CN111614890B - 摄像设备、摄像设备的控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像设备、摄像设备的控制方法和存储介质。该摄像设备包括：调焦单元，其被配置为驱动摄像光学系统的调焦透镜并进行调焦；曝光控制单元，其被配置为控制曝光；倾斜角获取单元，其被配置为获取作为摄像元件和摄像光学系统之间的相对角度的倾斜角；倾斜角控制单元，其被配置为通过使摄像元件或摄像光学系统倾斜来控制倾斜角；以及摄像条件获取单元，其被配置为获取摄像设备的摄像条件。倾斜角控制单元基于摄像条件获取单元所获取的摄像条件来确定与使摄像元件或摄像光学系统倾斜的驱动速度有关的参数。

Description

摄像设备、摄像设备的控制方法和存储介质

技术领域

本发明涉及摄像设备、摄像设备的控制方法、程序和存储介质。

背景技术

迄今为止，存在在高处安装监视照相机的情况，并且该照相机的光轴指向斜向下，以监视路上的行人并拍摄车辆及其牌照的图像。在这种情况下，照相机的光轴指向下方。在摄像中，垂直于光轴的平面是聚焦焦平面，从而使得：在这种情况下，焦平面可能与实际要拍摄的被摄体的摄像面不一致。因此，示出拍摄图像的画面的仅一部分是聚焦区域，而画面上的其余区域处于离焦状态。

为克服该缺点，日本特开平11-242152公开了如下的摄像设备：如果处于聚焦状态的摄像元件的倾斜角根据多个被摄体而不同，则在假设主被摄体位于中央的情况下优化中央区域的聚焦程度、或者确定摄像元件的倾斜角以使得倾斜角变为这些被摄体的位置的平均值。

然而，日本特开平11-242152未公开使摄像设备倾斜的驱动速度。因此，如果使摄像元件倾斜以检测对比度值达到峰值的倾斜角，则驱动速度可能太快而无法获得精确的峰值，从而分辨率可能劣化，或者由于驱动速度太慢，因此可能花费较长时间来检测峰值。此外，如果用于电气地调整亮度的亮度增益(下文中被称为“增益”)大，则峰值可能被误检测。

发明内容

本发明在可以改变作为摄像光学系统和摄像元件之间的相对角度的倾斜角的摄像设备中提供精确和快速地聚焦。

本发明包括：调焦单元，其被配置为驱动摄像光学系统的调焦透镜并进行调焦；曝光控制单元，其被配置为控制曝光；倾斜角获取单元，其被配置为获取作为摄像元件和摄像光学系统之间的相对角度的倾斜角；倾斜角控制单元，其被配置为通过使摄像元件或摄像光学系统倾斜来控制倾斜角；以及摄像条件获取单元，其被配置为获取摄像设备的摄像条件；其中，倾斜角控制单元基于摄像条件获取单元所获取的摄像条件来确定与使摄像元件或摄像光学系统倾斜的驱动速度有关的参数。

本发明的一方面提供一种摄像设备，包括：倾斜角控制单元，其被配置为通过使摄像元件或摄像光学系统倾斜来控制倾斜角，其中所述倾斜角是所述摄像元件和所述摄像光学系统之间的相对角度；以及摄像条件获取单元，其被配置为获取摄像设备的摄像条件；其中，所述倾斜角控制单元基于所述摄像条件获取单元所获取到的摄像条件来确定与使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜的驱动速度有关的参数。

本发明的另一方面提供一种摄像设备的控制方法，所述控制方法包括：获取所述摄像设备的摄像条件；以及通过使摄像元件或摄像光学系统倾斜来控制倾斜角，其中所述倾斜角是所述摄像元件和所述摄像光学系统之间的相对角度，其中，在所述倾斜角的控制中，基于在摄像条件的获取中所获取到的摄像条件来确定与使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜的驱动速度有关的参数。

本发明的又一方面提供一种非暂时性存储介质，其存储用于使计算机进行上述控制方法的计算机程序。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的更多特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的摄像设备的结构示例的框图。

