CN105323499B - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。提供使得可以在连拍中通过在抑制帧速的降低的同时减轻闪烁的影响来获得高质量图像的机制。该摄像设备包括摄像装置和用于响应于拍摄指示来进行该摄像装置的曝光的曝光单元。AE传感器检测闪烁的峰值时刻。照相机CPU在通过使曝光操作与闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作的峰值同步曝光和在没有使曝光操作与闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作的正常曝光之间进行切换。照相机CPU校正通过正常曝光所获得的拍摄图像。照相机CPU基于所检测到的闪烁的峰值时刻来在峰值同步曝光和正常曝光之间进行切换。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及诸如数字照相机等的摄像设备，尤其涉及用于校正由于闪烁(即，拍摄期间发生的环境光变化)所引起的曝光不均匀的技术。

背景技术

在诸如数字照相机等的许多摄像设备中，随着近来ISO感光度的提高，即使在发生闪烁的人工光源下也变得可以进行高速快门拍摄。高速快门拍摄在例如在室内运动场景的拍摄中可以获得无图像模糊的照片方面是有利的。然而，在闪烁光源下的高速快门拍摄中，由于闪烁的影响而可能针对各帧发生图像曝光或色温的偏差。

为了应对上述问题，提出了如下技术，其中在该技术中，检测闪烁，然后在与明暗的变化最小的闪烁的峰值位置相对应的时刻进行曝光，从而减轻闪烁的影响(参见日本特开平6-209427)。

此外，提出了如下技术，其中在该技术中，在按预定定时顺次进行摄像之后，判断各个图像的信号水平，并且基于该判断结果来确定基准信号水平的图像，由此根据所确定的基准图像的信号水平和其它各个图像的信号水平之间的比率来校正各个图像的信号水平(参见日本特开2008-199144)。根据该提议，在该比率超过预定范围的情况下，仅输出基准图像。

然而，日本特开平6-209427所提出的技术存在如下问题：在静止图像拍摄中，在与闪烁峰值位置相对应的时刻进行曝光的情况下，根据闪烁时刻而发生释放时滞。因此，在静止图像连拍中，需要针对各帧等待闪烁的峰值位置然后释放快门，因此完成一帧曝光所需的时间段可能根据闪烁时刻而延长，这可能导致帧速下降。此外，在日本特开2008-199144的情况下，由于通过将各图像的信号水平乘以增益来校正该信号水平，因此在图像中可能产生噪声，这导致图像质量下降。

发明内容

本发明提供使得可以在连拍中通过在抑制帧速的下降的同时减轻闪烁的影响来获得高质量图像的机制。

在本发明的第一方面中，提供一种摄像设备，其能够以指定帧速进行连拍，所述摄像设备包括：摄像装置；曝光单元，用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光；检测单元，用于检测闪烁的峰值时刻；切换单元，用于在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作，以及在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；以及校正单元，用于校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像，其中，所述切换单元基于所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻来在所述第一曝光和所述第二曝光之间进行切换。

在本发明的第二方面中，提供一种摄像设备，其能够以指定帧速进行连拍，所述摄像设备包括：摄像装置；曝光单元，用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光；检测单元，用于检测闪烁的峰值时刻；切换单元，用于在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作，以及在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；以及校正单元，用于校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像，其中，所述切换单元在所述指定帧速不高于预定速度的情况下切换为所述第一曝光，并且在所述指定帧速高于所述预定速度的情况下切换为所述第二曝光。

在本发明的第三方面中，提供一种摄像设备，包括：摄像装置；计算单元，用于计算来自被摄体的光的光量变化特性；控制单元，用于控制所述摄像装置的曝光；以及校正单元，用于对通过使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行亮度校正，其中，所述控制单元基于所述计算单元所计算出的光量变化特性来在第一曝光控制和第二曝光控制之间进行切换，其中在所述第一曝光控制中，在考虑到来自所述被摄体的光的光量满足预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光，并且在所述第二曝光控制中，在没有考虑来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光，以及所述校正单元对通过所述控制单元进行所述第二曝光控制并使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行所述亮度校正。

