CN105391921A - 摄像装置、摄像装置的控制方法及图像传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种摄像装置、摄像装置的控制方法及图像传感器。所述摄像装置包括：像素部，其包括第一像素区域和第二像素区域；输出单元，其用于输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域；以及信号处理单元，其针对从像素部读出的图像数据，使用所述第二像素区域的像素数据校正所述第一像素区域的像素数据，其中，所述信号处理单元使用从所述输出单元接收到的且被添加到所述图像数据的区域信息，提取所述图像数据的所述第一像素区域的像素数据和所述第二像素区域的像素数据。

Description

摄像装置、摄像装置的控制方法及图像传感器

技术领域

本发明涉及一种摄像装置、摄像装置的控制方法及图像传感器。

背景技术

近年来，随着图像传感器中像素的增加以及从图像传感器中读出速度的优化，在图像传感器和与其连接的用于信号处理的电路(DSP，数字信号处理器)之间所需的传输容量也在增加。响应于此类需求，日本特开第2012-120158号公报公开了如下技术：通过在图像传感器和DSP之间的数据传输/接收中传输被分成多个传输通道的包，来优化电路间的数据传输/接收。

然而，在具有图像传感器、用于信号处理的电路及控制单元(例如，CPU)的摄像系统中，必须从控制单元向各电路传送控制信息(例如，坐标信息)。尤其地，因为用于信号处理的电路根据从图像传感器输出的图像的大小来处理图像数据，所以当从图像传感器输出的图像数据的图像大小被改变时，用于信号处理的电路必须从控制单元接收诸如坐标信息等的控制信息。因此，例如，当存在使图像传感器遮光的光学黑(opticalblack)区域的像素、并且用于信号处理的电路利用该区域的像素数据来校正有效像素区域的像素数据时，电路必须从控制单元接收上述两个区域的坐标信息。因为，在这时，控制单元针对图像传感器及用于信号处理的电路传输相似的控制信息，所以可以想象到，随着用于信号处理的电路所执行的处理的增加，从控制单元分别传输的控制信息将增加，从而系统将变得更加复杂。

发明内容

本发明鉴于上述问题而做出，并实现如下技术：提供一种摄像装置、摄像装置的控制方法及图像传感器，其能够减少从控制单元传输至用于信号处理的电路的控制信息。

为了解决上述问题，本发明提供一种摄像装置，所述摄像装置包括：像素部，其包括第一像素区域和第二像素区域；输出单元，其用于输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域；以及，信号处理单元，其针对从所述像素部读出的图像数据，使用所述第二像素区域的像素数据来校正所述第一像素区域的像素数据，其中，所述信号处理单元使用从所述输出单元接收到的且被添加到所述图像数据的所述区域信息，提取所述图像数据的所述第一像素区域的像素数据和所述第二像素区域的像素数据。

为了解决上述问题，本发明提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：像素部，其包括第一像素区域和第二像素区域；以及，输出单元，其输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域。

为了解决上述问题，本发明提供一种摄像装置的控制方法，其中，所述摄像装置中的像素部具有第一像素区域和第二像素区域，所述摄像装置的控制方法包括：输出步骤，其输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域；以及，信号处理步骤，其针对从所述像素部读出的图像数据，使用所述第二像素区域的像素数据来校正所述第一像素区域的像素数据，其中，在所述信号处理步骤中，使用从所述输出单元接收到的且被添加到所述图像数据的所述区域信息，提取所述图像数据的第一像素区域的像素数据和第二像素区域的像素数据。

根据本发明，能够减少从控制单元传输至用于信号处理的电路的控制信息。

根据以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

附图包括在说明书中并构成说明书的一部分，附图例示了本发明的各实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是示出作为根据本发明各实施例的摄像装置的一个示例的数字照相机的功能配置示例的框图。

图2A是示出根据各实施例的图像传感器的功能配置示例的框图。

图2B是示出根据各实施例的图像输出单元的框图。

图3是示出根据各实施例的DFE的功能配置示例的框图。

图4是示出根据各实施例的摄像系统的处理的一系列操作的流程图。

图5是示出根据第一实施例的包生成处理的一系列操作的流程图。

图6是描述根据第一实施例的图像处理的流程图。

图7是例示根据第一实施例的包格式的示例图。

图8是例示根据第一实施例的像素部中的像素区域的示例配置图。

图9是示出根据第二实施例的图像处理中的一系列操作的流程图。

图10是例示根据第二实施例的像素部中的像素区域的示例配置图。

图11A是示出根据第三实施例的图像传感器的功能配置示例的框图。

图11B是示出根据第三实施例的图像输出单元的框图。

图12是示出根据第三实施例的图像处理中的一系列操作的流程图。

图13是例示根据第三实施例的包格式的示例图。

图14A和图14B是示出根据其他实施例的堆叠结构的图像传感器的示例图。

图15是示出作为根据其他实施例的摄像装置的一个示例的移动电话的功能配置示例的框图。

具体实施方式

(第一实施例)