图2示出倾斜摄像的机构。

图3示出摄像元件的倾斜角和对比度评价值之间的关系。

图4是示出根据第一实施例的倾斜控制处理的流程图。

图5是示出与焦距相对应的驱动速度的表。

图6是示出根据第二实施例的倾斜控制处理的流程图。

图7示出摄像元件的倾斜角和焦平面角度之间的关系。

图8是示出根据第三实施例的倾斜控制处理的流程图。

图9是示出根据第四实施例的倾斜控制处理的流程图。

图10是示出根据第五实施例的倾斜控制处理的流程图。

图11是示出根据第六实施例的倾斜控制处理的流程图。

图12示出用于计算根据第六实施例的倾斜角的方法。

具体实施方式

现将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

(第一实施例)

图1是示出根据第一实施例的摄像设备的结构示例的框图。摄像设备100包括摄像光学系统117。摄像光学系统117包括在光轴方向上移动并改变焦距的变焦透镜101、在光轴方向上移动并进行焦点调节的调焦透镜102、以及调整光量的光圈单元103。

穿过了摄像光学系统117的光经由带通滤波器(在下文中称为“BPF”)104和滤色器105在摄像元件106上形成用作光学图像的被摄体图像。BPF 104可以相对于摄像光学系统的光路前后移动。通过摄像元件106对被摄体图像进行光电转换。

从摄像元件106输出的模拟电信号(摄像信号)通过AGC(自动增益控制)电路107进行增益调整，通过A/D转换器108而被转换为数字信号，并且被输入到照相机信号处理单元109。

照相机信号处理单元109针对数字摄像信号进行各种图像处理以生成视频信号。此外，RGB像素值、亮度值和在倾斜控制和自动调焦(在下文中称为“AF”)中使用的评价值被传递至控制单元112。一般地，基于图像的对比度和高频分量来确定评价值。如果其它手段(例如相位差和包括红外光的反射光)可以辨别聚焦位置，则该其它手段也可以被用于确定评价值。

视频信号经由通信单元110输出至通过有线或无线通信连接到摄像设备100的监视装置111，并且响应于外部命令，诸如命令等的控制信号被输出到摄像设备中的控制单元112。

根据来自通信单元110的指示，控制单元112基于来自照相机信号处理单元109的各种评价值来计算AF和手动调焦(下文中称为“MF”)中的调焦控制、倾斜控制和曝光控制所用的设置值。然后，控制单元112将与这些设置值有关的指示提供给AGC电路107、摄像元件驱动单元113、调焦驱动单元114、变焦驱动单元115和光圈驱动单元116。另外，控制单元112基于评价值以及调焦驱动单元114、变焦驱动单元115和光圈驱动单元116的各位置来计算当前焦距、当前被摄体距离和当前光圈值。

摄像元件驱动单元113基于从控制单元112发送来的倾斜角的设置值来使摄像元件106相对于摄像光学系统117的光轴倾斜。在大多数情况下，使摄像元件106倾斜的转动轴被定位在摄像画面的中心，并且摄像元件106绕转动轴倾斜。在本说明书中，摄像光学系统117和摄像元件106之间的相对角度被称为“倾斜角”。另外，摄像元件驱动单元113是例如步进马达。

调焦驱动单元114基于从控制单元112发送来的调焦的设置值来控制调焦透镜102的位置。变焦驱动单元115基于从控制单元112发送来的变焦的设置值来控制变焦透镜101的位置。光圈驱动单元116基于从控制单元112发送来的光圈的设置值来控制光圈单元103的位置。

现将描述针对倾斜角的驱动速度的控制。为了简化描述，作为示例，通过使摄像元件106倾斜来控制倾斜角。图2示出倾斜摄像的机构。这里，倾斜摄像是通过如下操作所进行的摄像：通过使摄像光学系统相对于摄像元件倾斜或者通过使摄像元件相对于摄像光学系统倾斜来使焦平面倾斜，从而针对沿地面的观察角增加景深。如图2所示，在假设变焦前的焦距f、被摄体距离L、以及光轴O和焦平面之间的角度α的情况下，基于Scheimpflug定律通过如下公式(1)来计算倾斜角b。

