CN110262167B

CN110262167B - 摄像设备

Info

Publication number: CN110262167B
Application number: CN201910420534.2A
Authority: CN
Inventors: 加纳明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: CN110262167A; DE112013001606T5; GB2566179A; US10244155B2; JP2013197965A; BR112014023224A2; GB201818952D0; BR112014023224B1; TWI594058B; TW201544889A; CN104205800A; GB2516384A; GB201417638D0; TW201351014A; US20180077336A1; CN110221503B; JP6039205B2; US9848115B2; GB2570417B; CN110221503A

Abstract

一种能够更换镜头单元的摄像设备，其包括处理单元，其中，所述处理单元用于基于获取单元所获取的数据来进行图像校正处理。在所述摄像设备中，所获取的数据包括以离散方式所配置的第一拍摄条件的信息、对所述第一拍摄条件的各信息设置的多个第二拍摄条件的信息、以及与所述第一拍摄条件的信息和所述第二拍摄条件的信息的组合相对应的校正信息。

Description

摄像设备

(本申请是申请日为2013年3月15日、申请号为201380015735.5、发明名称为“摄像设备”的申请的分案申请。)

技术领域

本发明涉及一种用于校正由镜头单元的光学特性所导致的图像劣化的技术。

背景技术

诸如数字照相机等的摄像设备已被用于各种用途，并且提高摄像设备输出图像质量的需求日益增强。由用于形成被摄体图像所采用的摄像镜头的光学特性所导致的图像劣化，是妨碍图像的图像质量提高的一个因素。作为导致图像劣化的光学特性的例子，可以给出边缘光衰减、畸变像差和倍率色像差。这些光学特性可能根据镜头单元的光学系统而改变，并且由于近年来要求镜头单元的小型化，因而仍难以实现完全消除了导致图像劣化的光学特性的光学系统。因此，提出了一种用于通过进行图像处理来校正这类图像质量劣化的技术。

从图像完全提取镜头的光学特性非常困难。因此，为了通过高精度的图像处理来进行这类校正，将表示摄像光学系统的光学特性的、上述校正所使用的光学校正数据存储在摄像设备中的存储器中。特别地，在单镜头反光数字照相机中，必须存储用于可安装至该单镜头反光数字照相机的多个镜头单元(摄像光学系统)的光学校正数据。另外，即使在同一摄像光学系统中，光学特性也可能根据诸如焦距、拍摄距离和光圈值等的光学参数而改变。因此，将与多个光学参数相对应的光学校正数据存储在摄像设备的存储器中，从而使得根据光学校正数据来计算符合拍摄时的拍摄条件的校正值。

在日本特开2005-286482中，保持用作为表示图像高度(相对于图像的中心位置的距离)和畸变像差之间的关系的图像高度畸变像差曲线上的离散点的畸变像差数据，并且通过根据畸变像差数据所生成的图像高度畸变像差近似等式来计算校正数据。

如上所述，光学特性可能根据诸如焦距、拍摄距离和光圈值等的光学参数而改变。还提出了这样一种方法，在该方法中，将与在拍摄时可获取的所有光学参数相对应的校正值存储为光学校正数据。然而，利用该方法，光学校正数据的大小将非常大，因而摄像设备和信号处理设备需要大容量的存储器。

此外，对于日本特开2005-286482所述的传统技术，仍未能解决在拍摄范围根据焦距而改变时所发生的、与光学校正数据的大小和校正精度有关的问题。

文献列表

专利文献

PTL 1：日本特开2005-286482

发明内容

本发明的一些方面的优点是提供一种用于在保持高精度校正的同时减小光学校正数据的大小的技术思想。

根据本发明的一个方面，一种摄像设备，其能够更换镜头单元，所述摄像设备包括：获取单元，用于从所述镜头单元获取用于图像校正处理的数据；以及处理单元，用于基于所述获取单元所获取的数据来进行图像校正处理，其特征在于，所获取的数据包括以离散方式配置的第一拍摄条件的信息、对所述第一拍摄条件的各信息设置的多个第二拍摄条件的信息、以及与所述第一拍摄条件的信息和所述第二拍摄条件的信息的组合相对应的校正信息。

通过参考以下附图对典型实施例的详细说明，本发明的其他特征和方面将显而易见。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发明的典型实施例、特征和方面，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明第一典型实施例的摄像设备的结构的框图。