以下将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。请注意，对以下示例给出解释：作为摄像装置的示例，本发明适用于具有相互连接的图像传感器、用于信号处理的电路及控制单元的数字照相机。然而，本发明中的摄像装置并不限于数字照相机，而能够适用于具有此种图像传感器等的配置的任何电子设备。电子设备可以包括例如移动电话、游戏设备、平板终端、个人计算机、时钟式或眼镜式信息终端等。

(数字照相机100的配置)

图1是示出作为本实施例的摄像装置的示例的数字照相机100的功能配置示例的框图。请注意，图1所示的一个或多个功能模块可以通过诸如ASIC、可编程逻辑阵列(PLA)等硬件来实现，也可以通过诸如CPU、MPU等可编程处理器执行软件来实现。还可以通过软件和硬件的结合来实现。因此，在以下说明中，即使在将不同的功能模块叙述为操作主体的情况下，也能够通过作为主体的相同的硬件来实现。

在从图像传感器的像素输出的信号中，通常，即使在遮光(light-shielding)的情况下，也包括由于热等的影响而产生的暗电流。因此，为了获得作为信号电平基准信号的信号(黑电平的基准信号)，图像传感器具有为不对光作出反应而使其遮光的光学黑像素区域(OB像素区域)，并且图像传感器基于从该OB像素区域的像素所获得的黑电平的基准信号来执行针对有效像素的信号的运算处理。例如，在图像传感器上的有效像素区域的上部配置OB像素区域，并通过根据这些OB像素的输出而计算校正值，能够针对从有效像素区域的像素所输出的信号，校正由于暗电流的影响而在水平方向产生的阴影。在实施例中，将针对如下示例给出说明：作为DSP执行的图像处理的一个示例，执行与暗电流对应的校正处理。换言之，针对如下示例给出说明：图像传感器输出有效像素区域及OB像素区域两者的信号，并对DSP输入的信号执行与暗电流对应的校正处理。

摄像单元120包括图像传感器121和DFE(数字前端，DigitalFrontEnd)122。图像传感器121包括如稍后在图2A中描述的像素部200、A/D转换器201、图像输出单元202及定时生成器(TG)203。图像传感器121从光学系统102所形成的被摄体的光学图像中生成图像数据，并将其输出至DFE122。

DFE122是用于信号处理的处理器(DSP)，该DSP对图像传感器121输出的图像数据执行图像处理，并且DFE122在对图像数据应用图像处理后向控制单元101输出图像数据。

控制单元101包括例如CPU或MPU，并通过将非易失性存储器105中存储的程序加载到易失性存储器103的工作区并执行该程序来整体上控制数字照相机100。控制单元101控制诸如图像传感器121、光学系统102及DFE122等单元，以便根据用户设置的摄像条件执行摄像操作。此外，如后面所述，控制单元101指示图像传感器121针对像素的区域从像素部200读出信号。

光学系统102与数字照相机100电气地连接。光学系统102吸收外部光，并包括用于在像素部200的摄像面上形成图像的聚焦透镜、变焦透镜、光圈和快门等。

易失性存储器103是主存储装置，诸如存储在切断数字照相机100的电源后可能消失的临时数据的RAM等。易失性存储器103与控制单元101连接，并根据控制单元101的指令保持从控制单元101提供的数据。

供电单元104向数字照相机100供电。供电目的地并不限于图1中示出的控制单元101，并可以向构成数字照相机100的各单元供电。

非易失性存储器105是由半导体存储器、磁盘等构成的辅助存储装置，并且除了存储拍摄的图像和视频外，非易失性存储器105还存储在即使切断电源后也必须保持的信息，诸如针对数字照相机100所设置的Tv值、Av值等。非易失性存储器105与控制单元101连接，并根据控制单元101的指令存储由控制单元101提供的数据。

在数字照相机100的上部配置配件插座106，并且配件插座106是能够与卡扣式闪光灯连接的一组金属连接件。

第一快门开关107开启，并在对数字照相机100上配置的快门释放按钮进行操作的过程中生成第一快门开关信号SW1，即所谓的半按(拍摄准备指示)。控制单元101根据第一快门开关信号SW1开始AF(自动聚焦)处理、AE(自动曝光)、AWB(自动白平衡)等操作。

第二快门开关108开启，并在对快门释放按钮的操作完成后生成第二快门开关信号SW2，即所谓的全按(摄像指示)。控制单元101根据第二开门开关信号SW2从由摄像单元120读取信号时开始直到将图像数据写入非易失性存储器105时为止，开始一系列摄像处理操作。