[公式1]

b＝tan^-1(f/(Ltanα)) (1)

在设置了f＝10[mm]、L＝10000[mm]且α＝30[°]的情况下，由公式(1)获得b＝0.2[°]。可选地，在设置了f＝100[mm]、L＝10000[mm]且α＝30[°]的情况下，获得b＝1.98[°]。

图3示出摄像元件106的倾斜角和对比度评价值之间的关系。附图标记201表示f＝10[mm]，并且附图标记202表示f＝100[mm]。例如，如果使摄像元件106倾斜的驱动速度被设置为恒定，则在设置了f＝100[mm](202)的情况下，对比度评价值根据摄像元件106的倾斜角而相对缓慢的变化。因而，相对容易地在景深内搜索到对比度评价值的峰值位置。然而，在设置了f＝10[mm](201)的情况下，与f＝100[mm]的情况相比，对比度评价值急剧变化。因此，难以检测到景深中的峰值，并且存在具有差的分辨率的位置(换言之，对比度评价值未达到峰值的位置)可能被误检测而用作峰值位置的担忧。

因此，在本实施例中，基于摄像条件来确定与使摄像元件106倾斜的驱动速度相关的参数。与驱动速度相关的参数是例如步进马达的脉冲频率。图4是示出根据第一实施例的倾斜控制处理的流程图。参考图4所示的流程图，将描述本实施例中的通过控制单元112所进行的倾斜角控制处理的流程。注意，控制单元112根据作为计算机程序的倾斜角校正控制程序来执行本处理。

在步骤S401中，控制单元112驱动调焦透镜102，以聚焦于画面的中心。通过使用自动调焦或者手动调焦来进行调焦。

在步骤S402中，控制单元112获取摄像条件。这里，摄像条件包含如下信息，该信息包括焦距、被摄体距离、光轴和焦平面之间的角度(下文中称为“焦平面角度”)、光圈和增益信息中的至少一个。这里，作为示例，将描述摄像条件是与焦距有关的信息的情况。控制单元112基于例如当前变焦位置和当前调焦位置来获得当前焦距f。

在步骤S403中，基于步骤S402中获取到的与焦距相关的信息来确定使摄像元件106倾斜的脉冲频率或驱动速度S。图5是示出脉冲频率和驱动速度与焦距相对应的表。例如，可以通过使用如图5所示的示出基于焦距所确定的脉冲频率和驱动速度的表来确定脉冲频率或驱动速度S。

如图3所示，对比度评价值随着焦距变短而急剧变化，而对比度评价值随着焦距变长而缓慢变化。因此，可以通过随着焦距变短而将摄像元件106的驱动速度S设置为更慢并且随着焦距变长而将摄像元件106的驱动速度S设置为更快来快速并精确地搜索出对比度评价值的峰值。

可以通过使用焦距来计算摄像元件106的适合的驱动速度S。在该计算中，作为示例，假设光轴和焦平面之间的角度改变了角度θ，并且在设置了焦距f0和被摄体距离L的情况下，通过以下公式(2)来获得倾斜角b:

[公式2]

tan b＝f0/(L·tanθ) (2)

在焦距由“f”表示的情况下，通过以下公式(3)来获得倾斜角b’：

[公式3]

tan b′＝f/(L·tanθ) (3)

在值b小的情况下，b＝tanb成立，由此公式(4)和(5)成立。

[公式4]

b＝f0/(L·tanθ) (4)

[公式5]

b′＝f′/(L.tanθ) (5)

将“S0”表示为在焦距f0处使摄像元件106倾斜的适当驱动速度(换言之，可以精确检测到对比度评价值的峰值的驱动速度)。如果摄像元件106在焦距f处试图在与焦距f0中的时间段相同的时间段内移动角度θ，则驱动速度S由以下公式(6)表示。

[公式6]

S＝S0·(f/f0) (6)

