光线经过光圈16而在相位差CCD17的受光面上成像。利用时序产生器45，蓄积在相位差CCD17的主像素及副像素中的信号电荷，作为与信号电荷相对应的电压信号（图像信号）而以规定的帧率被依次读取，并经由模拟信号处理部60、A/D变换器61、图像输入控制器62依次输入数字信号处理部63，依次生成左眼用图像数据及右眼用图像数据。所生成的左眼用图像数据及右眼用图像数据依次被输入VRAM50。
CPU40基于左眼用图像数据及右眼用图像数据，经由光圈驱动部46变更光圈16的开口量（F值）。另外，CPU40对应于来自操作部48的输入，经由透镜驱动部47进行变焦。
拍摄者可以通过观看实时显示在该液晶监视器28上的图像（镜头取景图像），确认拍摄视场角。
如果半按快门按钮，则S1ON信号被输入至CPU40，CPU40经由AF处理部42及AE/AWB检测部44实施AE/AF动作。在立体观看图像的拍摄处理中，AF处理部42通过相位差AF处理进行AF动作。
如果全按快门按钮，则S2ON信号被输入至CPU40，CPU40开始拍摄、记录处理。即，以基于测光结果确定的快门速度、光圈值使相位差CCD17曝光。
图11是表示对分别从相位差CCD17的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
首先，CPU40判断由单眼立体摄像装置1拍摄的图像是否是立体观看图像，即，是否从相位差CCD17的主像素、副像素得到2张图像数据（步骤S10）。在没有得到立体观看图像（例如，主像素和副像素叠加而得到1张2维图像）的情况下（在步骤S10中为“否”），由于由光瞳分割引起的主像素的画面和副像素的画面的浓度不均匀（阴影）抵消，因此不进行由1维SD校正部67A进行的阴影校正，而由2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
在从相位差CCD17的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），焦距获取部67－2获取焦距（步骤S11），表格选择控制部67－3向表格选择部67－4发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格，表格选择部67－4对应于表格选择控制部67－3的指令，从1维校正表格存储部67－5选择适当的1维校正表格（步骤S12、S13、S14…）。例如，在焦距为A的情况下，获取焦距为A的情况下的1维校正表格即1维SD校正表格1A（主像素用）及1维SD校正表格2A（副像素用）（步骤S12），在焦距为B的情况下，获取焦距为B的情况下的1维校正表格即1维SD校正表格1B（主像素用）及1维SD校正表格2B（副像素用）（步骤S13），在焦距为C的情况下，获取焦距为C的情况下的1维校正表格即1维SD校正表格1C（主像素用）及1维SD校正表格2C（副像素用）（步骤S14）。由此，获取用于阴影校正的1维校正表格。此外，1维SD校正表格1A（主像素用）和1维SD校正表格2A（副像素用）具有左右对称的校正值，1维SD校正表格1B（主像素用）和1维SD校正表格2B（副像素用）具有左右对称的校正值，1维SD校正表格1C（主像素用）和1维SD校正表格2C（副像素用）具有左右对称的校正值。
1维SD校正部67A使用获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S15）。以下对步骤S15具体地进行说明。
坐标运算部67－1从主像素中选择任意像素，接收到该信息的表格选择部67－4从在步骤S12至S14中获取的1维校正表格中的主像素用表格（1维SD校正表格1A、1维SD校正表格1B、1维SD校正表格1C）中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应的校正值（步骤S15－1）。SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4获取的校正值进行线性插补等，计算坐标运算部67－1选择的任意像素的阴影校正系数（步骤S15－2）。此外，坐标运算部67－1由以下单元构成：将主像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，并将副像素组的规定列的位于与第1像素相对应位置的像素选择作为第2像素的单元；以及从1维校正表格读取针对第1像素的校正值，即，位于与第1像素的位置相对应位置的校正值的单元。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6计算出的阴影校正系数与坐标运算部67－1选择的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S15－3）。1维SD校正部67A针对主像素的全部像素，重复进行步骤S15－1至步骤S15－3的处理。
在对主像素的全部像素进行了阴影校正之后，1维SD校正部67A对副像素进行阴影校正。即，坐标运算部67－1从副像素中选择任意像素，接收到该信息的表格选择部67－4从在步骤S12至S14中获取的1维校正表格中的副像素用表格（1维SD校正表格2A、1维SD校正表格2B、1维SD校正表格2C）中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应的校正值（步骤S15－4）。SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4获取的校正值进行线性插补等，从而计算坐标运算部67－1选择的任意像素的阴影校正系数（步骤S15－5）。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6计算出的阴影校正系数与坐标运算部67－1选择的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S15－6）。1维SD校正部67A针对副像素的全部像素，重复进行步骤S15－4至步骤S15－6的处理。
由此，结束单眼立体摄像装置1特有的阴影校正（步骤S15）。然后，2维SD校正部67B使用2维校正表格，对进行了阴影校正（步骤S15）的数据进行通常的阴影校正（步骤S16）。
由此，结束阴影校正。按照上述方式进行了阴影校正的2张图像数据，经由A/D变换器61、图像输入控制器62读入VRAM50，在3D图像信号处理部64中变换为亮度/色差信号后，存储在VRAM50中。存储在VRAM50中的左眼用图像数据被输入压缩展开处理部65，在以规定的压缩格式（例如JPEG格式）压缩后，存储在VRAM50中。
由记录在VRAM50中的2张压缩数据生成MP文件，该MP文件经由介质控制器52记录在记录介质54中。由此，拍摄并记录立体观看图像。
此外，在本实施方式中，以拍摄立体观看图像的情况为例进行了说明。单眼立体摄像装置1可以拍摄平面图像、立体观看图像这两种。在拍摄平面图像的情况下，只要仅使用CCD17的主像素进行拍摄即可。关于拍摄处理的详细过程与拍摄立体观看图像的情况相同，因此省略说明。
通过使用再生按钮将单眼立体摄像装置1的模式设定为再生模式，可以通过液晶监视器28对以上述方式记录在记录介质54中的图像进行再生显示。
如果设定为再生模式，则CPU40将命令输出至介质控制器52，并读取最后存储在记录介质54中的图像文件。
所读取的图像文件的压缩图像数据被输入至压缩展开处理部65，在展开为非压缩的亮度/色差信号之后，经由视频编码器66输出至液晶监视器28。