图2是示出光学校正数据的例子的图。

图3A是示出针对拍摄距离的光学特性的例子的图。

图3B是示出针对拍摄距离的校正值的例子的图。

图4是示出根据本发明第一典型实施例的校正处理的流程的流程图。

图5是示出根据本发明第一典型实施例的光学校正数据的图。

图6是示出根据本发明第一典型实施例的针对焦距的光学特性和校正值的例子的图。

图7A是示出根据本发明第一典型实施例的针对拍摄距离的光学特性的图。

图7B是示出根据本发明第一典型实施例的针对拍摄距离的校正值的图。

图7C是示出根据本发明第一典型实施例的针对拍摄距离的校正值的图。

图8是示出根据本发明第一典型实施例的拍摄距离分割点的表。

图9是示出根据本发明第一典型实施例的校正值的图。

图10是示出根据本发明第一典型实施例的校正值的计算方法的图。

图11A是示出根据本发明第一典型实施例的所生成的校正值的图。

图11B是示出根据本发明第一典型实施例的所生成的校正值的图。

图12A是示出根据本发明第一典型实施例的校正结果的图。

图12B是示出根据本发明第一典型实施例的校正结果的图。

图12C是示出根据本发明第一典型实施例的校正结果的图。

图12D是示出根据本发明第一典型实施例的校正结果的图。

图12E是示出根据本发明第一典型实施例的校正结果的图。

图12F是示出根据本发明第一典型实施例的校正结果的图。

图13是示出根据本发明第二典型实施例的图像处理设备的结构的框图。

图14是示出根据本发明第二典型实施例的校正处理的流程的流程图。

图15是示出根据本发明第二典型实施例的用于识别光学校正数据的表的图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。

下面说明应用本发明的第一典型实施例。

摄像设备的基本结构的例子

图1是示出根据本发明典型实施例的摄像设备的基本结构的框图。通过镜头单元101的摄像光学系统，在照相机主单元100内的图像传感器102上形成被摄体的图像(未示出)。作为F值拍摄状态设置，控制光圈101a的开口直径。为了根据被摄体距离进行焦点调整，通过未示出的自动调焦(AF)机构或者手动操作的手动调焦机构来控制调焦透镜101b的透镜位置。镜头单元内存储单元101c存储通过图像处理来校正由光学特性所导致的图像劣化所需的光学校正数据。

在该摄像设备中，镜头单元101可从照相机主单元100拆卸，从而使得可与其他摄像光学系统交换。图像传感器102将图像形成光转换成电信号。然后，模拟-数字(A/D)转换器103将电信号转换成数字信号。此后，将数字信号输入至图像处理单元104。图像处理单元104配置有光学校正单元111和用于进行预定处理的其他图像处理单元112。光学校正单元111通过进行图像处理，校正由摄像镜头的光学特性所导致的图像劣化。此外，其他图像处理单元112进行诸如像素插值处理、亮度信号处理和颜色信号处理等的一系列显像处理。

镜头单元控制单元106控制镜头单元101并且进行数据通信。状态检测单元107经由镜头单元控制单元106，获取摄像光学系统的诸如焦距、拍摄距离和光圈值等的拍摄时信息。此外，镜头单元控制单元106获取存储在镜头单元101的镜头单元内存储单元101c中的光学校正数据，并且将该光学校正数据存储在存储单元108中。

光学校正单元111根据存储在存储单元108中的光学校正数据，生成与通过状态检测单元107所获取的拍摄时信息相对应的校正值。使用该校正值来校正由光学特性所导致的图像劣化。

以预定格式，将图像处理单元104处理后的输出图像存储在图像记录介质109中。可以在显示单元105上显示在光学校正处理之后进行了预定显示处理的图像和未进行光学校正处理的图像。

系统控制器110进行一系列控制处理，并且镜头单元控制单元106根据来自系统控制器110的指示，机械驱动镜头单元101。

光学校正处理

基于通过根据本发明的摄像设备所进行的图4所示的光学校正处理的流程，详细说明光学校正处理。

光学校正数据的获取

在步骤S201，系统控制器110获取进行光学校正处理所需的光学校正数据。如上所述，通过镜头单元控制单元106控制该处理，其中，镜头单元控制单元106将存储在镜头单元内存储单元101c中的光学校正数据传送给照相机主单元100中的存储单元108。在启动照相机时和在将镜头单元101安装至照相机主单元100时，传送该光学校正数据。此外，在执行校正处理时，将光学校正数据存储在存储单元108中。

图5示出从镜头单元内存储单元101c传送至存储单元108的光学校正数据的结构。光学校正数据由两个区域，头区域(a)和校正值存储区域(b)构成。

头区域(a)

头区域(a)包括分割点数量存储区域(a-1)、各焦距的信息数量存储区域(a-2)以及分割点信息存储区域(a-3)。

代替使得光学校正数据存储与诸如在拍摄时所获取的焦距、拍摄距离和光圈值等的所有光学参数相对应的校正值，通过分割并离散地选择各个光学参数，将与对象光学参数相对应的校正信息存储为光学校正数据。将与对象光学参数相关的信息存储在分割点信息存储区域(a-3)中，并且将与该光学参数相对应的校正值存储在校正值存储区域(b)中。