操作单元109具有用于设置诸如针对数字照相机100设置的Av值或Tv值等设置值的按钮、拨盘、触摸面板等。操作单元109在检测到用户操作时向控制单元101传达操作内容或设置值。如上述，基于控制单元101的指示，在非易失性存储器105中存储通过用户操作而设置的各种设置值。

电源开关110是用于将数字照相机100的电源状态切换为开启及关闭的机械开关。在检测到用户进行的开启或关闭切换操作时，开始或停止从供电单元104向数字照相机100的各单元的供电。

(图像传感器121的配置)

接下来，将参照图2A说明图1中所示的图像传感器121的配置。

图像传感器121接收在二维配置的多个像素中通过光学系统102所形成的被摄体光学图像，并且图像传感器121光电地转换各像素并输出模拟信号。图像传感器121可以是诸如CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等图像传感器。图像传感器121的像素部200根据定时生成器203供给的定时信号而输出模拟信号。

A/D转换器201根据定时生成器203生成的操作定时将像素部200输出的模拟信号转换为数字信号。

基于从控制单元101获得的控制信息，图像输出单元202将包头信息添加到从A/D转换器201输入的数字信号中，并输出包含该包头信息的图像数据。更具体地说，图像输出单元202从控制单元101获得控制信息，即，稍后所述的第一和第二垂直坐标范围，并基于该垂直坐标范围生成包头信息。在输出图像数据时，图像输出单元202以预定数据长度分割数字化的像素数据，并执行添加了针对该数据而生成的包头信息的分包化。图像输出单元202向DFE122输出分包化的数据作为图像数据。

定时生成器203根据从控制单元101输入的操作定时信息向像素部200及A/D转换器供给操作定时。

(图像输出单元202的配置)

参照图2B进一步详细说明图2A中所示的图像输出单元202的配置。

像素数据生成单元250输入A/D转换器201输出的数字信号，并将数字信号转换为像素数据。像素数据生成单元250生成像素数据，以便针对各像素以RGB格式形成数据，其中，RGB格式是例如将输入的数字信号分离成R(红色)、G(绿色)及B(蓝色)颜色成分。

行计数器单元251输入像素数据生成单元250输出的像素数据，通过以预定像素数为单位计算行数(像素行的数量)来计算像素的行数，并向比较单元252输出所计数的行数值。

从行计数器单元251向比较单元252输入行数值，并比较针对从控制单元101输入的第一像素区域(例如，遮光的OB像素区域)的垂直坐标范围以及第二像素区域(例如，有效像素区域)的垂直坐标范围的行数值。比较单元252通过该比较来确定第一像素区域或第二像素区域中是否包括像素数据，并作为包头信息而生成如下数据，该数据表示在图8中所示的图像中第一像素区域或第二像素区域中是否包括像素数据。在实施例中，将表示第一像素区域或第二像素区域中是否包括像素数据的数据分别称为第一区域信息及第二区域信息。

包生成单元253基于从像素数据生成单元250输出的像素数据以及从比较单元252输出的包头信息而生成包。包生成单元253在包有效载荷中存储从像素数据生成单元250输出的像素数据，并生成进一步将从比较单元252输出的包头信息添加至有效载荷的包。

包输出单元254以适合于与连接图像传感器121及DFE122的传输通道(未示出)对应的传输方法而输出包生成单元253所生成的包。

(DFE122的配置)

图3例示了DFE122的详细功能配置示例。

包分离单元300将包含在所输入的包中的包头信息与有效载荷数据分离。

像素数据提取单元301从通过包分离单元300从包分离的有效载荷数据中提取像素数据。

第一区域信息提取单元302基于通过包分离单元300从包分离的包头信息来提取第一区域信息，并将该第一区域信息输出至校正值计算单元303。

校正值计算单元303基于第一区域信息提取单元302提取的第一区域信息，确定第一像素区域中是否包括从像素数据提取单元301输入的像素数据。然后，当确定第一像素区域中包括像素数据时，基于像素数据的平均值来计算用于校正暗电流的影响的校正值。将计算的校正值输出至像素数据处理单元305。请注意，在实施例中，能够根据目的进行各种变形和变更，并且尽管说明了使用像素数据的平均值计算用于校正暗电流的影响的校正值的示例，但并不限于使用平均值进行计算。

第二区域信息提取单元304从通过包分离单元300从包分离的包头信息来提取第二区域信息，并将该第二区域信息输出至像素数据处理单元305。

像素数据处理单元305基于第二区域信息提取单元304提取的第二区域信息，确定第二像素区域中是否包括从像素数据提取单元301输入的像素数据。然后，对被确定为包括于第二像素区域中的像素数据执行校正值计算单元303计算的校正值的减法处理，并校正在像素数据中包括的暗电流的影响。在校正处理完成时，像素数据处理单元305向控制单元101输出校正后的图像数据。