在本发明的第四方面中，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括摄像装置和用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光的曝光单元，所述摄像设备能够以指定帧速进行连拍，所述控制方法包括以下步骤：检测步骤，用于检测闪烁的峰值时刻；在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作；在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像；以及基于通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻来在所述第一曝光和所述第二曝光之间进行切换。

在本发明的第五方面中，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括摄像装置和用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光的曝光单元，所述摄像设备能够以指定帧速进行连拍，所述控制方法包括以下步骤：检测步骤，用于检测闪烁的峰值时刻；在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作；在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；以及校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像，在所述指定帧速不高于预定速度的情况下切换为所述第一曝光，并且在所述指定帧速高于所述预定速度的情况下切换为所述第二曝光。

在本发明的第六方面中，提供一种摄像设备的控制方法，包括以下步骤：计算来自被摄体的光的光量变化特性；控制摄像装置的曝光；对通过使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行亮度校正；基于所计算出的光量变化特性来在第一曝光控制和第二曝光控制之间进行切换，其中在所述第一曝光控制中，在考虑到来自所述被摄体的光的光量满足预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光，并且在所述第二曝光控制中，在没有考虑来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光；以及对通过进行所述第二曝光控制并使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行所述亮度校正。

根据本发明，可以在连拍中通过在抑制帧速的下降的同时减轻闪烁的影响来获得高质量图像。

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明显。

附图说明

图1是作为根据本发明实施例的摄像设备的数字单镜头反光照相机的示意图。

图2A是图1的数字单镜头反光照相机的照相机本体的从背面所观看的立体图。

图2B是照相机本体的从正面所观看的立体图。

图3是数字单镜头反光照相机所进行的连拍模式中的拍摄处理的流程图。

图4是示出在商用电源的频率为50Hz时存在闪烁的情况下的累积控制和输出测光值之间的关系的曲线图。

图5是示出在商用电源的频率为60Hz时存在闪烁的情况下的累积控制和输出测光值之间的关系的曲线图。

图6A和6B是用于说明用于计算闪烁的峰值时刻的方法的示例的曲线图。

图7是用于说明在基于峰值同步信号来进行峰值同步曝光的情况下所进行的快门控制的曲线图。

图8A和8B是用于说明闪烁和曝光时刻之间的关系的曲线图。

图9是用于说明由于闪烁而在所获得的图像中出现的水平条纹的曲线图。

具体实施方式

以下将参考示出本发明的实施例的附图来详细说明本发明。

图1是作为根据本发明实施例的摄像设备的数字单镜头反光照相机的示意图。

如图1所示，本实施例的数字单镜头反光照相机具有照相机本体100和相对于照相机本体100能够安装和移除的可更换镜筒200。

照相机本体100具有控制照相机的整体操作的照相机CPU 101，并且包括RAM和ROM的存储器102连接至该照相机CPU 101。在取景器观察时，主镜105和辅助镜111进入拍摄光路并将通过了镜筒200的被摄体光束引导至聚焦板106，并且在拍摄时，主镜105和辅助镜111从拍摄光路退避并将被摄体光束引导至摄像装置103。主镜105被形成为半反镜，并且辅助镜111反射通过了主镜105的被摄体光束的一部分并将所反射的光束引导至AF单元110。

五角屋脊棱镜109将聚焦板106上所形成的被摄体光束的图像转换成正立正像。转换得到的被摄体图像不仅被引导至AE传感器108，而且还能经由光学取景器进行观察。例如聚合物网络(PN)液晶的显示装置107显示AF测距框以在用户查看光学取景器时示出聚焦位置。

摄像装置103例如由CCD传感器或CMOS传感器来实现，并且包括红外截止滤波器和低通滤波器。在拍摄时，摄像装置103进行通过了镜筒200的被摄体光束的被摄体图像向图像信号的光电转换，并且输出该图像信号。快门104在非拍摄状态下对摄像装置103进行遮光，并且在处于拍摄状态的情况下开放以将被摄体光引导至摄像装置103。