图像的场景进给通过十字键的左右键操作而进行，如果按下十字键的右键，则从记录介质54中读取下一个图像文件，并再生显示在液晶监视器28上。另外，如果按下十字键的左键，则从记录介质54中读取前一个图像文件，并再生显示在液晶监视器28上。
根据本实施方式，能够在通常的阴影校正的基础上，通过简单的方法对阴影特性沿着光瞳分割方向（左右方向）而不同的单眼立体摄像装置特有的阴影特性进行校正，所述阴影特性沿着光瞳分割方向而不同是指，在主像素组（第1像素组或第2像素组）中，与左端侧相比，右端侧的受光量减小，在副像素组（第1像素组或第2像素组）中，与右端侧相比，左端侧的受光量减小。
此外，在本实施方式中，2维SD校正部67B仅存储有1个2维校正表格，即，没有存储与焦距相对应的多个2维校正表格。这是因为，与通常的阴影特性相关的由焦距引起的阴影变化，比与单眼立体摄像装置特有的阴影特性相关的由焦距引起的阴影的变化小。但是，由于阴影特性也随着焦距变化，因此，也可以在2维SD校正部67B中存储与焦距相对应的多个2维校正表格，对应于焦距而改变所使用的2维校正表格。
<第2实施方式>
本发明的第1实施方式存储有主像素用的1维校正表格和副像素用的1维校正表格，但1维校正表格也可以是主像素和副像素共用的。
本发明的第2实施方式是主像素和副像素使用同一个1维校正表格的方式。以下对第2实施方式涉及的单眼立体摄像装置2进行说明。此外，对于摄像装置的结构，仅内部结构中的SD校正部不同，其他与第1实施方式相同，因此，对于相同的部分省略说明，而仅对SD校正部进行说明。另外，关于摄像装置的动作的说明，由于仅阴影校正方法与第1实施方式不同，因此，仅对阴影校正的方法进行说明。
[摄像装置的内部结构]
图12是表示第2实施方式的SD校正部67－A的图。SD校正部67－A主要由进行通常的阴影校正的2维SD校正部67B和进行单眼立体摄像装置2特有的阴影校正的1维SD校正部67A－1构成。
1维SD校正部67A－1是对主像素和副像素中相反的阴影特性进行校正的部分，如图12所示，主要由坐标运算部67－1、焦距获取部67－2、表格选择控制部67－3、表格选择部67－4a、1维校正表格存储部67－5a、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7构成。
在1维校正表格存储部67－5a中，存储有与焦距相对应的多个1维校正表格。在本实施方式中，对于主像素和副像素使用同一个1维校正表格。
坐标运算部67－1从主像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4a输出。表格选择部67－4a从对应于焦距而选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
坐标运算部67－1从副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4a输出。表格选择部67－4a与选择主像素的任意像素的情况同样地，从对应于焦距而选择的1维校正表格中，确定与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应的位置，读取1维校正表格中与所确定的位置左右对称位置的校正值。
[摄像装置的动作的说明]
图13是表示对分别从相位差CCD17的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
首先，CPU40判断由单眼立体摄像装置2拍摄的图像是否是立体观看图像（步骤S10）。在没有得到立体观看图像的情况下（在步骤S10中为“否”），2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
在从相位差CCD17的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），焦距获取部67－2获取焦距（步骤S11），表格选择控制部67－3向表格选择部67－4a发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格，表格选择部67－4a对应于表格选择控制部67－3的指令，从1维校正表格存储部67－5a获取适当的1维校正表格（步骤S21、S22、S23…）。例如，在焦距为A的情况下，获取焦距为A的情况下的1维校正表格即1维SD校正表格1A（步骤S21），在焦距为B的情况下，获取焦距为B的情况下的1维校正表格即1维SD校正表格1B（步骤S22），在焦距为C的情况下，获取焦距为C的情况下的1维校正表格即1维SD校正表格1C（步骤S23）。由此，获取用于阴影校正的1维校正表格。
1维SD校正部67A－1使用获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S24）。以下对步骤S24具体地进行说明。
如图14A所示，坐标运算部67－1从主像素（A组像素）及副像素（B组像素）中选择位于相同位置的任意像素（步骤S24－1）。任意像素的信息被输出至表格选择部67－4a，表格选择部67－4a如图14B所示，从在步骤S21至S23中获取的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的主像素的像素位置相对应的校正值（步骤S24－2）。另外，表格选择部67－4a如图14C所示，读取在步骤S21至S23中获取的1维校正表格中的校正值中的、位于与在步骤S24－2中读取的校正值左右对称位置的校正值（步骤S24－3）。
SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4a分别在步骤S24－2、步骤S24－3中获取的校正值进行线性插补等，计算阴影校正系数（步骤S24－4）。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4a在步骤S24－2中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的主像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S24－5）。另外，SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4a在步骤S24－3中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的副像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S24－5）。
通过对主像素、副像素的全部像素进行上述阴影校正，从而结束单眼立体摄像装置1特有的阴影校正（步骤S24）。然后，2维SD校正部67B使用2维校正表格，对进行了阴影校正（步骤S24）的数据进行通常的阴影校正（步骤S16）。
根据本实施方式，能够使用1个1维校正表格，分别对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素进行阴影校正。因此，能够防止存储器容量、计算量及电路规模增大，从而节约电路规模和存储器等。
<第3实施方式>