描述将返回图4。在步骤S404中，以在步骤S403中确定的脉冲频率或驱动速度S来驱动摄像元件106并使摄像元件106倾斜，以搜索对比度评价值达到峰值的倾斜角。作为搜索对比度评价值达到峰值的倾斜角的方法的示例，可以使摄像元件106倾斜以测量对比度评价值达到峰值的倾斜角，该对比度评价值表示基于摄像元件106的特定图像高度处的视频图像信号所计算的该视频图像信号的对比度的状态。然而，本发明不限于此，并且可以使用其它方法，只要可以检测到对比度评价值达到峰值的倾斜角即可。

可选地，可以手动驱动摄像元件106并使摄像元件106倾斜，以在视觉上搜索对比度达到峰值的倾斜角。在这种情况下，控制单元112例如改变针对用于驱动摄像元件106的操作单元的每操作量的摄像元件106的驱动量，以用作驱动速度。具体地，例如，针对操作单元的每操作量的摄像元件106的驱动量随着焦距变短而减小，并且针对操作单元的每操作量的摄像元件106的驱动量随着焦距变长而增大。因此，使得可以快速并精确地搜索出对比度评价值的峰值。

在步骤S405中，控制单元112确定对比度评价值达到峰值的倾斜角b。

在步骤S406中，控制单元112驱动摄像元件106并使摄像元件106倾斜，以获得步骤S405中确定的倾斜角b。此时，由于已经在步骤S405中确定了倾斜角b，因此控制单元112可以通过以比搜索时的驱动速度高的速度(例如，可控范围内的最高速度)将摄像元件106驱动到倾斜角b来缩短驱动时间。随后，处理结束。根据本实施例，可以根据摄像条件来搜索出适合的倾斜角。

在本实施例中，为了简化描述，作为示例，尽管通过使摄像元件106倾斜来控制倾斜角，但是可以通过设置用于使摄像光学系统117倾斜的驱动单元并且通过使摄像光学系统117相对于摄像元件106的法线倾斜来控制倾斜角。此外，可以通过使摄像元件106和摄像光学系统117两者倾斜来控制倾斜角。在这种情况下，使摄像元件106倾斜的驱动速度可以被替换为使摄像光学系统117倾斜的驱动速度或者使摄像元件106和摄像光学系统117两者倾斜的驱动速度。这也适用于下面的实施例。

(第二实施例)

在第一实施例中，已经示出了如下的示例：基于摄像条件之一来确定与当倾斜角改变时的摄像元件106或摄像光学系统117的驱动速度有关的参数。在第二实施例中，将描述基于摄像条件来确定与使摄像元件106倾斜的驱动速度有关的参数的示例。将省略关于与第一典型实施例中的结构相同的结构的详细描述。

图6是示出根据第二实施例的倾斜控制处理的流程图。将参考图6所示的流程图给出根据本实施例的通过控制单元112进行的倾斜角控制处理的流程的描述。与第一实施例1的区别是从步骤S602到步骤S603的一系列处理，因此将主要描述该区别。

在步骤S602中，控制单元112获取多个摄像条件。在本实施例中，虽然将通过使用焦距信息和被摄体距离信息以作为摄像条件的组合的示例来给出描述，但是可以使用其它组合(例如，焦距信息和光圈信息的组合、被摄体距离信息、光圈信息和增益信息的组合)，并且本发明不限于此。

参考焦距信息和被摄体距离信息，控制单元112基于当前变焦位置和当前聚焦位置来获取当前焦距f和被摄体距离L。此外，还可想到，使用例如可以辨别散焦量的摄像面相位差AF来获得被摄体距离L。

在步骤S603中，基于在步骤S602中获取到的信息(这里，焦距f和被摄体距离L)来确定使摄像元件106倾斜的脉冲频率或驱动速度S。可以如第一实施例中那样通过使用如下表等来确定脉冲频率或驱动速度S，该表示出基于焦距和被摄体距离所确定的脉冲频率和驱动速度。