AE传感器108通过使用诸如CCD传感器或CMOS传感器等的摄像装置，不仅进行测光，而且还进行诸如面部检测等的场景识别和闪烁检测。在本实施例中，尽管使用AE传感器108作为用于检测闪烁的单元，但还可以使用摄像装置103作为闪烁检测单元。

ICPU 112用作用于控制AE传感器108的驱动并进行图像处理和计算的CPU。ICPU112不仅进行面部检测所用的计算、用于追踪被摄体的计算和测光所用的计算，而且还进行以下所述的闪烁频率和闪烁峰值时刻的检测等。ICPU 112连接至包括RAM和ROM的存储器113。在本实施例中，尽管使用AE传感器108专用的ICPU 112，但ICPU 112所进行的所有处理均可以由照相机CPU 101来进行。LPU 201是镜筒200中所设置的CPU。LPU 201将与到被摄体的距离有关的信息等发送至照相机CPU 101。

图2A是照相机本体100的从背面所观看的立体图，并且图2B是照相机本体100的从正面所观看的立体图。

如图2A所示，在照相机本体100的背面侧，配置有由LCD等构成的显示装置114，并且在显示装置114的从图2A所观看的右侧，配置有供各种操作所使用的操作按钮组115。显示装置114显示拍摄中的实时取景视频图像、所再现的拍摄图像、菜单设置画面和各种信息。操作按钮组115包括用户进行包括菜单选项选择、菜单选项设置、菜单选项取消、变焦操作等的操作所使用的各种按钮。

此外，如图2B所示，在照相机本体110的从正面所观看的左上角配置有释放按钮116。在半按下释放按钮116的情况下，接通未示出的释放开关SW1，并开始包括AF(自动调焦)和AE(自动曝光)的拍摄准备操作，并且在全按下释放按钮116的情况下，接通未示出的释放开关SW2，并发出拍摄指示，由此开始拍摄操作。

接着，将参考图3～9来说明如上所述配置成的数字单镜头反光照相机所进行的连拍模式下的拍摄处理。图3是数字单镜头反光照相机所进行的拍摄处理的流程图。注意，在照相机CPU 101的控制下进行图3的拍摄处理，其中该照相机CPU 101将例如存储器113的ROM中所存储的关联程序载入RAM中，并且执行该程序。

在连拍模式中，在接通释放开关SW1的情况下(步骤S302为“是”)，照相机CPU 101进入步骤S303。

在步骤S303中，使ICPU 112进行闪烁检测处理，并且生成所检测到的闪烁的发光周期和峰值同步信号。具体地，ICPU 112利用AE传感器108连续进行12次累积时间段为1.66ms的累积。

图4是示出在商用电源的频率为50Hz时存在闪烁的情况下的累积控制和输出测光值之间的关系的曲线图。在图4中，利用“累积n”来表示第n次累积，利用“读出n”来表示累积n的结果的读出，并且利用“AE(n)”来表示根据读出n的结果所获得的测光值。此外，由于在有限的时间段内进行累积因此利用累积时间段中的中央值来代表各测光值的获取时间，并且利用“t(n)”来表示获得测光值AE(n)的时间。注意，尽管如图4那样仅例示出与n＝1和n＝2相对应的标绘图，但这同样适用于与n＝3～12相对应的标绘图。

在商用电源的频率为50Hz的情况下，闪烁的发光周期为10ms，因而在这种情况下，可以计算出累积时间段的数量为10/1.66≈6个，这意味着如图4所示，可以与累积时刻无关地针对每6个时间段获得相同的测光值。简言之，AE(n)＝AE(n+6)的关系成立。

同样，在商用电源的频率为60Hz的情况下，闪烁的发光周期为8.33ms，因而在这种情况下，可以计算出累积时间段的数量为8.33/1.66≈5个，这意味着如图5所示，可以针对每5个时间段获得相同的测光值。简言之，AE(n)＝AE(n+5)的关系成立。