本发明的第3实施方式与第2实施方式同样地，是对于主像素和副像素使用同一个1维校正表格的方式。以下对第3实施方式涉及的单眼立体摄像装置3进行说明。此外，对于摄像装置的结构来说，只有内部结构中的SD校正部不同，其他与第1实施方式相同，因此，对于相同部分省略说明，而仅对SD校正部进行说明。另外，关于摄像装置的动作的说明，由于只有阴影校正方法与第1实施方式不同，因此，仅对阴影校正方法进行说明。此外，对于与第1实施方式及第2实施方式相同的部分标记相同的标号，省略说明。
[摄像装置的内部结构]
图15是表示第3实施方式的SD校正部67－B的图。SD校正部67－B主要由进行通常的阴影校正的2维SD校正部67B和进行单眼立体摄像装置3特有的阴影校正的1维SD校正部67A－2构成。
1维SD校正部67A－2是对主像素和副像素中相反的阴影特性进行校正的部分，如图15所示，主要由坐标运算部67－1、焦距获取部67－2、表格选择控制部67－3、表格选择部67－4a、1维校正表格存储部67－5a、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7、读取方向控制部67－8构成。
读取方向控制部67－8对坐标运算部67－1选择任意像素时的读取方向进行控制。对于主像素，读取方向控制部67－8控制使得坐标运算部67－1从左方进行读取，对于副像素，读取方向控制部67－8控制使得坐标运算部67－1从右方进行读取。例如，在坐标运算部67－1选择从端部开始的第5个像素作为任意像素的情况下，读取方向控制部67－8进行控制，以在主像素的情况下，如图16A所示，使坐标运算部67－1读取从左端开始的第5个像素，在副像素的情况下，如图16B所示，使坐标运算部67－1读取从右端开始的第5个像素。
坐标运算部67－1从主像素及副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4a输出。表格选择部67－4a从对应于焦距而选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
[摄像装置的动作的说明]
图17是表示对分别从相位差CCD17的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
首先，CPU40判断由单眼立体摄像装置1拍摄的图像是否是立体观看图像（步骤S10）。在没有得到立体观看图像的情况下（在步骤S10中为“否”），2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
在从相位差CCD17的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），焦距获取部67－2获取焦距（步骤S11），表格选择控制部67－3向表格选择部67－4a发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5a中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格，表格选择部67－4a对应于表格选择控制部67－3的指令，从1维校正表格存储部67－5a获取适当的1维校正表格（步骤S21、S22、S23…）。
1维SD校正部67A－2使用获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S31）。以下对步骤S31具体地进行说明。
坐标运算部67－1从主像素（A组像素）选择任意像素，表格选择部67－4a从在步骤S21至S23中获取的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的主像素的像素位置相对应的校正值（步骤S31－1）。
SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4a在步骤S31－1中获取的校正值进行线性插补等，计算阴影校正系数（步骤S31－2）。在步骤S31－1中，如图16A所示，在从主像素的左端开始选择第5个像素作为任意像素的情况下，在步骤S31－2中，计算针对从主像素左端开始的第5个像素的阴影校正系数。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的主像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S31－3）。
另外，SD校正部67－7在读取方向控制部67－8的控制下，从副像素中读取位于与从主像素（A组像素）中选择的任意像素的位置左右对称位置的像素作为任意像素。并且，SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的副像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S31－3）。在步骤S31－1中，在如图16A所示选择从主像素左端开始的第5个像素作为任意像素的情况下，在步骤S31－3中，通过如图16B所示选择从副像素右端开始的第5个像素作为任意像素，将在步骤S31－2中计算出的针对从主像素右端开始的第5个像素的阴影校正系数与从副像素的左端开始的第5个像素的像素值相乘，而进行阴影校正。
通过对主像素、副像素的全部像素进行上述阴影校正，从而结束单眼立体摄像装置1特有的阴影校正（步骤S31）。然后，2维SD校正部67B使用2维校正表格，对进行了阴影校正（步骤S31）的数据进行通常的阴影校正（步骤S16）。
根据本实施方式，能够使用1个1维校正表格，对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素分别进行阴影校正。因此，能够防止存储器容量、计算量及电路规模增大，从而节约电路规模和存储器等。
<第4实施方式>
本发明的第4实施方式与第1实施方式的不同点在于，对应于光圈16的光圈值而从1维校正表格存储部67－5b中选择与该光圈值相对应的1维校正表格。
如果光圈16的光圈值（开口直径）不同，则光束入射到相位差CCD17的各光电二极管上的入射角不同，因此，左右方向的阴影形状变化很大。因此，在第4实施方式中，通过对应于光圈值从存储在1维校正表格存储部67－5b中的1维校正表格中选择适当的校正表格，从而能够应对因光圈值而不同的阴影特性。
以下对第4实施方式涉及的单眼立体摄像装置4进行说明。此外，对于摄像装置的结构来说，只有内部结构中的SD校正部不同，其他与第1实施方式相同，因此，对于相同部分省略说明，而仅对SD校正部进行说明。另外，关于摄像装置的动作的说明，由于只有阴影校正方法与第1实施方式不同，因此，仅对阴影校正方法进行说明。此外，对于与第1实施方式相同的部分标记相同的标号，省略说明。
[摄像装置的内部结构]
图18是表示第4实施方式的SD校正部67－C的图。SD校正部67－C主要由进行通常的阴影校正的2维SD校正部67B和进行单眼立体摄像装置4特有的阴影校正的1维SD校正部67A－3构成。
如图18所示，1维SD校正部67A－3主要由坐标运算部67－1、光圈值获取部67－30、表格选择控制部67－40、表格选择部67－4b、1维校正表格存储部67－5b、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7。
坐标运算部67－1从主像素及副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4b输出。表格选择部67－4b从对应于光圈值而选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
[摄像装置的动作的说明]