分割点数量存储区域(a-1)是用于记录离散地存储的各参数的点数量的区域。

图6中的图示出对于图像高度部分10mm和13mm的根据焦距的边缘光量的变化特性的例子，并且还示出存储在光学校正数据中的校正值(分割点)的例子。在图6中，虚线表示作为光学特性的光量，小方块表示保持校正值的光学校正数据中的点，并且实线表示通过对校正值进行线性插值所获取的结果。图6所示的光量值是将图像中心部分的光量作为100的值。在该例子中，为了追踪边缘光量根据焦距的变化，将在光学校正数据中保持的校正值的焦距设置成5个点，z0～z4。因此，将“5”存储在分割点存储区域(a-1)的焦距分割点数量zNum中。如上所述，为了追踪光学特性针对光学参数的变化，根据光学特性设置分割点，并且在光学校正数据的头区域中设置用于存储分割点数量的区域。因此，可以考虑摄像设备所要求的校正精度来设置分割点数量的最小数量。

以焦距作为例子，说明分割点数量。对其的说明，还适用于针对拍摄距离和光圈的情况，因而可以设置根据各个光学参数的光学特性的分割点数量。在图5中，将拍摄距离的分割点数量存储在拍摄距离分割点数量dNum中，而将光圈的分割点数量存储在光圈分割点数量fNum中。

各焦距分割位置处的最短拍摄距离的变化的例子

图7A是示出各焦距分割位置处的最短拍摄距离的变化的例子的图。下述最短拍摄距离表示可以拍摄被摄体图像的被摄体距离的最小值。在该例子中，在焦距z2时，最短拍摄距离变成最大值y1，并且在焦距z3时，最短拍摄距离变成最小值y0。在如上所述，最短拍摄距离根据焦距而变化的情况下，根据焦距分割点设置拍摄距离分割点。图8是示出当焦距分割点z0～z4分别存储拍摄距离分割点时的拍摄距离值的例子的表。每一个值均是拍摄距离(cm)的倒数，而“0”表示无限远。在将图8所示的分割点信息存储在光学校正数据中的情况下，将“5”存储在各焦距的信息数量存储区域(a-2)中的、各焦距的拍摄距离信息数量zdNum中，而将根据焦距的拍摄距离分割点的信息，存储在图5中的分割点信息存储区域(a-3)的拍摄距离分割点信息d[0][0]～d[zdNum-1][dNum-1]中。

拍摄距离的倒数和图像高度部分处的光量特性

图7B中的图示出图7A所示的焦距z2的拍摄距离的倒数和图像高度部分10mm处的光量特性，并且还示出存储在光学校正数据中的分割点的例子。通过将存储校正值的拍摄距离区域的范围限制成实际上可以拍摄图像的范围，该图示出校正值高精度地追踪根据拍摄距离的光量特性的状态。如上所述，在最短拍摄距离根据焦距而变化的情况下，通过设置各焦距处的拍摄距离的分割点，光学校正数据可以对追踪光学特性的校正值进行存储。然而，在最短拍摄距离根据焦距的变化小的情况下，或者在可以忽略最短拍摄距离的变化的影响的情况下，不必设置各焦距处的拍摄距离的分割点。在这种情况下，将“1”存储在各焦距的拍摄距离信息数量zdNum中，而仅将拍摄距离分割点信息存储在d[0][0]～d[0][dNum-1]中。因此，可以进一步减小光学校正数据的大小。

如上所述，针对各焦距，设置拍摄距离分割点。同样，还可以针对各焦距来设置光圈分割点。在这种情况下，使用各焦距的光圈信息数量zfNum和光圈分割点信息f[0][0]～f[zfNum-1][fNum-1]。

其他分割点数量

图7C是示出将拍摄距离的分割点数量设置成“3”而不是“4”的例子的图。因此，在考虑针对光学特性的校正值的追踪精度的情况下，可以通过在所要求的校正精度内减少分割点来减小光学校正数据的大小。在这种情况下，将“3”存储在拍摄距离分割点数量dNum中。

校正值存储区域(b)

接着说明校正值存储区域(b)。将与存储在分割点信息存储区域(a-3)中的光学参数的各组合相对应的校正值，存储在校正值存储区域(b)中作为校正信息。图9是示出针对边缘光衰减的校正值的例子的图。虚线表示针对图像高度的光量特性，并且小方块表示将针对离散图像高度的光量值存储为校正值的位置。以下面的方式存储与离散图像高度有关的信息：将分割点数量存储在分割点数量存储区域(a-1)的图像高度分割点数量hNum中，而将图像高度值存储在分割点信息存储区域(a-3)的图像高度分割点信息h[0]～h[hNum-1]中。通过使得将图9所示的上述一组图像高度校正值作为针对光学参数的组合的一个校正值，校正值存储区域(b)存储针对存储在分割点信息存储区域(a-3)中的光学参数的分割点的所有组合的校正值。换句话说，如果焦距分割点zNum是5、拍摄距离分割点数量dNum是3、并且光圈分割点数量fNum是4，则存储60个(5×3×4)校正值。