另一方面，在不存在闪烁的环境下，与值n无关地，AE(n)是常数。根据上述，可以通过以下的等式(1)和(2)来分别定义评价值F50和F60，

使用阈值Fth来判断是否存在闪烁，并且如果存在闪烁，则可以判断该闪烁的频率(即，发光周期)。

更具体地，在F50<Fth且F60<Fth成立的情况下，可以判断为处于不存在闪烁的环境下。在F50<Fth且F60≥Fth成立的情况下，可以判断为处于发光周期T＝10ms成立(即，电源频率为50Hz)的闪烁环境下。此外，在F50≥Fth且F60<Fth成立的情况下，可以判断为处于发光周期T＝8.33ms成立(即，电源频率为60Hz)的闪烁环境下。

此外，可以设想存在由于平摇或被摄体的移动而导致F50和F60这两者都超过Fth的情况。在这种情况下，将F50的大小和F60的大小彼此进行比较，并且如果F50较小，则判断为处于发光周期T＝10ms成立(即，电源频率为50Hz)的闪烁环境下。另一方面，如果F60较小，则判断为处于发光周期T＝8.33ms成立(即，电源频率为60Hz)的闪烁环境下。

也就是说，在F50≥Fth且F60≥Fth的情况下，当F50≤F60成立时，判断为处于发光周期T＝10ms成立(即，电源频率为50Hz)的闪烁环境下，并且当F50>F60成立时，判断为处于发光周期T＝8.33ms成立(即，电源频率为60Hz)的闪烁环境下。如上所述，通过计算评价值F50和F60，可以判断是否存在闪烁，并且如果存在闪烁，则可以判断电源频率为50Hz还是60Hz，并且进一步确定此时的发光周期T。在存在闪烁的情况下，生成峰值同步信号。基本上，在该处理中，对所获得的12个测光值进行插值，由此计算出闪烁处于其峰值的时间t(峰值)。

图6A是用于说明用于计算闪烁的峰值时刻的方法的示例的曲线图。

参考图6A，利用P2(t(m),AE(m))来表示获得测光值AE(1)～AE(12)中的最大输出(测光值)的点。然后，利用P1(t(m-1),AE(m-1))来表示紧挨获得测光值的点P2(t(m),AE(m))之前的点。此外，利用P3(t(m+1),AE(m+1))来表示紧挨获得测光值的点P2(t(m),AE(m))之后的点。

首先，通过线性方程L1＝at+b来表示穿过具有测光值AE(m-1)和测光值AE(m+1)中的较小值的点(在图6A所示的示例中为点P3)以及点P2而延伸的直线。此外，通过线性方程L2来表示穿过具有测光值AE(m-1)和测光值AE(m+1)中的较大值的点(在图6A所示的示例中为点P1)而延伸并且具有斜率“-a”的直线。然后，通过计算直线L1和L2之间的交叉点，可以计算出峰值时刻t(峰值)和该峰值时刻的测光值AE(峰值)。

此外，已确定了闪烁的发光周期T，因而如图6B所示生成在各时刻(t＝t(峰值)+nT(n是自然数))发生改变的峰值同步信号。如上所述，在步骤S303中，在存在闪烁的情况下，ICPU 112生成该闪烁的发光周期、峰值测光值和峰值同步信号，并且照相机CPU 101进入步骤S304。

再次参考图3，在步骤S304中，在拍摄之前进行AE操作和AF操作。首先，关于AE操作，ICPU 112使用AE传感器108来进行累积和读出，并且基于所获得的测光值和例如存储器113的ROM中所存储的程序图来确定曝光条件。此外，关于AF操作，照相机CPU 101使用AF单元110来进行利用相位差检测方法的自动调焦检测，然后在AE操作和AF操作完成之后，照相机CPU 101进入步骤S305。