(用于摄像处理的一系列操作)

接下来，参照图4说明通过摄像单元120进行的用于摄像处理的一系列操作。当检测到例如用户在数字照相机100的第二快门开关108上的摄像指示时，开始该处理。请注意，根据控制单元101的指示执行与该处理对应的各步骤，并通过控制单元101在易失性存储器103的工作区中加载非易失性存储器105中存储的程序并执行该程序来实现各步骤。

在步骤S1中，摄像单元120执行摄像。控制单元101执行针对例如光学系统102的光圈驱动及曝光时间等的控制，并使像素部200以适当的曝光量进行曝光。如上所述，将从像素部200读出的模拟信号转换为数字信号，从而生成像素数据。

在步骤S2中，图像输出单元202生成包，在该包中图像数据被分割。图7例示了图像输出单元202生成的包的格式。包中含有包头和有效载荷。在有效载荷中存储的一行像素数据中，存储有从OB像素区域的像素所输出的像素数据或从有效像素区域的像素所输出的像素数据。在包头信息中，添加了如下的信息，该信息表示有效载荷中存储的像素数据是否是从第一像素区域或第二像素区域输出的像素数据。图像输出单元202将图像数据分成各行像素数据，并且除在有效载荷中存储一行像素数据外，图像输出单元202还添加包头信息，从而生成包。随后将单独参照图5中示出的流程图说明包生成处理。图像输出单元202经由传输通道(未示出)向DFE122输出所生成的包。

在步骤S3中，DFE122对从图像传感器121输入的像素数据执行图像处理。DFE122将输入的包数据分为存储像素数据的有效载荷和存储第一区域信息及第二区域信息的包头，并对像素数据执行图像处理，即，DFE122执行用于消除暗电流的影响的校正。随后将参照图6中示出的流程图说明图像处理的细节。当DFE122向控制单元101输出校正后的图像数据时，控制单元101完成用于该处理的一系列操作。

(包生成处理的一系列操作)

将参照图5中示出的流程图说明用于如图4中的步骤S2示出的包生成处理的一系列操作。

在步骤S21中，像素数据生成单元250输入通过A/D转换器输出的数字信号，生成例如上述的RGB格式的像素数据，并连续输出各像素作为数据。针对生成的像素数据，通过行计数器单元251计数以预定像素数做为一行的行数。

在步骤S22中，比较单元252比较行计数器单元251生成的行数(即，像素数据的垂直坐标)及从控制单元101输入的第一像素区域的垂直坐标范围，并确定第一像素区域中是否包括像素数据的垂直坐标。如果确定第一像素区域的垂直坐标范围中包括要处理的像素数据(即，输入的行数)，比较单元252则更新第一区域信息。第一区域信息是例如将初始值设置为0的二进制标识符，并且如果第一像素区域的垂直坐标范围中包括像素数据，则将第一区域信息设置为1，而如果该范围内不包括像素数据，则设置为0。

在步骤S23中，比较单元252比较行计数器单元251生成的行数和从控制单元101输入的第二像素区域的垂直坐标范围，并确定第二像素区域中是否包括像素数据的垂直坐标。如果确定第二像素区域的垂直坐标范围内包括要处理的像素数据，比较单元252则更新第二区域信息。与上述第一区域信息相似地设置第二区域信息。

在步骤S24中，比较单元252生成包含第一区域信息及第二区域信息的包头信息。

在步骤S25中，包生成单元253基于包括像素数据的有效载荷及比较单元252生成的包头信息而生成包。

在步骤S26中，包输出单元254向DFE122输出步骤S25中生成的包。包输出单元254反复传输针对各行的包，并在针对所有图像数据完成包的传输时，完成用于该处理的一系列操作。

(用于图像处理的一系列操作)

接下来，将参照图6中示出的流程图描述如图4中步骤S3示出的图像处理。

在步骤S300中，当向DFE122输入从图像传感器121传送的包时，在步骤S301中，DFE122的包分离单元300分离包头信息与有效载荷数据。

在步骤S302中，像素数据提取单元301提取在有效载荷中包括的像素数据。

在步骤S303中，第一区域信息提取单元302提取在步骤S301中分离的包头信息中所包括的第一区域信息，并输出至校正值计算单元303。

在步骤S304中，校正值计算单元303基于提取的第一区域信息确定第一垂直区域中是否包括步骤S302中从有效载荷提取的像素数据的垂直坐标。当第一区域信息表示1时，校正值计算单元303确定第一垂直区域中包括像素数据，并将处理推进至步骤S305，而当第一区域信息表示0时，校正值计算单元303确定第一垂直区域中不包括像素数据，并将处理推进至步骤S307。