图19是表示对分别从相位差CCD17的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
另外，图19所示的流程图与图11所示的第1实施方式，仅由虚线包围的步骤（步骤S11’、及步骤S12’、S13’、S14’…）的处理不同，因此，仅对这些步骤S11’、及步骤S12’、S13’、S14’进行说明。
在图19中，在从相位差CCD17的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），光圈值获取部67－30获取光圈16当前的光圈值，判断当前的光圈值是否是光圈值F1、F2、F3、…中的某一个光圈值（步骤S11’），将该判断结果输出至表格选择控制部67－40。
表格选择控制部67－40向表格选择部67－4b发出指令，以从对应于光圈值F1、F2、F3、…而存储在1维校正表格存储部67－5b中的1维校正表格中选择与当前光圈16的光圈值相对应的表格，表格选择部67－4b对应于来自表格选择控制部67－40的指令，从1维校正表格存储部67－5b获取适当的1维校正表格（步骤S12’、S13’、S14’…）。
根据本实施方式，由于对应于光圈16的光圈值选择适当的校正表格，因此能够应对由于光圈值而不同的阴影特性。
<第5实施方式>
本发明的第5实施方式与第2实施方式同样地，是主像素和副像素使用同一个1维校正表格，对应于像素的颜色（RGB）而切换所使用的1维校正表格的方式。以下对第5实施方式涉及的单眼立体摄像装置5进行说明。此外，对于摄像装置的结构来说，只有内部结构中的SD校正部不同，其他与第1实施方式相同，因此，对于相同部分省略说明，而仅对SD校正部进行说明。另外，关于摄像装置的动作的说明，由于只有阴影校正方法与第1实施方式不同，因此，仅对阴影校正方法进行说明。此外，对于与第1实施方式至第3实施方式相同的部分标记相同的标号，省略说明。
[摄像装置的内部结构]
图20是表示第5实施方式的SD校正部67－D的图。SD校正部67－D主要由进行通常的阴影校正的2维SD校正部67B和进行单眼立体摄像装置5特有的阴影校正的1维SD校正部67A－4构成。
1维SD校正部67A－4是对主像素和副像素中相反的阴影特性进行校正的部分，如图20所示，主要由坐标运算部67－1、焦距获取部67－2、表格选择控制部67－3b、表格选择部67－4c、1维校正表格存储部67－5c、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7、像素色（RGB）获取部67－9构成。
在1维校正表格存储部67－5c中存储有与像素色（RGB）相对应的多个1维校正表格。对于针对各颜色的各1维校正表格，存储有与焦距相对应的多个1维校正表格。在本实施方式中，主像素和副像素使用同一个1维校正表格。
坐标运算部67－1从主像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4c及像素色（RGB）获取部67－9输出。像素色（RGB）获取部67－9判断坐标运算部67－1选择的任意像素的像素色是哪一种，并向表格选择控制部67－3b输出。表格选择控制部67－3b向表格选择部67－4c发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5c中的1维校正表格中选择与像素色及焦距相对应的表格，表格选择67－4c从对应于焦距而选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
坐标运算部67－1从副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4c输出。表格选择部67－4c与选择主像素的任意像素的情况同样地，从对应于像素色及焦距而选择的1维校正表格中，确定与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应的位置，读取1维校正表格中与所确定的位置左右对称位置的校正值。
[摄像装置的动作的说明]
图21是表示对分别从相位差CCD17的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
首先，CPU40判断由单眼立体摄像装置5拍摄的图像是否是立体观看图像（步骤S10）。在没有得到立体观看图像的情况下（在步骤S10中为“否”），2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
在从相位差CCD17的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），焦距获取部67－2获取焦距（步骤S11），表格选择控制部67－3b向表格选择部67－4c发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5c中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格。以下对于焦距为A的情况进行说明。对于焦距为B、C…的情况，由于与焦距为A的情况下的处理相同，因此省略说明。
坐标运算部67－1从主像素（A组像素）及副像素（B组像素）中选择位于相同位置的任意像素（步骤S41）。像素色（RGB）获取部67－9分别针对主像素（A组像素）、副像素（B组像素），判断在步骤S41中选择的任意像素的像素色（步骤S42）
对应于像素色，表格选择部67－4c按照表格选择控制部67－3b的指令，从1维校正表格存储部67－5c中获取适当的1维校正表格（步骤S43、S44、S45）。例如，在像素色为R的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为R的情况下的1维SD校正表格1R（步骤S43），在像素色为G的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为G的情况下的1维SD校正表格1G（步骤S44），在像素色为B的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为B的情况下的1维SD校正表格1B（步骤S45）。由此，获取用于阴影校正的1维校正表格。
1维SD校正部67A－4使用所获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S46）。以下对步骤S46具体地进行说明。
在步骤S41中选择的任意像素的信息被输出至表格选择部67－4c，表格选择部67－4c从在步骤S43至S45中获取的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的主像素的像素位置相对应的校正值（步骤S46－1）。
另外，表格选择部67－4c读取在步骤S43至S45中获取的1维校正表格中的校正值中、位于与在步骤S46－1中读取的校正值左右对称位置的校正值（步骤S46－2）。读取位于左右对称位置的校正值的方法与步骤S24－3相同。
SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4c分别在步骤S46－1、步骤S46－2中获取的校正值进行线性插补等，计算阴影校正系数（步骤S46－3）。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4c在步骤S46－1中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择出的主像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S46－4）。另外，SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4c在步骤S46－2中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的副像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S46－4）。
通过对主像素、副像素的全部像素进行步骤S41至S46，从而结束单眼立体摄像装置5特有的阴影校正。然后，2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
根据本实施方式，能够使用1个1维校正表格，对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素分别进行阴影校正。因此，能够防止存储器容量、计算量及电路规模增大，从而节约电路规模和存储器等。
另外，根据本实施方式，即使在由于RGB而阴影特性不同的情况下，也能够进行适当的阴影校正。
<第6实施方式>
本发明的第6实施方式与第5实施方式同样地，是对应于像素色（RGB）而切换所使用的1维校正表格的方式，但第6实施方式是进一步切换针对Gr、Gb所使用的1维校正表格的方式。以下对第6实施方式涉及的单眼立体摄像装置6进行说明。此外，对于摄像装置的结构来说，只有内部结构中的SD校正部不同，其他与第1实施方式相同，因此，对于相同部分省略说明，而仅对SD校正部进行说明。另外，关于摄像装置的动作的说明，由于只有阴影校正方法与第1实施方式不同，因此，仅对阴影校正方法进行说明。此外，对于与第1实施方式至第5实施方式相同的部分标记相同的标号，省略说明。
[摄像装置的内部结构]
图22是表示第6实施方式的SD校正部67－E的图。SD校正部67－E主要由进行通常的阴影校正的2维SD校正部67B和进行单眼立体摄像装置6特有的阴影校正的1维SD校正部67A－5构成。
1维SD校正部67A－5是对主像素和副像素中相反的阴影特性进行校正的部分，如图22所示，主要由坐标运算部67－1、焦距获取部67－2、表格选择控制部67－3c、表格选择部67－4d、1维校正表格存储部67－5d、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7、像素色（R、Gr、B、Gb）获取部67－9a构成。
在1维校正表格存储部67－5d中存储有与像素色（R、Gr、B、Gb）相对应的多个1维校正表格。像素色中的Gr是配置在GRGR…像素排列线中的G像素，Gb是配置在BGBG…像素排列线中的G像素。对于针对各颜色的各1维校正表格，存储有与焦距相对应的多个1维校正表格。在本实施方式中，主像素和副像素使用同一个1维校正表格。
即使是同样的G像素，阴影特性也会由于相邻的像素的颜色而变化。在本实施方式中，通过具有针对Gr、Gb而不同的1维校正表格而能够实现准确的阴影校正。
坐标运算部67－1从主像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4d及像素色（R、Gr、B、Gb）获取部67－9a输出。像素色（R、Gr、B、Gb）获取部67－9a判断坐标运算部67－1选择的任意像素的像素色是哪一种，并向表格选择控制部67－3c输出。表格选择控制部67－3c向表格选择部67－4d发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5d中的1维校正表格中选择与像素色及焦距相对应的表格，表格选择部67－4d从对应于焦距而选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
坐标运算部67－1从副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4d输出。表格选择部67－4d与选择主像素的任意像素的情况同样地，从对应于像素色及焦距而选择的1维校正表格中，确定与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置，读取1维校正表格中与所确定的位置左右对称位置的校正值。
[摄像装置的动作的说明]
图23是表示对分别从相位差CCD17的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
首先，CPU40判断由单眼立体摄像装置6拍摄的图像是否是立体观看图像（步骤S10）。在没有得到立体观看图像的情况下（在步骤S10中为“否”），2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
在从相位差CCD17的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），焦距获取部67－2获取焦距（步骤S11），表格选择控制部67－3c向表格选择部67－4d发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5d中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格。以下对于焦距为A的情况进行说明。对于焦距为B、C…的情况，由于与焦距为A的情况下的处理相同，因此省略说明。
坐标运算部67－1从主像素（A组像素）及副像素（B组像素）中选择位于相同位置的任意像素（步骤S41）。像素色（R、Gr、B、Gb）获取部67－9a分别针对主像素（A组像素）、副像素（B组像素），判断所选择的任意像素的像素色（步骤S51）
对应于像素色，表格选择部67－4d按照表格选择控制部67－3c的指令，从1维校正表格存储部67－5d中获取适当的1维校正表格（步骤S52、S53、S54、S55…）。例如，在像素色为R的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为R的情况下的1维SD校正表格1R（步骤S52），在像素色为Gr的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为Gr的情况下的1维SD校正表格1Gr（步骤S53），在像素色为B的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为B的情况下的1维SD校正表格1B（步骤S54），在像素色为Gb的情况下，从焦距为A的情况下的1维校正表格中获取像素色为Gb的情况下的1维SD校正表格1Gb（步骤S55）。由此，获取用于阴影校正的1维校正表格。
1维SD校正部67A－5使用所获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S56）。以下对步骤S56具体地进行说明。
在步骤S41中选择的任意像素的信息被输出至表格选择部67－4d，表格选择部67－4d从在步骤S52至S55中获取的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的主像素的像素位置相对应的校正值（步骤S56－1）。