需要预先设置校正值存储区域(b)中各校正值的存储顺序。例如，如图5所示，将优先顺序确定为焦距、光圈、拍摄距离，并且因此按照升序来存储各参数值。如上所述，通过预先设置校正值的存储顺序，可以基于存储在头区域(a)中的分割点数量存储区域(a-1)、各焦距的信息数量存储区域(a-2)和分割点信息存储器(a-3)各自中的信息，对记录对象校正值的位置进行识别。

畸变像差和倍率色像差

以上说明了针对边缘光衰减的校正值。还可以将相同格式的光学校正数据应用于畸变像差和倍率色像差。在图9所示的校正值的例子中，在针对畸变像差的校正值的情况下，纵轴表示畸变量。另一方面，在针对倍率色像差的校正值的情况下，可以将纵轴当作为色像差量。

以上说明了根据本发明的光学校正数据。光学校正数据被配置成可以针对各光学参数来设置分割点数量，同时可以根据焦距来设置拍摄距离和光圈的分割点。在这一结构中，可以实现根据镜头单元的光学特性而大小被减小至所需的最小程度的、并且具有高精度的光学校正数据。

比较例

作为用于减小光学校正数据的大小的方法，可以通过离散地选择各光学参数，而不是通过存储所有光学参数的校正值，来将根据所选择的光学参数的校正值存储为光学校正数据。图2是示出如何将校正值存储在光学校正数据中的例子的图。在该例子中，通过将从广角端到远摄角端的焦距分成四个点，即，z[0]～z[3]，来离散地存储焦距，从而使得z[0]表示焦距的广角端，而z[3]表示焦距的远摄角端。类似地，将光圈分成四个点，即，f[0]～f[3]，并且将拍摄距离分成四个点，即，d[0]～[d3]，从而离散地存储它们。如图2所示，将与头区域中所定义的参数的组合相对应的校正值，顺序存储在光学校正数据的校正值存储区域中。然后，基于存储在校正值存储区域中的离散校正值，生成符合实际拍摄条件的校正值。

这样，通过离散地存储校正值，可以减小校正数据的大小。然而，由于离散地存储校正值，因而可能存在校正精度降低并且不能正确地进行校正的情况。图6是示出对于图像高度部分10mm和13mm的根据焦距的边缘光量的变化特性的例子的图。虚线表示作为光学特性的光量，小方块表示存储校正值的光学校正数据中的点，并且实线表示通过对校正值进行线性插值所获取的结果。图6所示的光量值是以图像的中心部分的光量为100的值。将存储在光学校正数据中的校正值的焦距设置成四个点，即，z0～z3。如图6所示，在图像高度部分10mm和13mm之间，由虚线所表示的针对焦距的光量的变化特性明显不同。因此，根据四个点z0～z3所生成的校正值包括与实际光量显著不同的区域。在图6所示的例子中，z0和z1之间的焦距的校正值小于图像高度部分10mm的实际光量。在这种情况下，基于小于实际光量的光量来进行校正，因而校正结果是过校正。

另一方面，在z1和z2之间的焦距，在图像高度部分13mm处出现过校正。图7B和7C是示出分别改变焦距的分割位置z0～z3的例子的图。通过改变分割位置，可以提高焦距区域的一个区域的校正精度。然而，在其他区域中精度可能降低。在以上所示例子中，进行线性插值以生成离散存储的校正值之间的校正值。因此，即使采用了使用近似多项式的其他插值方法，如果光学特性在各焦距时显著不同，校正精度同样降低。

通过增加离散存储的光学参数的分割点数量，可以提高校正精度。然而，校正精度和数据大小之间的关系示出所谓的“折衷”关系。如上所述，就硬件资源而言，该方法对于单镜头反光照相机尤其有效。这是因为，利用该方法，可以存储用于可安装至照相机的多个镜头单元(摄像光学系统)的光学校正数据，同时可以减小针对一个镜头单元的光学校正数据的大小。

拍摄状态信息的获取

接着，如图4所示，在步骤S201获取光学校正数据之后，在步骤S202，系统控制器110获取拍摄状态信息。系统控制器110使得状态检测单元107获取诸如拍摄时的焦距Z、拍摄距离D和光圈F等的信息，其中，它们中的每一个都用作为进行光学校正所需的光学参数。

校正值的生成

然后，在步骤S203，为了生成与用作为拍摄时的光学参数的焦距Z、拍摄距离D和光圈F相对应的校正值，系统控制器110从存储在光学校正数据中的校正值提取拍摄时的光学参数附近的校正值。具体地，从存储在光学校正数据中的各个光学参数的分割点信息z[]、d[]、f[]中，系统控制器110分别检测满足下面的条件的“nz”、“nd”和“nf”。

z[nz]<＝Z<z[nz+1]...等式1

(如果Z>＝z[zNum-1]，则“nz”为“zNum-2”)

d[nd]<＝1/D<d[nd+1]...等式2

(如果1/D>＝d[dNum-1]，则“nd”为“dNum-2”)

f[nf]<＝F<f[nf+1]...等式3

(如果F>＝f[fNum-1]，则“nf”为“fNum-2”)