在步骤S305中，校正值计算单元303比较通过计数有效载荷的像素数据获得的像素数据水平坐标与从控制单元101输入的第一水平坐标范围，并确定第一水平坐标范围内是否包括像素数据的水平坐标。当确定第一水平坐标范围内包括像素数据的水平坐标时，处理进入步骤S306，而当确定该范围内不包括水平坐标时，处理进入步骤S307。

在步骤S306中，校正值计算单元303计算第一水平坐标范围内包括的第一像素区域的所有像素数据的平均值，并生成用于图像的校正值。

在步骤S307中，第二区域信息提取单元304提取包头信息中包括的第二区域信息。

在步骤S308中，与步骤S304相似，像素数据处理单元305由所提取的第二区域信息确定第二垂直区域中是否包括像素数据的垂直坐标，并在确定第二垂直区域中包括像素数据时，处理进入步骤S309。

在步骤S309中，像素数据处理单元305比较校正值计算单元303表示的水平坐标信息与从控制单元101输入的第二水平坐标范围。当确定输入的水平坐标范围中包括像素数据的水平坐标时，处理进入步骤S310。

在步骤S310中，像素数据处理单元305对第二区域信息中指定的像素执行步骤S306中计算的校正值的减法处理。如果像素数据处理单元305完成对第二区域信息指定的像素的校正处理，则完成用于图像处理的一系列操作。

请注意，在本实施例中，采取如下的配置：在针对各行的包中存储像素数据，并且控制单元101向图像输出单元202传输垂直坐标范围，但也可以采取如下配置：在针对各列的包中存储像素数据，并且从控制单元101传输水平坐标范围。在这种情况下，行计数器单元251可以计数各列的像素数据项，并且比较单元252可以确定水平坐标范围内是否包括计数器值。

此外，本实施例描述了校正处理的示例，在该校正处理中执行用于从第二像素区域中包括的像素数据中减去校正值的处理，但该校正处理并不限于减法处理，而能够根据目的做出各种变型和变更。

如上所述，在实施例中，采取如下的配置：图像传感器121输入像素数据的垂直坐标信息，并且除了供给像素数据外，图像传感器121还集中供给像素数据的垂直坐标信息。使用此类配置，作为用于信号处理的电路的DFE122不需要从控制单元101接收与垂直坐标相关的信息就能够执行图像处理。因此，能够减少从控制单元向用于信号处理的电路传输的控制信息。

(第二实施例)

接下来，将说明第二实施例。在实施例中，作为DFE122执行的图像处理的示例，说明用于校正由于暗电流的影响而在垂直方向产生的阴影的处理。针对本实施例的数字照相机100，图像传感器的像素配置及应用的图像处理与第一实施例不同，除此之外，配置与第一实施例中相同。因此，用相同的附图标记表示相同的元件，并省略重复说明，而主要说明不同之处。

如图10所示，根据实施例的像素部200包含在水平方向上与有效像素区域邻接的OB像素区域。将来自有效像素区域而在水平方向上配置的OB像素区域的像素输入至DFE122中，并且DFE122除了使用OB像素区域的像素的输出而计算校正值外，还对有效像素区域执行校正处理。使用此类配置，校正了由于暗电流的影响而在垂直方向产生的阴影。

以在水平方向上邻接的方式配置OB像素区域(第一像素区域)及有效像素区域(第二像素区域)。通过表示垂直方向坐标范围及水平方向坐标范围的第一像素区域的垂直坐标范围及第一像素区域的水平坐标范围来指定第一像素区域中包括的像素。类似地，通过第二像素区域中的垂直坐标范围及第二像素区域中的水平坐标范围来指定第二像素区域中包括的像素。

将参照图9中示出的流程图阐述根据实施例的图像处理的一系列操作。请注意，在图9中，使用相同的步骤序号表示与图6中相同的处理。

如图6所述，DFE122执行从步骤S300至步骤S305的各处理。

接下来，在步骤S901中，在确定第一水平坐标范围中包括像素数据的水平坐标时，校正值计算单元303计算针对各行像素数据的平均值。校正值计算单元303向像素数据处理单元305输出针对各所计算的行的平均值作为用于校正由于暗电流的影响而产生的垂直方向阴影的校正值。

此后，执行如图6中阐述的从步骤S307至步骤S309的各处理。

此外，在步骤S902中，像素数据处理单元305使用步骤S901中计算的针对各行的校正值对第二像素区域的像素数据中要处理行的像素数据执行校正处理。像素数据处理单元305例如通过从第二像素区域的像素数据减去校正值的处理校正由于图像数据上的暗电流的影响而在垂直方向产生的阴影。