在步骤S305中，照相机CPU 101判断在步骤S303中是否检测到闪烁，并且在检测到闪烁的情况下，处理进入步骤S306，其中在该步骤S306中，照相机CPU 101在针对闪烁采取对策的同时执行连拍序列。另一方面，在步骤S303中没有检测到闪烁的情况下，照相机CPU101进入步骤S321，以执行正常连拍。

在步骤S321中，照相机CPU 101等待释放开关SW2的接通，并且如果释放开关SW2没有接通，则照相机CPU 101返回至步骤S303，而如果释放开关SW2接通，则照相机CPU 101在步骤S322中在通过步骤S304中进行的AE操作所确定的曝光条件下进行曝光。此外，如果释放开关SW2保持接通(步骤S323中为“是”)，则照相机CPU 101进行正常连拍。更具体地，照相机CPU 101重复进行拍摄准备操作(步骤S324)和(不与闪烁峰值时刻同步的)正常曝光操作(步骤S325)。然后，如果在步骤S323中判断为释放开关SW2断开，则照相机CPU 101终止连拍，即本拍摄处理终止。在下文，将在没有使曝光操作与闪烁峰值时刻同步的情况下所进行的该曝光操作(在没有考虑来自被摄体的光的光量满足预定条件的时刻的情况下所进行的曝光操作)称为“正常曝光(第二曝光)”，并且将通过使曝光操作与闪烁峰值时刻同步所进行的该曝光操作(在考虑到来自被摄体的光的光量满足预定条件的时刻的情况下所进行的曝光操作)称为“峰值同步曝光(第一曝光)”。注意，通过使曝光操作与闪烁峰值时刻同步所进行的曝光操作不是表示以峰值时刻和曝光开始时刻彼此一致的方式所进行的曝光操作，而是表示通过使曝光操作与峰值时刻同步以使得峰值时刻包括在曝光时间段内所进行的曝光操作。

在步骤S306中，照相机CPU 101评价作为在步骤S304中所确定的曝光条件其中之一的快门速度TV。峰值同步曝光的目的是使拍摄期间的曝光时刻与闪烁峰值或其附近一致，由此在基本无明度变化的时间范围内实现曝光。由于该原因，只要快门速度TV非常短，峰值同步曝光就是有效的。然而，在快门速度TV长于闪烁周期、即闪烁的发光周期的情况下，使明暗变化平均化，并且拍摄图像几乎没有受到闪烁的影响。因此，预先将预定比率α存储在例如存储器102的RAM中，并且评价快门速度TV和闪烁的发光周期T之间的比。

更具体地，如果在步骤S306中满足TV/T>α，则照相机CPU 101判断为快门速度TV充分长于发光周期T并且闪烁对拍摄图像的影响充分小，并且进入进行正常曝光的序列的步骤S321。另一方面，如果满足TV/T≤α，则可以获得峰值同步曝光的效果，因而照相机CPU101进入步骤S307。

然后，在步骤S307中，照相机CPU 101等待释放开关SW2的接通，并且如果释放开关SW2没有接通，则照相机CPU 101返回至步骤S303，而如果释放开关SW2接通，则照相机CPU101在步骤S308中进行峰值同步曝光然后进入步骤S309。在步骤S308中，照相机CPU 101基于步骤S303中所生成的峰值同步信号来进行峰值同步曝光。具体地，假定利用TV来表示快门速度，则如图7所示，从时刻t(峰值)-TV/2起直到时刻t(峰值)+TV/2为止进行曝光，并且对曝光进行控制以使得时间段TV的中心与时刻t(峰值)一致。这样使得可以在明暗变化小的时刻进行曝光。

如果在步骤S309中释放开关SW2断开，则照相机CPU 101终止连拍，而如果在步骤S309中释放开关SW2接通，则照相机CPU 101进入步骤S310，以对第二帧及其后续帧进行连拍。

在步骤S310～步骤S312中，照相机CPU 101测量拍摄准备操作所需的时间。更具体地，照相机CPU 101在步骤S310中启动照相机CPU 101自身内置的计时器，在步骤S311中进行镜向上/向下操作以及AE和AF处理，并且在步骤S312中停止计时器。据此，照相机CPU 101测量进行拍摄准备操作所需的时间，然后进入步骤S313。