然后，系统控制器110从光学校正数据的校正值存储区域(b)，提取由“nz”、“nd”和“nf”构成的以下8个模式的校正值“P”。

P[0][0][0]：与(z[nz],d[nd],f[nf])相对应的校正值

P[0][0][1]：与(z[nz],d[nd],f[nf+1])相对应的校正值

P[0][1][0]：与(z[nz],d[nd+1],f[nf])相对应的校正值

P[0][1][1]：与(z[nz],d[nd+1],f[nf+1])相对应的校正值

P[1][0][0]：与(z[nz+1],d[nd],f[nf])相对应的校正值

P[1][0][1]：与(z[nz+1],d[nd],f[nf+1])相对应的校正值

P[1][1][0]：与(z[nz+1],d[nd+1],f[nf])相对应的校正值

P[1][1][1]：与(z[nz+1],d[nd+1],f[nf+1])相对应的校正值

接着，在步骤S204，系统控制器110根据以上所提取的8个校正值，生成与拍摄时的拍摄状态相对应的校正值。

通过对上述8个校正值进行插值，来执行校正值生成方法。图10是示出该方法的一个例子的示意图。在由焦距、拍摄距离和光圈构成的三维空间中，表示该8个校正值“P”和要生成的校正值“Q”。为了生成校正值“Q”，按如下生成与在焦距分割点z[nz]处拍摄时的拍摄距离“D”和光圈“F”相对应的校正值“Q1”。

Q1＝P[0][0][0]×S×(1-T)

+P[0][0][1]×S×T

+P[0][1][0]×(1-S)×(1-T)

+P[0][1][1]×(1-S)×T...等式4

如图10所示，上述等式4中的“S”和“T”表示根据各校正值“P”相对于校正值“Q1”的位置关系的权重系数。

接着，按如下生成与焦距分割点z[nz+1]处拍摄时的拍摄距离“D”和光圈“F”相对应的校正值“Q2”。

Q2＝P[1][0][0]×U×(1-V)

+P[1][0][1]×U×V

+P[1][1][0]×(1-U)×(1-V)

+P[1][1][1]×(1-U)×V...等式5

如图10所示，上述等式5中的“U”和“V”表示根据各校正值“P”相对于校正值“Q2”的位置关系的权重系数。

此后，通过如下地对校正值“Q1”和“Q2”进行插值，生成对象校正值“Q”。

Q＝Q1×(1-W)+Q2×W...等式6

通过这样，可以根据拍摄时的光学参数附近的校正值，生成拍摄时的校正值。另外，如上所述，校正值是如图9所示的一组多个图像高度h0～h4和针对各图像高度的校正值。因此，在各图像高度h0～h4处进行上述计算。在图11A的图中，示出各图像高度处光学参数附近的校正值“P”和所生成的拍摄时的校正值“Q”之间的关系。

光学校正

接着，在步骤S205，系统控制器110基于用作为拍摄时的校正信息的、所生成的校正值，进行光学校正。如图11B所示，所生成的校正值是各图像高度h0～h4处的离散校正量。因此，通过利用多项式近似校正量，可以获取针对图像高度的校正曲线。

通过以边缘光衰减作为例子，说明通过图像处理的校正方法。首先，针对校正对象像素获取图像高度，即，相对应图像的中心位置的距离，并且从所生成的校正曲线获取对象图像高度的光量。接着，获取该光量的倒数，并且将根据所获取的倒数的增益应用于其的像素值。通过对图像中的全部像素进行上述处理，可以校正边缘光衰减。图12A～12F是示出根据本发明的边缘光衰减校正的效果的图。图12A～12F各自示出在图像中心的亮度为100的情况下拍摄具有均匀亮度的被摄体时的图像高度和拍摄时被摄体图像的亮度。图12A示出因光学系统的特性而发生边缘光衰减的状态。当对图像进行图像处理时，如果光学校正数据的分割点数量不足、并且不能以适当方式追踪光学特性，则可能发生如图12C～12F所示的图像的一部分的过校正或者校正不足，因而，这样可能导致具有不同于被摄体的原始亮度的、不自然的亮度的图像。相反，如图12B所示，当通过根据本发明的摄像设备进行校正时，图像的亮度在全部图像高度变成约100，因此可以获取高精度的校正图像。

以上说明了边缘光衰减的校正方法。尽管省略了对于用于校正畸变像差和倍率色像差的图像处理的详细说明，但是通过获取针对图像高度的校正曲线来进行该校正的基本流程与上述的相同。