如上所述，在实施例中，DFE122被配置为使用从相同的行中指定的像素来计算校正值，并随后对基于包头信息确定的各行像素数据执行校正处理。使用此类配置，即使在图像传感器具有在水平方向上与有效像素区域邻接的OB像素区域的情况下，作为用于信号处理的电路的DFE122无需从控制单元101接收与垂直坐标相关的信息就能够执行图像处理。因此，能够减少从控制单元向用于信号处理的电路传输的控制信息。

(第三实施例)

接下来，将说明第三实施例。在第三实施例中，进一步从控制单元101向图像传感器121输入用于第一及第二像素区域的水平坐标范围，并且第三实施例在这点上与上述实施例不同。因此，用于生成包的包头信息的配置与用于接收包并计算来自包头信息的校正值的配置不同。因为其他元件与上述实施例中相同，所以使用相同的附图标记描述相同的元件，并将省略重复说明而主要说明不同之处。请注意，此实施例中的图像传感器被配置为具有第二实施例中的图10中示出的第一及第二像素区域，并且与第二实施例类似，DFE122执行用于校正由于暗流影响而在垂直方向上产生的阴影的处理。

图11A例示了本实施例中的图像传感器121的功能配置示例。在上述实施例中，图3中示出的图像输出单元202根据第一垂直坐标范围及行数而生成第一区域信息。相比之下，根据本实施例，除了第一及第二垂直坐标范围以外，还从控制单元101向图像输出单元1101输入第一及第二水平坐标范围。图11B例示了根据实施例的图像输出单元1101的功能配置示例。图像输出单元1101根据第一垂直坐标范围、第一水平坐标范围、要处理的像素数据的行数及列数，生成第一区域信息。请注意，在本实施例中，描述如图13所示将针对一个像素的像素数据存储为有效载荷的示例。然而，可以采用如下配置：与上述实施例相似，在有效载荷中存储针对一行的像素数据，并添加包头，该包头表示针对有效载荷中存储的各像素数据的区域信息。

图像输出单元1101的计数器单元1102针对从像素数据生成单元250输入的像素数据而输入的各像素来计数行和列，并向比较单元1103输出要处理的像素的行数和列数。比较单元1103比较从计数器单元1102输入的行和列的计数器值与从控制单元101输入的第一和第二像素区域的坐标范围，并由此生成包头信息。比较单元1103确定在第一垂直坐标范围内是否包含针对输入的行的计数器值，并进一步确定第一水平坐标范围内是否包括针对列数的计数器值。在第一垂直坐标范围内包括列计数器值时，比较单元1103更新与第一区域信息对应的值。此外，当第一水平坐标范围内包括行计数器值时，相似地更新第一区域信息。第一区域信息例如是将初始值设置为00的二位二进制标识符，并且当各坐标范围内包括以这种顺序的各个垂直坐标和水平坐标时，设置为1。因此，当第一像素区域中包括行计数器值和列计数器值时，第一区域信息变为11。比较单元1103进一步通过确定第二像素区域中是否包括像素数据而生成第二区域信息。此时，与第一区域信息的生成相似，比较单元1103执行第二区域信息的生成。

接下来，将参照图12阐述实施例中用于图像处理的一系列操作。请注意，在图12中，使用相同的步骤序号表示与图6或图9中相同的处理。

DFE122执行如图6中阐述的从步骤S300到步骤S304的各处理。

接下来，在步骤S1201中，DFE122的校正值计算单元303参照第一区域信息，确定第一水平区域中是否包括像素数据的水平坐标，并在确定第一水平区域中包括像素数据的水平坐标时，处理推进至步骤S901。更具体地说，在上述第一区域信息中，当2位标识符中与水平坐标对应的位值是1时，校正值计算单元303确定第一水平区域中包括像素数据。

此后，图9中阐述的步骤S901执行图6中阐述的步骤S307至步骤S308的处理。

接下来，在步骤S1203中，校正值计算单元303参照第二区域信息，并确定第二水平区域中是否包括像素数据的水平坐标，并且如果确定第二水平区域中包括该坐标，则执行图9中阐述的步骤S902的处理。

如上所述，在本实施例中，向图像传感器121输入像素数据的垂直坐标信息和水平坐标信息，并且除了像素数据以外，图像传感器121还集中供给像素数据的垂直坐标信息及水平坐标信息。使用此种配置，作为用于信号处理的电路的DFE122无需从控制单元101接收与垂直坐标和水平坐标相关的信息就能够执行图像处理，并因此能够减少用于从控制单元传输用于信号处理的电路的控制信息。