另外，表格选择部67－4d读取在步骤S52至S55中获取的1维校正表格中的校正值中的、位于与在步骤S56－1中读取的校正值左右对称位置的校正值（步骤S56－2）。读取位于左右对称位置的校正值的方法与步骤S24－3相同。
SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4d分别在步骤S56－1、步骤S56－2中获取的校正值进行线性插补等，计算阴影校正系数（步骤S56－3）。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4d在步骤S56－1中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的主像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S56－4）。另外，SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4d在步骤S56－2中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的副像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S56－4）。
通过对主像素、副像素的全部像素进行步骤S51至S56，从而结束单眼立体摄像装置6特有的阴影校正。然后，2维SD校正部67B使用2维校正表格，对进行了阴影校正（步骤S56）的数据进行通常的阴影校正（步骤S16）。
根据本实施方式，能够使用1个1维校正表格，对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素分别进行阴影校正。因此，能够防止存储器容量、计算量及电路规模增大，从而节约电路规模和存储器等。
另外，根据本实施方式，即使在由于RGB而使阴影特性不同的情况下，特别是对于G像素，也能够进行适当的阴影校正。
此外，在本实施方式中，针对R、Gr、B、Gb使用了各自的1维校正表格，但也可以事先存储GR线用的1维校正表格和GB线用的1维校正表格，从而对应于阴影校正对象是GR线或GB线而使用适当的校正表格。
<第7实施方式>
在本发明的第1实施方式中，通过使相位差CCD17的主像素仅对穿过射出瞳的光束的光轴左侧进行受光，使副像素仅对穿过射出瞳的光束的光轴右侧进行受光，从而拍摄立体观看图像，但立体观看图像的拍摄方法并不限定于此。
本发明的第7实施方式是按照左右方向、上下方向这2种方法使用立体观看图像的方式。以下对第7实施方式涉及的单眼立体摄像装置7进行说明。此外，对于摄像装置的结构来说，只有固体摄像元件的构造及内部结构中的SD校正部不同，其他与第1实施方式相同，因此，对于相同部分省略说明，而仅对SD校正部进行说明。另外，关于摄像装置的动作的说明，由于只有阴影校正方法与第1实施方式不同，因此，仅对阴影校正方法进行说明。此外，对于与第1实施方式至第6实施方式相同的部分标记相同的标号，省略说明。
[摄像光学系统、摄像元件的结构例]
透镜单元12主要由拍摄透镜14、光圈16、作为相位差图像传感器的固体摄像元件（以下称为“相位差CCD”）17’构成。
图24是表示相位差CCD17’的结构例的图。
作为相位差CCD17’，通过将使4个光电二极管A、B、C、D2维排列，按照覆盖这4个光电二极管的方式配置1个微透镜ML’的结构设为1个单元（4个像素1个微透镜），并将该单元2维配置而成。单元内的各光电二极管能够分别独立地进行读取。
如图24所示，在相位差CCD17’的奇数线（1、3、5…）上，设有具有R（红）、G（绿）、B（蓝）彩色滤光片的像素中的GRGR…像素排列的线，另一方面，偶数线（2、4、6、…）的像素设有BGBG…像素排列的线。
图25是对利用相位差CCD17’拍摄立体观看图像的方法进行说明的图。
在相位差CCD17’在水平方向上进行拍摄的情况下（通常的横拍），将各单元的光电二极管A及C合成，作为仅对穿过射出瞳的光束的光轴左侧进行受光的主像素，光电二极管A及C的合成图像成为左眼用图像。另外，将各单元的光电二极管B及D合成，作为仅对穿过射出瞳的光束的光轴右侧进行受光的副像素，光电二极管B及D的合成图像成为右眼用图像。
在相位差CCD17’在垂直方向上进行拍摄的情况下（使单眼立体摄像装置7旋转90度进行拍摄的所谓的竖拍），将各单元的光电二极管A及B合成，作为仅对穿过射出瞳的光束的光轴左侧进行受光的主像素，光电二极管A及B的合成图像成为左眼用图像。另外，将各单元的光电二极管C及D合成，作为仅对穿过射出瞳的光束的光轴右侧进行受光的副像素，光电二极管C及D的合成图像成为右眼用图像。
[摄像装置的内部结构]
图26是表示第7实施方式的SD校正部67－F的图。SD校正部67－F主要由进行通常的阴影校正的2维SD校正部67B和进行单眼立体摄像装置7特有的阴影校正的1维SD校正部67A－5构成。
1维SD校正部67A－5是对主像素和副像素中相反的阴影特性进行校正的部分，如图26所示，主要由坐标运算部67－1、焦距获取部67－2、表格选择控制部67－3d、表格选择部67－4e、1维校正表格存储部67－5e、阴影（SD）系数运算部67－6、阴影（SD）校正部67－7、水平/垂直校正控制部67－10构成。
在1维校正表格存储部67－5e中存储有相位差CCD17’在水平方向进行拍摄的情况下的多个1维校正表格、和相位差CCD17’在垂直方向进行拍摄的情况下的多个1维校正表格。对应于相位差CCD17’在水平方向进行拍摄的情况下的多个1维校正表格和相位差CCD17’在垂直方向进行拍摄的情况下的多个1维校正表格，分别存储有与焦距相对应的多个1维校正表格。在本实施方式中，主像素和副像素使用同一个1维校正表格。
水平/垂直校正控制部67－10为陀螺仪等，判断相位差CCD17’是在水平方向拍摄还是在垂直方向拍摄（以下称为拍摄方向）。水平/垂直校正控制部67－10的判断结果向表格选择控制部67－3d输出。
坐标运算部67－1从主像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4e输出。表格选择控制部67－3d向表格选择部67－4e发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5e中的1维校正表格中选择与拍摄方向及焦距相对应的表格，表格选择部67－4e从所选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
坐标运算部67－1从副像素中选择任意像素，将其信息向表格选择部67－4e输出。表格选择控制部67－3d向表格选择部67－4e发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5e中的1维校正表格中选择与拍摄方向及焦距相对应的表格，表格选择部67－4e从所选择的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的像素位置相对应位置的校正值。
[摄像装置的动作的说明]
图27是表示对分别从相位差CCD17’的主像素、副像素输出而由模拟信号处理部60处理的2张图像数据进行阴影校正的处理流程的流程图。以下处理主要由CPU40控制。
首先，CPU40判断由单眼立体摄像装置7拍摄的图像是否是立体观看图像（步骤S10）。在没有得到立体观看图像的情况下（在步骤S10中为“否”），2维SD校正部67B使用2维校正表格进行通常的阴影校正（步骤S16）。