这样，利用根据本发明的摄像设备，可以高精度地进行校正，同时将光学校正数据的大小减小至所需的最小程度。通过减小光学校正数据的大小，可以减小照相机中用于存储光学校正数据的存储器容量。另外，当将光学校正数据从镜头单元传送给照相机时，可以缩短传送时间。

尽管以上说明了与根据本发明的摄像设备有关的典型实施例，但是在不脱离本发明的本质精神的情况下，可以对根据本发明的摄像设备进行多种变形和修改。

下面说明应用本发明的第二典型实施例。

本典型实施例涉及一种图像处理设备，其被配置成对摄像设备所拍摄的图像进行校正，以校正由拍摄该图像所使用的光学系统的光学特性所导致的图像劣化。

图13是示意性示出根据本典型实施例的图像处理设备的框图。

将通过摄像设备所拍摄的图像存储在图像记录介质109中。图像处理单元104由光学校正单元111和进行预定处理的其他图像处理单元112构成。图像处理单元104对存储在图像记录介质109中的图像进行图像处理。光学校正单元111通过进行图像处理，校正由摄像镜头的光学特性所导致的图像劣化。此外，其他图像处理单元112进行诸如像素插值处理、亮度信号处理和颜色信号处理等的一系列图像处理。

将用于校正由光学特性所导致的图像劣化的光学校正数据存储在存储单元108中。在图像处理设备中，通过多个光学系统所拍摄的图像是校正对象。因此，将用于这多个光学系统的光学校正数据以文件格式存储在存储单元108中。

将通过图像处理单元104处理后的输出图像以预定格式存储在图像记录介质109中。此外，将通过图像处理单元104处理后的图像显示在显示单元105上。

系统控制器110进行一系列控制处理。

基于通过根据本发明的摄像设备所进行的、图14所示的光学校正处理的流程，详细说明根据本发明的光学校正处理。

在步骤S301，系统控制器110选择进行光学校正处理所需的光学校正数据。系统控制器110从存储在存储单元108中的、与多个镜头有关的光学校正数据中，选择拍摄校正对象图像的镜头的光学校正数据。因此，图像处理设备的存储单元108还存储图15所示的光学校正数据参考表。根据该表，可以识别用于校正对象图像的镜头的光学校正数据。用于各镜头的光学校正数据的结构与第一典型实施例所示的光学校正数据的结构相同。

接着在步骤S302，在拍摄校正对象图像时，系统控制器110获取拍摄时的诸如焦距、拍摄距离和光圈等的拍摄状态信息。在拍摄该图像时将该信息存储在图像文件中的情况下，系统控制器110通过从该图像文件读取该信息来获取该信息。在没有将该信息存储在图像文件中的情况下，系统控制器110通过使用户经由输入单元(未示出)输入信息来获取该信息。

在步骤S303(提取拍摄状态附近的校正值)、步骤S304(生成与拍摄状态相对应的校正值)和步骤S305(进行校正)，分别进行在第一典型实施例的步骤S203、S204和S205中所进行的相同处理。

如上所述，通过使得图像处理设备中的光学校正数据具有与第一典型实施例相同的格式，可以减小光学校正数据的大小，并且可以进行高精度的校正。具体地，通过使用能够设置各光学参数的分割点数量、还能够根据焦距来设置拍摄距离和光圈的分割点的数据结构，可以实现根据光学特性而大小被减小至所需的最小程度的、具有高精度的光学校正数据。通过将数据的大小减小至所需的最小程度，可以减小图像处理设备的存储单元108所需的存储器容量。另外，通过使用与根据第一典型实施例的摄像设备相同的光学校正数据，可以实现校正结果与该摄像设备完全一致的图像处理设备。

其他实施例

还可以通过读出并执行记录在存储介质(例如，非暂时性计算机可读存储介质)上的计算机可执行指令以进行本发明的上述实施例中的一个或多个功能的系统或者设备的计算机、以及通过下述方法来实现本发明的实施例，其中，例如，通过系统或设备的计算机从存储介质读出并执行计算机可执行指令以进行上述实施例中的一个或多个功能来执行该方法。计算机可以包含中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)或者其他电路中的一个或一个以上，并且可以包括分离的计算机或者分离的计算机处理器的网络。可以通过例如网络或者存储介质将计算机可执行指令提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如紧凑型光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)或蓝光光盘(BD(注册商标)))、闪存存储器装置和存储卡等中的一个或多个。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局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，以包含所有修改、等同结构和功能。

本申请要求2012年3月21日提交的日本专利申请2012-063901的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