其他实施例

此外，本发明能够适用于以下示出的其他实施例。例如，本发明能够适用于如图14A示出的堆叠结构的图像传感器1400。如图14A所示，在本实施例的图像传感器1400中，以芯片级堆叠第一半导体芯片1401及第二半导体芯片1402。图14A是斜投影图，而图14B例示了各芯片的俯视图。在第一半导体芯片1401中含有包括像素部1405的区域，而用于高速逻辑处理的第二半导体芯片1402中包括能够高速处理的部1403，部1403包括诸如列AD转换电路或水平扫描电路等的数字数据。在上述图1的配置中，例如图像传感器121中包括的像素部200与第一半导体芯片1401的像素部1405相对应。此外，可以采取如下配置：在第二半导体芯片1402上配置除包括在图像传感器121中的像素部200、图像输出单元202以及A/D转换器201以外的其他电路。

此外，本发明能够应用于作为摄像装置的示例而在图15中示出的移动电话1500。图15是示出移动电话1500的功能配置的框图。除了音频通话功能外，移动电话1500还包括电子邮件功能、网络连接功能、摄像及再现功能等。通信单元1010通过根据用户签约的通信载体的通信方式与其他电话设备通信音频数据、图像数据等。音频处理单元1020根据音频电话将来自麦克风1030的音频数据转换为适合发送的格式，并将结果发送至通信单元1010。此外，音频处理单元1020解码来自从通信单元1010发送的电话伙伴的音频数据，并将结果发送至扬声器1040。摄像单元1050拍摄被摄体图像，并输出像素数据。摄像单元1050包括上文在实施例中描述的图像传感器121。这里，图像传感器121可以是如上所述的堆叠结构的图像传感器。此外，在摄像单元1050与图像处理单元1060之间传输上述包。图像处理单元1060包括上文在实施例中描述的DFE122，并且图像处理单元1060在图像拍摄后处理通过摄像单元1050拍摄的像素数据，将结果转换为适合记录的格式，并输出结果。此外，图像处理单元1060在所记录的图像再现后处理再现的图像，并将结果发送至显示单元1070。显示单元1070包括几英寸的液晶显示面板，并根据来自控制单元1090的指令显示各种画面。非易失性存储器1080存储地址薄信息、电子邮件数据等，或诸如通过摄像单元1050拍摄的图像数据等数据。

控制单元1090具有CPU、存储器等，并根据存储器(未示出)中存储的控制程序控制移动电话1500的各单元。除了电源按钮和数字键外，操作单元1100还包括用户用来输入数据的各种操作键。存储器IF1110对诸如存储卡等的记录介质1120中的各种数据执行记录再现。外部IF1130向外部设备传输非易失性存储器1080和记录介质1120中存储的数据，并接收从外部设备传输的数据。外部IF1130通过诸如USB的有线连接通信方式或诸如无线通信等的公知通信方式执行通信。

接下来，将阐述移动电话1500中的音频通话功能。当呼叫电话伙伴时，用户通过操作操作单元1100的数字键来输入电话伙伴的号码，或者在显示单元1070上显示非易失性存储器1080中存储的地址簿，选择电话伙伴，并指示传输。当指示传输时，控制单元1090经由通信单元1010向通信伙伴传输。在从电话伙伴呼入后，通信单元1010向音频处理单元1020输出伙伴的音频数据，并且还向伙伴传输用户的音频数据。

此外，当传输电子邮件时，用户使用操作单元1100指示邮件的生成。当指示邮件生成时，控制单元1090在显示单元1070上显示用于生成邮件的画面。用户使用操作单元1100输入传输目的地址、正文等，并指示传输。当指示邮件传输时，控制单元1090向通信单元1010发送地址信息及邮件正文数据。通信单元1010将邮件的数据转换为适合通信的格式，并将结果传输至传输目的地。此外，当通信单元1010接收电子邮件时，通信单元1010将接收到的邮件数据转换为适合显示的格式，并在显示单元1070上显示结果。

接下来，将阐述移动电话1500中的拍摄功能。在用户通过操作操作单元1100设置摄像模式后，当指示拍摄静态图像或动态图像时，摄像单元1050拍摄静态图像数据或动态图像数据，并将其发送至图像处理单元1060。图像处理单元1060处理拍摄的静态图像数据或动态图像数据，并将结果存储在非易失性存储器1080中。此外，图像处理单元1060向存储器IF1110发送拍摄的静态图像数据、动态图像数据等。存储器IF1110在记录介质1120中存储静态图像数据或动态图像数据。

此外，移动电话1500能够传输作为电子邮件附件的包括所拍摄的静态图像数据、动态图像数据等的文件。具体地说，当传输电子邮件时，选择在非易失性存储器1080、记录介质1120等中存储的图像文件，并指示作为附件进行传输。