在从相位差CCD17’的主像素、副像素获取了2张图像数据的情况下（在步骤S10中为“是”），焦距获取部67－2获取焦距（步骤S11），表格选择控制部67－3d向表格选择部67－4e发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5e中的1维校正表格中选择与焦距相对应的表格。以下对于焦距为A的情况进行说明。对于焦距为B、C…的情况，由于与焦距为A的情况下的处理相同，因此省略说明。
水平/垂直校正控制部67－10判断拍摄方向，并向表格选择控制部67－3d输出（步骤S61）。表格选择控制部67－3d向表格选择部67－4e发出指令，以从存储在1维校正表格存储部67－5e中的1维校正表格中选择与拍摄方向及焦距相对应的表格，表格选择部67－4e对应于表格选择控制部67－3d的指令，从1维校正表格存储部67－5e获取适当的1维校正表格（步骤S62、S63）。即，在焦距为A的情况下，在相位差CCD17’在水平方向进行拍摄的情况下，获取焦距为A且拍摄方向为水平方向的1维校正表格即1维SD校正表格X（步骤S62），在焦距为A的情况下，在相位差CCD17’在垂直方向进行拍摄的情况下，获取焦距为A且拍摄方向为垂直方向的1维校正表格即1维SD校正表格Y（步骤S63）。由此，获取用于阴影校正的1维校正表格。
1维SD校正部67A－5使用获取的1维校正表格进行阴影校正（步骤S64）。以下对步骤S64具体地进行说明。
坐标运算部67－1从主像素及副像素中选择位于相同位置的任意像素（步骤S64－1）。任意像素的信息被输出至表格选择部67－4e，表格选择部67－4e从在步骤S62至S63中获取的1维校正表格中，读取与由坐标运算部67－1选择的主像素的像素位置相对应的校正值（步骤S64－2）。另外，表格选择部67－4e读取在步骤S62至S63中获取的1维校正表格中的校正值中的、位于与在步骤S64－2中读取的校正值左右对称位置的校正值（步骤S64－3）。
SD系数运算部67－6通过对表格选择部67－4e分别在步骤S64－2、步骤S64－3中获取的校正值进行线性插补等，计算阴影校正系数（步骤S64－4）。
SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4e在步骤S64－2中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的主像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S64－5）。另外，SD校正部67－7通过将SD系数运算部67－6基于表格选择部67－4e在步骤S64－3中获取的校正值而计算出的阴影校正系数，与坐标运算部67－1选择的副像素的任意像素的像素值相乘，从而进行阴影校正（步骤S64－5）。
通过对主像素、副像素的全部像素进行上述阴影校正，从而结束单眼立体摄像装置7特有的阴影校正（步骤S64）。然后，2维SD校正部67B使用2维校正表格，对进行了阴影校正（步骤S64）的数据进行通常的阴影校正（步骤S16）。
根据本实施方式，能够使用1个1维校正表格，分别对具有左右对称的阴影特性的主像素、副像素进行阴影校正。因此，能够防止存储器容量、计算量及电路规模增大，从而节约电路规模和存储器等。
另外，在本实施方式中，不仅是水平方向存在视差的立体观看图像的情况，在垂直方向存在视差的立体观看图像的情况下，也能够实现适当的阴影校正。
另外，在本实施方式中，在将主像素和副像素叠加而得到1张2维图像的情况下，或者通过将图24所示的4个像素1个微透镜的4个像素叠加而得到1张2维图像的情况下，由于由单眼3D（光瞳分割）引起的各个面的浓度不均匀抵消，因此不进行1维阴影校正，但在不对各个面进行叠加而获取高解像度的2维图像的情况下，需要分别对由光瞳分割引起的各个面的浓度不均匀进行阴影校正。
[对由光瞳分割引起的浓度不均匀进行阴影校正的其他实施方式]
下面，对于针对各个面，对4个像素1个微透镜的相位差CCD17’得到的4个面（A、B、C、D面）的由光瞳分割引起的浓度不均匀进行校正的情况进行说明。
图28是表示从4个像素1个微透镜的相位差CCD17’得到的4个面（A、B、C、D面）的由光瞳分割引起的浓度不均匀的示意图。另外，在图28上，浓度较浓的部分与较亮的部分相对应。
这时，在仅由4个像素1个微透镜的相位差CCD17’（图24）的光电二极管A形成的1个画面（A面）的情况下，由光瞳分割引起的浓度不均匀具有下述浓度梯度，即，A面最右下角的位置OA最亮，随着从该位置OA远离而变暗。
因此，准备在图28的A面上示出的箭头的方向的1维校正表格（连结位置OA与其对角位置的对角线上的、与从位置OA开始的距离相对应的1维校正表格），在对要进行校正的A面的像素进行阴影校正的情况下，通过基于该A面的像素与位置OA之间的距离，从所述1维校正表格读取对应的校正值并使用，从而对由光瞳分割引起的A面的浓度不均匀进行阴影校正。
另外，由于A面内的各像素与位置OA之间的距离能够预先求出，因此，能够得到表示各像素与位置OA之间的距离的信息。
另外，在对B面、C面及D面的由光瞳分割引起的浓度不均匀进行校正的情况下，也能够使用与上述A面相同的1维校正表格。在这种情况下，用于从1维校正表格读取校正值的B面的各像素的距离为从B面左下角的位置OB开始的距离，同样地，C面、D面各像素的距离分别为从C面右上角的位置OC开始的距离、从D面左上角的位置OD开始的距离。
即，对于A面到D面的各个面的像素，通过分别预先保持从作为基准的位置（OA～OB）开始的距离信息，从1维校正表格读取与各像素的距离相对应的校正值而使用，从而能够对由光瞳分割引起的浓度不均匀进行校正。
下面，对9个像素1个微透镜的相位差CCD17得到的9个面（A至I面）的由光瞳分割引起的浓度不均匀，针对各个面而进行校正的情况进行说明。
图29是表示9个像素1个微透镜的相位差CCD的要部的图。如该图所示，9个像素1个微透镜的相位差CCD为，将使9个光电二极管A至I2维排列，以覆盖这9个光电二极管的方式配置1个微透镜ML”的结构，作为1个单元（9个像素1个微透镜），并将该单元2维配置。另外，9个像素1个微透镜的1个单元，与图24所示的4像素微透镜同样地，对于每个单元配置相同的彩色滤光片。
图30是表示从9个像素1个微透镜的相位差CCD得到的9个面（A至I面）的由光瞳分割引起的浓度不均匀的示意图。另外，在图30上，浓度较浓的部分与较亮的部分相对应。
这时，如图30所示，如果9个面（A至I面）以矩阵状排列，则具有中央的E面较亮、随着远离E面的中心而逐渐变暗的浓度梯度。
因此，准备图30中示出的箭头的方向的1维校正表格（与从E面的中央开始的距离相对应的1维校正表格），在对要进行校正的面的像素进行阴影校正的情况下，通过基于该面的像素与E面中央之间的距离，从所述1维校正表格读取对应的校正值而使用，从而对由光瞳分割引起的各面的浓度不均匀进行阴影校正。
另外，由于各面的像素与E面中央之间的距离，如图30所示在几何上是确定的，因此能够得到各像素的距离信息。另外，作为1维校正表格，也可以具有部队E面像素进行阴影校正的校正值。
此外，在上述实施方式中，存储在1维校正表格存储部中的校正值并不是与全部的像素位置相对应的校正值，而是离散地具有校正值，表格选择部读取2个校正值，SD系数运算部通过线性插补等计算出阴影校正系数，但也可以使1维校正表格具有与全部的像素位置相对应的校正值，通过将读取的校正值与像素值相乘而进行阴影校正。