另外，可以通过使用焦距和被摄体距离来计算摄像元件106的适合的脉冲频率或适合的驱动速度S。作为示例，在该计算中，“S0”表示在焦距是f0并且被摄体距离是L0的情况下使摄像元件106倾斜的适当驱动速度。如果摄像元件106在焦距f且被摄体距离L处试图移动与在焦距f0且被摄体距离L0处移动的角度和时间段相同的角度和时间段，则通过以下公式(7)来获得驱动速度S(该公式中的中间表达式与第一实施例中的中间表达式相同)：

[公式7]

根据本实施例，即使存在多个摄像条件，也使得可以搜索到适合的倾斜角。

(第三实施例)

在第一实施例和第二实施例中，描述了如下的示例：基于摄像条件来设置与当倾斜角改变时的摄像元件106或摄像光学系统117的驱动速度有关的参数。在第一实施例和第二实施例中，可以通过使用简单处理来精确且快速地进行调焦。然而，如果甚至在相同焦距和相同被摄体距离处当前倾斜角也不同，则即使将焦平面角度移动相同量，摄像元件106或摄像光学系统117的驱动量也不同。

图7示出摄像元件106的倾斜角和焦平面角度之间的关系。图7示出在设置了L＝10000[mm]并且f＝10[mm]、50[mm]和100[mm]的情况下的摄像元件106的倾斜角和焦平面角度之间的关系。

例如，如果在设置了f＝100[mm]的情况下焦平面角度移动-3°(从60°移动到57°)，则摄像元件106仅需移动0.04°，而如果焦平面角度移动-3°(从30°移动到27°)，则摄像元件106必须移动0.12°。具体地，如果摄像元件106以恒定速度移动而不考虑焦平面角度，则光轴和焦平面之间的角度的单位时间的位移量随着倾斜角的增大而减小，从而对比度评价值的变化量减小，由此可能发生搜索操作故障。

因此，在本实施例中，随着倾斜角增大，使摄像元件106倾斜的驱动速度增大(换言之，脉冲频率增大)，以将焦平面角度的单位时间的位移量设置为恒定，并且对比度评价值的变化量增大，从而抑制搜索操作故障。

图8是示出根据第三实施例的倾斜控制处理的流程图。参考图8所示的流程图，将描述本实施例中的通过控制单元112进行的倾斜角控制处理的流程。由于与第一实施例的区别是从步骤S802到步骤S806的一系列处理，因此将主要描述该区别。在步骤S802中，控制单元112获取摄像条件。这里，作为示例，获取焦距f和被摄体距离L作为摄像条件，并且获取当前倾斜角b。这里，可以如第一实施例所述使用一个摄像条件，或者可以如第二实施例所述使用多个摄像条件。

在步骤S803中，基于在步骤S802中获取到的信息(这里为焦距、被摄体距离L和当前倾斜角b)来确定使摄像元件106倾斜的脉冲频率或驱动速度S。

可以通过使用示出基于焦距、被摄体距离和倾斜角所确定的脉冲频率和驱动速度的表等来确定脉冲频率或驱动速度S，或者可以通过使用焦距、被摄体距离和倾斜角来计算脉冲频率或驱动速度S。

在步骤S804中，以在步骤S803中确定的脉冲频率或驱动速度来驱动摄像元件106。

在步骤S805中，获取摄像元件106被驱动的倾斜角位置处的对比度评价值。在步骤S806中，判断是否检测到对比度评价值达到峰值的位置。判断条件可以在摄像元件106倾斜时的整个可驱动范围内有效，或者可以是通过进行微小驱动(下文中称为“摆动驱动”)来使对比度评价值与前次位置相比更低。

如果在步骤S806中判断为未获得峰值位置(否)，则处理返回到步骤S802。如果在步骤S806中获取到峰值位置(是)，则处理前进到步骤S807。

根据本实施例，通过基于当前倾斜角的大小来改变与使摄像元件106或摄像光学系统117倾斜的驱动速度有关的参数，光轴和焦平面之间的角度的单位时间的位移量保持恒定，并且对比度评价值的变化量增大，结果使得可以搜索到适合的倾斜角。