移动电话1500能够通过外部IF1130向诸如PC、其他电话设备等传输包括拍摄的静态图像或动态图像数据的文件。用户选择非易失性存储器1080或存储介质1120中存储的图像文件，并通过操作操作单元1100指示传输。控制单元1090从非易失性存储器1080或记录介质1120中读出选择的图像文件，并控制外部IF1130，以便向外部设备进行传输。

其他实施例

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。

虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对权利要求的范围赋予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构及功能。

Claims (20)

1.摄像装置，所述摄像装置包括：

像素部，其包括第一像素区域和第二像素区域；

输出单元，其用于输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域；以及

信号处理单元，其针对从所述像素部读出的图像数据，使用所述第二像素区域的像素数据来校正所述第一像素区域的像素数据，

其中，所述信号处理单元使用从所述输出单元接收到的且被添加到所述图像数据的所述区域信息，提取所述图像数据的所述第一像素区域的像素数据和所述第二像素区域的像素数据。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述输出单元包括：

包生成单元，其通过将所述区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据而生成包；以及

包输出单元，其用于向所述信号处理单元输出所述包。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述输出单元还包括：

比较单元，其通过比较从所述区域信息获得的图像内的区域与所述图像数据的区域，生成表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息，

其中，所述包生成单元，通过将表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息作为区域信息添加到所述图像数据而生成所述包。

4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，所述信号处理单元包括：

信息提取单元，其从所述输出单元输出的包中提取表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息；

提取单元，其基于表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息，从所述包中获得的像素数据中提取所述第一像素区域和所述第二像素区域中包括的像素数据；以及

计算单元，其使用所述第一像素区域中包括的像素数据来计算用于校正所述第二像素区域中包括的像素数据的校正值。

5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述区域信息包括各区域的垂直坐标范围或各区域的水平坐标范围中的至少一者的信息，其中，所述信息用于指定所述第一像素区域的像素和所述第二像素区域的像素。

6.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，所述包生成单元以预定像素数据大小来分割所述图像数据，并将表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息作为包头信息添加到被分割的图像数据。

7.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，所述计算单元，基于从所述第二像素区域的像素中由表示所述第二像素区域的信息所指定的像素的像素数据的平均值，来计算所述校正值。

8.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，所述信号处理单元包括校正单元，所述校正单元通过从所述第一像素区域的像素中由表示所述第一像素区域的信息所指定的像素的像素数据中减去所述校正值，来校正所述第二像素区域的像素的输出。

9.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述第一像素区域的像素是有效像素区域的像素，以及所述第二像素区域的像素是用于校正所述有效像素区域的像素的输出的像素。

10.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述第二像素区域的像素是遮光区域的像素。

11.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述像素部包括在堆叠了多个半导体芯片的堆叠结构的图像传感器中。

12.图像传感器包括：

像素部，其包括第一像素区域和第二像素区域；以及

输出单元，其输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域。

13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述输出单元包括：

包生成单元，其通过将所述区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据而生成包，以及

包输出单元，其用于输出所述包。

14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述输出单元还包括比较单元，其通过比较从所述区域信息获得的图像中的区域与所述图像数据的区域，生成表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息，

其中，所述包生成单元，通过将表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息作为所述区域信息添加到所述图像数据而生成所述包。

15.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述区域信息包括各区域的垂直坐标范围或各区域的水平坐标范围中至少一者的信息，其中，所述信息用于指定所述第一像素区域的像素和所述第二像素区域的像素。

16.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述包生成单元以预定的像素数据大小来分割所述图像数据，并将表示所述第一像素区域和所述第二像素区域的信息作为包头信息添加到被分割的图像数据。

17.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述第一像素区域的像素是有效像素区域的像素，以及所述第二像素区域的像素是用于校正所述有效像素区域的像素的输出的像素。

18.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，所述第二像素区域的像素是遮光区域的像素。

19.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述图像传感器是堆叠了多个半导体芯片的堆叠结构的图像传感器。

20.一种摄像装置的控制方法，其中，所述摄像装置中的像素部具有第一像素区域和第二像素区域，所述摄像装置的控制方法包括：

输出步骤，其输出将区域信息添加到从所述像素部获得的图像数据的结果，该区域信息表示所述第一像素区域和所述第二像素区域；以及

信号处理步骤，其针对从所述像素部读出的图像数据，使用所述第二像素区域的像素数据来校正所述第一像素区域的像素数据，

其中，在所述信号处理步骤中，使用从所述输出单元接收到的且被添加到所述图像数据的所述区域信息，提取所述图像数据的第一像素区域的像素数据和第二像素区域的像素数据。