另外，以通过设置在相位差CCD17的微透镜ML侧的遮光部件17A、17B对光束进行分割的单眼立体摄像装置为例进行了说明，但也可以应用于使用包含用于对光束进行分割的中继透镜在内的投影透镜12’的单眼立体摄像装置。另外，也可以通过对2个像素（主像素、副像素）设置1个微透镜，而限制向各像素入射的光束。
另外，在上述实施方式中，以摄像元件使用CCD的例子进行了说明，但并不限定于CCD。本发明也可以应用于CMOS等其他图像传感器。另外，对于CCD，光电二极管的排列也不限定于上述方式，对于光电二极管以不同的排列方式排列而成的CCD也适用。
此外，在上述第1至第7实施方式中，在针对从主像素、副像素输出的信号，使用1维校正表格对由单眼3D引起的阴影进行校正后，针对该校正后的信号，使用2维校正表格对由光学系统引起的阴影进行校正，但由于阴影校正是针对信号的阴影校正系数的乘法运算，因此，也可以与上述相反地，在针对从主像素、副像素输出的信号，使用2维校正表格对由光学系统引起的阴影进行校正之后，针对该校正后的信号，使用1维校正表格对由单眼3D引起的阴影进行校正，或者，将1维校正表格的阴影校正系数与2维校正表格的阴影校正系数相乘，生成1个阴影校正系数，通过将所述生成的阴影校正系数与从主像素、副像素输出的信号相乘，从而1次性地对由单眼3D引起的阴影及由光学系统引起的阴影进行校正。
此外，并不限定于各实施方式单独实施的情况，也可以将多个实施方式组合而实施。另外，在第3至第7实施方式中，主像素、副像素可以使用形同的用于阴影校正的1维表格，也可以使用不同的1维表格。
标号的说明
1、2、3、4、5、6：单眼立体摄像装置、14：拍摄透镜、16：光圈、17A、17B：遮光部件、17、17’：相位差CCD、40：CPU、45：时序产生器、46：光圈驱动部、47：透镜驱动部、54：记录介质、67、67－A、67－B、67－C、67－D、67－E、67－F：SD校正部

Claims (10)

1.一种单眼立体摄像装置，具有：
单一的拍摄光学系统；
光瞳分割单元，其将穿过所述拍摄光学系统的光束分割为多条光束；
单一的摄像元件，其由分别对所述多条光束受光的多个像素组构成；以及
第1阴影校正单元，其使用2维校正表格，对从所述单一摄像元件输出的摄像信号整体进行阴影校正，该2维校正表格是在左右上下方向上，将对至少由拍摄光学系统引起的阴影进行校正用的校正值排列而成，
其特征在于，还具有：
第2阴影校正单元，其使用1维校正表格，分别对从所述多个像素组输出的摄像信号进行阴影校正，该1维校正表格是在由所述光瞳分割单元的光瞳分割引起的浓度不均匀的梯度方向上，将阴影校正用的校正值排列而成。
2.根据权利要求1所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
所述第2阴影校正单元，使用同一个1维校正表格对所述多个像素组进行阴影校正。
3.根据权利要求2所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
所述摄像元件具有分别对所述多条光束受光的第1像素组和第2像素组，
所述第2阴影校正单元具有以下单元：
将所述第1像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，并将所述第2像素组的规定列的位于与所述第1像素相对应位置的像素选择作为第2像素的单元；
从所述1维校正表格中读取与所述第1像素的位置相对应位置的校正值，作为针对所述第1像素的校正值的单元；
读取所述1维校正表格中位于与针对所述第1像素的校正值左右对称位置的校正值，作为针对所述第2像素的校正值的单元；以及
基于所述第1像素的像素值和针对所述第1像素的校正值，对所述第1像素进行阴影校正，并基于所述第2像素的像素值和针对所述第2像素的校正值，对所述第2像素进行阴影校正的单元。
4.根据权利要求2所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
所述摄像元件具有分别对所述多条光束受光的第1像素组和第2像素组，
所述第2阴影校正单元具有以下单元：
将所述第1像素组的规定列的任意位置的像素选择作为第1像素，并从所述第2像素组的规定列选择位于与所述第1像素左右对称位置的像素作为第2像素的单元；
从所述1维校正表格中读取位于与所述第1像素的位置相对应位置的校正值的单元；以及
基于所述第1像素的像素值和位于与所述第1像素的位置相对应位置的校正值，对所述第1像素进行阴影校正，并基于所述第2像素的像素值和位于与所述第1像素的位置相对应位置的校正值，对第2像素进行阴影校正的单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
所述拍摄光学系统具有变焦透镜，
并具有根据所述变焦透镜的位置获取焦距的焦距获取单元，
所述第2阴影校正单元对应于焦距而存储多个1维校正表格，使用与由所述焦距获取单元获取的焦距相对应的1维校正表格进行阴影校正。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
所述拍摄光学系统具有使光圈值变化的光圈，
所述第2阴影校正单元对应于所述光圈的光圈值而存储多个1维校正表格，使用与所述光圈的当前光圈值相对应的1维校正表格进行阴影校正。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
所述第2阴影校正单元存储有R、G、B各颜色的1维校正表格，在从所述多个像素组中选择的像素即所选像素的像素色为R的情况下，使用R色用的1维校正表格，在所选像素的像素色为G的情况下，使用G色用的1维校正表格，在所选像素的像素色为B的情况下，使用B色用的1维校正表格，而进行阴影校正。
8.根据权利要求7所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
作为G色用的1维校正表格，所述第2阴影校正单元存储Gr色用的1维校正表格、和Gb色用的1维校正表格，该Gr色用的1维校正表格是RGRG…排列的水平线即GR线的G像素，该Gb色用的1维校正表格是GBGB…排列的水平线即GB线的G像素，在所选像素的像素色是从所述GR线读取的G像素的情况下，使用所述Gr色用的1维校正表格，在所选像素的像素色是从所述GB线读取的G像素的情况下，使用Gb色用的1维校正表格，而进行阴影校正。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的单眼立体摄像装置，其特征在于，
具有方向检测单元，其对所述摄像元件的方向进行检测，
所述第2阴影校正单元存储所述摄像元件为横向的情况下的1维校正表格、和所述摄像元件为纵向的情况下的1维校正表格，基于通过所述方向检测单元检测到的摄像元件的方向，使用1维校正表格进行阴影校正。
10.一种单眼立体摄像装置用阴影校正方法，其特征在于，具有以下步骤：
获取来自分别对多条光束受光的多个像素组的输出信号，该多条光束通过光瞳分割单元对穿过单一拍摄光学系统的光束进行光瞳分割而得到；以及
对来自所述多个像素组的输出信号进行阴影校正，即，使用1维校正表格，对分别从所述多个像素组输出的输出信号分别进行阴影校正，使用2维校正表格，对从所述多个像素组输出的输出信号整体进行阴影校正，该1维校正表格是在由所述光瞳分割单元的光瞳分割引起的浓度不均匀的梯度方向上，将阴影校正用的校正值排列而成，该2维校正表格是在左右上下方向上，将对至少由所述拍摄光学系统引起的阴影进行校正用的校正值排列而成。
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