Claims

1.一种摄像设备，其能够安装可更换镜头设备，所述摄像设备包括：

获取单元，其被配置为从所述可更换镜头设备获取数据；以及

处理单元，其被配置为基于所述获取单元所获取到的数据来进行图像校正处理，

其中，所述获取单元所获取到的数据的数据结构包括：

第一区域，用于存储表示第一拍摄条件值的数量的第一信息以及表示第二拍摄条件值的组中的第二拍摄条件值的数量的第二信息；

第二区域，用于存储表示所述第二拍摄条件值的组数的第三信息；

第三区域，用于存储所述第二拍摄条件值的组以及所述第一拍摄条件值，所述第一拍摄条件值的数量由所述第一信息表示，所述第二拍摄条件值的组数由所述第三信息表示，以及所述第二拍摄条件值的各组由数量由所述第二信息所表示的第二拍摄条件值构成；以及

第四区域，用于存储与所述第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值的组合相对应的校正值。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在由所述第三信息表示的数量大于1的情况下，所述第三区域中所存储的各组对应于所述第一拍摄条件值中的不同的第一拍摄条件值。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在由所述第三信息表示的数量等于1的情况下，所述第二拍摄条件值的组对应于所述第一拍摄条件值中的各第一拍摄条件值。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述处理单元根据拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值，使用所述第四区域中所存储的校正值来进行所述图像校正处理。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述获取单元从所述可更换镜头设备获取拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值。

6.根据权利要求5所述的摄像设备，还包括计算单元，所述计算单元被配置为使用拍摄图像时的第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值，来计算所述校正值。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，

所述第一拍摄条件值各自包括焦距值，以及

所述第二拍摄条件值各自对应于拍摄距离值和光圈值其中之一。

8.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述第一区域还存储表示图像高度值的数量的信息，所述第三区域还存储所述图像高度值，并且所述第四区域还存储与所述图像高度值各自相对应的校正值。

9.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值是离散值。

10.一种镜头设备，其能够安装至摄像设备，所述镜头设备包括：

存储单元，其被配置为存储数据，所述数据包括所述摄像设备或信号处理设备所进行的图像校正处理所要使用的校正值；以及

传送单元，其被配置为将所述存储单元中所存储的数据传送至所述摄像设备或所述信号处理设备，

其中，所述传送单元要传送的数据的数据结构包括：

11.根据权利要求10所述的镜头设备，其中，在由所述第三信息表示的数量大于1的情况下，所述第三区域中所存储的各组对应于所述第一拍摄条件值中的不同的第一拍摄条件值，所述第一拍摄条件值彼此不同。

12.根据权利要求10所述的镜头设备，其中，在由所述第三信息表示的数量等于1的情况下，所述第二拍摄条件值的组对应于所述第一拍摄条件值中的各第一拍摄条件值。

13.根据权利要求10所述的镜头设备，其中，所述传送单元将拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值传送至所述摄像设备。

14.根据权利要求10所述的镜头设备，其中，

所述第一拍摄条件值各自包括焦距值，以及

15.根据权利要求10所述的镜头设备，其中，所述第一区域还存储表示图像高度值的数量的信息，所述第三区域还存储所述图像高度值，并且所述第四区域还存储与所述图像高度值各自相对应的校正值。

16.根据权利要求10所述的镜头设备，其中，所述第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值是离散值。

17.一种信号处理设备，包括：

存储单元，其被配置为存储来自外部设备的图像校正处理所使用的数据；以及

处理单元，其被配置为基于所述存储单元所存储的数据来进行图像校正处理，

其中，所述存储单元所存储的数据的数据结构包括：

18.根据权利要求17所述的信号处理设备，其中，在由所述第三信息表示的数量大于1的情况下，所述第三区域中所存储的各组对应于所述第一拍摄条件值中的不同的第一拍摄条件值，所述第一拍摄条件值彼此不同。

19.根据权利要求17所述的信号处理设备，其中，在由所述第三信息表示的数量等于1的情况下，所述第二拍摄条件值的组对应于所述第一拍摄条件值中的各第一拍摄条件值。

20.根据权利要求17所述的信号处理设备，其中，所述处理单元根据拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值，使用所述第四区域中所存储的校正值来进行所述图像校正处理。

21.根据权利要求17所述的信号处理设备，还包括获取单元，所述获取单元被配置为从所述外部设备获取拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值。

22.根据权利要求17所述的信号处理设备，还包括计算单元，所述计算单元被配置为使用拍摄图像时的第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值，来计算所述校正值。

23.根据权利要求17所述的信号处理设备，其中，

所述第一拍摄条件值各自包括焦距值，以及

24.根据权利要求17所述的信号处理设备，其中，所述第一区域还存储表示图像高度值的数量的信息，所述第三区域还存储所述图像高度值，并且所述第四区域还存储与所述图像高度值各自相对应的校正值。

25.根据权利要求17所述的信号处理设备，其中，所述第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值是离散值。