与步骤S306相同，在步骤S313中，如果满足TV/T>α，则照相机CPU 101判断为快门速度TV充分长于发光周期T且闪烁对拍摄图像的影响充分小，并且进入步骤S320，其中在该步骤S320中，执行正常曝光的序列。另一方面，如果满足TV/T≤α，则可以获得峰值同步曝光的效果，因而照相机CPU 101进入步骤S314。

在步骤S314～步骤S316中，照相机CPU 101进行与时间有关的计算，以判断是否可以在维持帧速的同时在与闪烁峰值时刻同步的时刻释放快门。

还将参考图8A和8B来详细说明该计算。首先，在步骤S314中，照相机CPU 101计算余量时间段(曝光操作之前的最长可能等待时间段)。为了维持帧速，需要在单帧拍摄所需的时间段(帧周期)内完成拍摄准备操作和曝光操作。现在，利用C[ms]来表示帧周期，利用P[ms]来表示在步骤S312中所测量到的拍摄准备操作所需的时间段，利用TV[ms]来表示通过步骤S311中的AE操作所确定的快门速度，并且将时间t的起点设置为开始曝光准备的时刻。

此外，假定在与闪烁峰值同步地进行的曝光中，曝光时间段的中心到达峰值时刻。在这种情况下，如果如图8A所示、在时刻P+TV/2和时刻C-TV/2之间的时间段C-P-TV[ms](第一时间段)内出现闪烁峰值时刻，则可以在无需降低帧速的情况下进行峰值同步曝光，因此该时间段与余量时间段相对应。也就是说，第一时间段是基于连拍速度和给出曝光指示的时刻所设置的。关于闪烁峰值时刻，预先在步骤S303中生成峰值同步信号，因而在步骤S315中，照相机CPU 101计算下一闪烁峰值出现时间(闪烁峰值时刻)。这样使得可以在步骤S316中判断在余量时间段内是否出现闪烁的下一峰值。在图8A所示的示例中，可以以与闪烁峰值时刻t＝X[ms]同步的方式在余量时间段内进行曝光操作。

另一方面，图8B是示出相比图8A所示的情况、帧速较高的情况的示例的曲线图。在图8B的情况下，帧周期C’短于帧周期C。由于该原因，即使快门速度TV和拍摄准备操作所需的时间P与图8A的情况相同，余量时间段也变短，因而在余量时间段中没有出现闪烁峰值时刻。因此，除非降低帧速，否则不能进行峰值同步曝光。

如果在步骤S316中判断为可以在无需降低帧速的情况下在与闪烁的峰值同步的时刻进行曝光，则照相机CPU 101进入步骤S317，其中在该步骤S317中，照相机CPU 101进行峰值同步曝光。否则，照相机CPU 101进入步骤S318。

在步骤S318中，照相机CPU 101进行正常曝光。然而，通过该曝光所获得的拍摄图像受到闪烁的影响，因而照相机CPU 101进行用于存储在闪烁所引起的明暗变化期间进行的正常曝光的时刻的处理，从而为通过之后的图像处理所要进行的拍摄图像的亮度校正作准备。

在图8B的示例中，假定无法进行峰值同步曝光，并且紧挨在经过了拍摄准备操作所需的时间之后开始实际曝光。在这种情况下，照相机CPU 101将从最后检测到闪烁峰值的时间点起直到开始实际曝光的时间点为止的时间段R[ms]存储在例如存储器102的RAM中，并且在正常曝光终止之后进入步骤S319。