26.一种包括第一设备和第二设备的系统，

所述第一设备包括：

存储单元，其被配置为存储数据，所述数据包括摄像设备或信号处理设备所进行的图像校正处理所要使用的校正值；以及

所述第二设备包括：

获取单元，其被配置为从所述第一设备获取所述数据；以及

其中，所述数据包括：

27.根据权利要求26所述的系统，其中，在由所述第三信息表示的数量大于1的情况下，所述第三区域中所存储的各组对应于所述第一拍摄条件值中的不同的第一拍摄条件值，所述第一拍摄条件值彼此不同。

28.根据权利要求26所述的系统，其中，在由所述第三信息表示的数量等于1的情况下，所述第二拍摄条件值的组对应于所述第一拍摄条件值中的各第一拍摄条件值。

29.根据权利要求26所述的系统，其中，所述处理单元根据拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值，使用所述第四区域中所存储的校正值来进行所述图像校正处理。

30.根据权利要求26所述的系统，还包括计算单元，所述计算单元被配置为使用拍摄图像时的第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值，来计算所述校正值。

31.根据权利要求26所述的系统，其中，

所述第一拍摄条件值各自包括焦距值，以及

32.根据权利要求26所述的系统，其中，所述第一区域还存储表示图像高度值的数量的信息，所述第三区域还存储所述图像高度值，并且所述第四区域还存储与所述图像高度值各自相对应的校正值。

33.根据权利要求26所述的系统，其中，所述第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值是离散值。

34.一种传送设备，包括：

其中，所述传送单元要传送的数据的数据结构包括：

35.根据权利要求34所述的传送设备，其中，在由所述第三信息表示的数量大于1的情况下，所述第三区域中所存储的各组对应于所述第一拍摄条件值中的不同的第一拍摄条件值，所述第一拍摄条件值彼此不同。

36.根据权利要求34所述的传送设备，其中，在由所述第三信息表示的数量等于1的情况下，所述第二拍摄条件值的组对应于所述第一拍摄条件值中的各第一拍摄条件值。

37.根据权利要求34所述的传送设备，其中，所述传送单元将拍摄图像时的第一拍摄条件值和第二拍摄条件值传送至所述摄像设备。

38.根据权利要求34所述的传送设备，其中，

所述第一拍摄条件值各自包括焦距值，以及

39.根据权利要求34所述的传送设备，其中，所述第一区域还存储表示图像高度值的数量的信息，所述第三区域还存储所述图像高度值，并且所述第四区域还存储与所述图像高度值各自相对应的校正值。

40.根据权利要求34所述的传送设备，其中，所述第一拍摄条件值和所述第二拍摄条件值是离散值。

41.一种传送方法，包括：

传送步骤，其被配置为将存储单元中所存储的数据传送至摄像设备或信号处理设备，

其中，通过所述传送步骤要传送的数据的数据结构包括：

42.一种传送设备，包括：

存储单元，其被配置为存储摄像设备或信号处理设备所进行的图像校正处理所使用的数据；以及

其中，所传送的数据包括：

第一拍摄条件的第一光学参数值和所述第一拍摄条件的第二光学参数值；

第二拍摄条件的第一组光学参数值和所述第二拍摄条件的第二组光学参数值；以及

与所述第一拍摄条件的光学参数值和所述第二拍摄条件的光学参数值的组合相对应的校正信息，

其中，所述第二拍摄条件的所述第一组光学参数值中所包括的所述第二拍摄条件的光学参数值至少之一不同于所述第二拍摄条件的所述第二组光学参数值中所包括的所述第二拍摄条件的光学参数值中的任意光学参数值。

43.根据权利要求42所述的传送设备，其中，

所传送的数据还包括：

与所述第一拍摄条件的分割点的数量相对应的第一信息；

与所述第二拍摄条件的分割点的数量相对应的第二信息；以及

表示组数的第三信息，各组由所述第二拍摄条件的光学参数值构成，组其中之一中的所述第二拍摄条件的光学参数值的数量由所述第二信息表示。

44.根据权利要求42或43所述的传送设备，其中，

所述第一拍摄条件的所述第一光学参数值对应于所述第二拍摄条件的所述第一组光学参数值，并且所述第一拍摄条件的所述第二光学参数值对应于所述第二拍摄条件的所述第二组光学参数值。

45.根据权利要求42或43所述的传送设备，其中，

所述校正信息包括与所述第一拍摄条件的所述第一光学参数值和所述第二拍摄条件的所述第一组光学参数值的组合相对应的校正值、以及与所述第一拍摄条件的所述第二光学参数值和所述第二拍摄条件的所述第二组光学参数值的组合相对应的校正值。

46.根据权利要求42或43所述的传送设备，其中，

所述第一拍摄条件的光学参数值是与焦距有关的光学参数值。

47.根据权利要求42或43所述的传送设备，其中，

所述第二拍摄条件的光学参数值是与拍摄距离有关的光学参数值。

48.根据权利要求42或43所述的传送设备，其中，

所述第二拍摄条件的光学参数值是与光圈有关的光学参数值。

49.一种传送方法，包括：

其中，所传送的数据包括：