在步骤S319中，照相机CPU 101进行图像处理以由此校正受到闪烁的影响的图像。在本实施例中，在实际快门行进时，焦平面快门104的前帘幕和后帘幕在画面内从上向下垂直行进，使得在前帘幕和后帘幕之间的行进中存在时滞从而形成狭缝。结果，在画面的上部和画面的下部之间曝光时刻不同，这导致在闪烁环境下产生水平条纹。然而，由于存储了在步骤S303中按1.66ms的时间间隔实际进行的针对闪烁的明暗变化的测光结果(测光值)、并且在步骤S318中还获取到进行正常曝光的时刻作为R，因此可以以数值方式计算出在画面上出现的水平条纹。

将参考图9来详细说明该计算。图9是示出在步骤S303中所获得的针对闪烁检测所进行的12次测光的结果的曲线图。参考图9，快门在相比闪烁峰值迟了时间段R[ms]的时间点开始行进，因而例如，画面最上方的线具有通过对时刻Rs1～Rs2的时间段内的测光值进行积分所获得的明度，并且画面最下方的线具有通过对时刻Re1～Re2的时间段内的测光值进行积分所获得的明度。

因此，在图9的示例中，获得了上部相对明亮且明度向着下部逐渐降低的图像。根据以上，通过使用函数(例如，|Sin(t)|)对在步骤S303中所获得的进行了12次测光的结果进行插值、并且从画面的上部向其下部以线为单位对与快门行进时刻相对应的时间区间内的测光值进行积分，可以获得画面的垂直方向上的各位置的明度。因此，通过计算各线特有的明度例如相对于最明亮的线的明度的比、然后将各线的信号值乘以作为所计算出的比中的关联比的倒数而获得的校正值，可以获得闪烁的影响最小的图像。

在步骤S317中的峰值同步曝光、步骤S319中的校正或步骤S320中的正常曝光结束之后，照相机CPU 101返回至步骤S309并且执行与下一帧相关联的序列。

如目前为止所述，根据本实施例，在连拍期间，在可以容许快门释放时滞的情况下，进行峰值同步曝光，而在不能容许快门释放时滞的情况下，进行正常曝光，然后通过图像处理来校正存在闪烁所引起的亮度变化的图像。这样使得可以在抑制帧速的降低的同时获得闪烁的影响减轻的高质量图像。

在上述实施例中，尽管在步骤S314～S316中根据在余量时间段内是否出现闪烁峰值来进行峰值同步曝光和正常曝光之间的切换，但这并非限制性的。例如，可以采用如下方法：在所指定的帧速不高于预定速度的情况下，将曝光切换为峰值同步曝光，而在所指定的帧速高于预定速度的情况下，将曝光切换为正常曝光。在这种情况下，仅需根据拍摄准备时间段的长度来设置预定速度以使得可以维持所指定的帧速，并且例如可以将该预定速度设置为7帧/秒。

此外，在上述实施例中，尽管以闪烁峰值时刻为基准来设置峰值同步曝光中的曝光时刻，但这并非限制性的，而且如果闪烁的光量变化从减少缓和地变为增加，则可以以底部时刻为基准来设置曝光时刻。换句话说，可以以闪烁的光量变化取极值的时刻为基准来设置曝光时刻。

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以及等同结构和功能。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

本申请要求2014年7月28日提交的日本专利申请2014-152910的优先权，在此通过引用包含其全部内容。

Claims (12)

1.一种摄像设备，其能够以指定帧速进行连拍，所述摄像设备包括：

摄像装置；

曝光单元，用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光；以及

检测单元，用于检测闪烁的峰值时刻，

其特征在于，还包括：

切换单元，用于在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作，以及在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；以及

校正单元，用于校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像，

其中，所述切换单元基于所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻来在所述第一曝光和所述第二曝光之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在连拍中，在与一帧相对应的时间段内，在使得能够维持所述指定帧速的曝光之前的曝光等待时间段中出现所述闪烁的峰值的情况下，所述切换单元切换为所述第一曝光，而在使得能够维持所述指定帧速的所述曝光之前的曝光等待时间段中没有出现所述闪烁的峰值的情况下，所述切换单元切换为所述第二曝光。

3.一种摄像设备，其能够以指定帧速进行连拍，所述摄像设备包括：

摄像装置；

曝光单元，用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光；以及

检测单元，用于检测闪烁的峰值时刻，

其特征在于，还包括：

切换单元，用于在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作，以及在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与所述检测单元所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；以及

校正单元，用于校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像，

其中，所述切换单元在所述指定帧速不高于预定速度的情况下切换为所述第一曝光，并且在所述指定帧速高于所述预定速度的情况下切换为所述第二曝光。

4.一种摄像设备，包括：

摄像装置；

计算单元，用于计算来自被摄体的光的光量变化特性；

控制单元，用于控制所述摄像装置的曝光；以及

校正单元，用于对通过使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行亮度校正，

其特征在于，所述控制单元基于所述计算单元所计算出的光量变化特性来在第一曝光控制和第二曝光控制之间进行切换，其中在所述第一曝光控制中，在考虑到来自所述被摄体的光的光量满足预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光，并且在所述第二曝光控制中，在没有考虑来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光，

其中，所述控制单元在来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻包括在第一时间段内的情况下进行所述第一曝光控制，并且在来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻没有包括在所述第一时间段内的情况下进行所述第二曝光控制，以及

其中，所述校正单元对通过所述控制单元进行所述第二曝光控制并使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行所述亮度校正。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述摄像设备能够进行连拍，以及

其中，在所述摄像设备进行连拍的情况下，基于连拍速度来设置所述第一时间段。

6.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述摄像设备能够进行连拍，以及

其中，在所述摄像设备进行连拍的情况下，基于连拍速度、所述摄像装置的曝光时间段和用于进行拍摄准备操作的第二时间段来确定所述第一时间段。

7.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，基于给出曝光指示的时刻来设置所述第一时间段。

8.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述校正单元基于所述计算单元所计算出的光量变化特性，来对通过所述控制单元进行所述第二曝光控制并使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行所述亮度校正。

9.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻是在来自所述被摄体的光的光量的周期变化中来自所述被摄体的光的光量变为最大的时刻。

10.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括摄像装置和用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光的曝光单元，所述摄像设备能够以指定帧速进行连拍，所述控制方法包括以下步骤：

检测步骤，用于检测闪烁的峰值时刻，

其特征在于，还包括：

在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作，以及在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；

校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像；以及

基于通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻来在所述第一曝光和所述第二曝光之间进行切换。

11.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括摄像装置和用于响应于拍摄指示来进行所述摄像装置的曝光的曝光单元，所述摄像设备能够以指定帧速进行连拍，所述控制方法包括以下步骤：

检测步骤，用于检测闪烁的峰值时刻，

其特征在于，还包括：

在第一曝光和第二曝光之间进行切换，其中在所述第一曝光中，所述曝光单元通过使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步来进行该曝光操作，以及在所述第二曝光中，所述曝光单元在没有使曝光操作与通过所述检测步骤所检测到的闪烁的峰值时刻同步的情况下进行该曝光操作；

校正通过所述第二曝光所获得的拍摄图像；以及

在所述指定帧速不高于预定速度的情况下切换为所述第一曝光，并且在所述指定帧速高于所述预定速度的情况下切换为所述第二曝光。

12.一种摄像设备的控制方法，包括以下步骤：

计算来自被摄体的光的光量变化特性；

控制摄像装置的曝光；以及

对通过使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行亮度校正，

其特征在于，还包括：

基于所计算出的光量变化特性来在第一曝光控制和第二曝光控制之间进行切换，其中在所述第一曝光控制中，在考虑到来自所述被摄体的光的光量满足预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光，并且在所述第二曝光控制中，在没有考虑来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻的情况下使所述摄像装置进行曝光；

在来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻包括在第一时间段内的情况下进行所述第一曝光控制，并且在来自所述被摄体的光的光量满足所述预定条件的时刻没有包括在所述第一时间段内的情况下进行所述第二曝光控制；以及

对通过进行所述第二曝光控制并使所述摄像装置进行曝光所获得的图像数据进行所述亮度校正。

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