(第四实施例)

存在通过在摄像元件的倾斜操作的整个范围内进行操作来搜索对比度评价值达到峰值的倾斜角的位置会花费较长时间的情况。因此，在第四实施例中，通过获取Scheimpflug定律中使用的焦距、被摄体距离和焦平面角度这三个摄像条件(摄像条件组)中的至少一个来限制在搜索对比度评价值的峰值位置时的搜索范围，从而减少搜索所需要的时间。

这里，将描述可以获取焦距信息和被摄体距离信息这两个摄像条件的情况。关于摄像条件的组合，如果使用焦距、被摄体距离和焦平面角度这三个摄像条件中的两个摄像条件，则可以允许任何组合。可选地，还允许这三个摄像条件中的仅一个摄像条件的获取。

图9是示出根据第四实施例的倾斜控制处理的流程图。参考图9所示的流程图，将描述本实施例中的通过控制单元112进行的倾斜角控制处理的流程。如果从焦距、被摄体距离和焦平面角度这三个摄像条件中获取多个摄像条件(这里为焦距和被摄体距离)，则与第二实施例的区别是步骤S904的处理，因此，将主要描述该区别。

在步骤S904中，设置实际的焦平面角度的范围，并且基于获得的焦距f和被摄体距离L来限制摄像元件106倾斜的角度的搜索范围。在模拟中，例如，如果焦平面角度约为0°，则无论位于前方的被摄体和位于后方的被摄体之间的距离如何，被摄体均可以在景深中，从而使得几乎不存在倾斜的影响。因此，焦平面角度α的范围被设置为3°至90°，而非0°至90°。在这种情况下，基于Scheimpflug定律，在设置了f＝100[mm]且L＝10000[mm]的情况下，搜索范围变为10.08°至0°。在设置了f＝10[mm]且L＝10000[mm]的情况下，搜索范围是1.01°至0°。

根据本实施例，可以限制在搜索对比度评价值的峰值位置期间的搜索范围，结果可以减少搜索时间。

(第五实施例)

在第五实施例中，示出用于基于获取对比度评价值的位置处的图像高度确定与改变倾斜角时的驱动速度有关的参数的示例。如果摄像元件106相对于摄像光学系统117的光轴倾斜，则摄像元件106的转动中心(光轴)处的聚焦位置不变，并且随着图像高度更加远离转动中心，聚焦位置的位移量增大。因而，如果在具有高图像高度的位置处搜索对比度评价值的峰值位置，则存在即使以最佳驱动速度改变倾斜角也无法检测到峰值位置的情况。此外，如果在具有低图像高度的位置处搜索对比度评价值的峰值位置，则聚焦位置的位移量减小，从而使得对比度评价值的变化减小，结果可能发生搜索操作故障。

图10是示出根据第五实施例的倾斜控制处理的流程图。参考图10所示的流程图，将描述本实施例中的通过控制单元112进行的倾斜角校正控制处理的流程。在本实施例中，将描述获得焦距f和被摄体距离L作为摄像条件的示例。这里，可以如第一实施例所述使用一个摄像条件，或者可以如第二实施例所述获取多个摄像条件。如果获取多个摄像条件(这里为焦距和被摄体距离)，则与第二实施例的区别是从步骤S1003到步骤S1004的处理序列，因此将主要描述该区别。

在步骤S1003中，控制单元112获取位于获取到对比度评价值的位置的图像高度。在步骤1004中，基于在步骤S1002中获取到的摄像条件和在步骤S1003中获取到的图像高度来确定使摄像元件106倾斜的脉冲频率或驱动速度S。驱动速度S被设置为随着图像高度增大而降低，或者驱动速度S被设置为随着图像高度减小而升高。脉冲频率被设置为随着图像高度增大而降低，或者脉冲频率被设置为随着图像高度减小而升高。具体地，控制单元112随着图像高度升高而使驱动速度S降低，并且随着图像高度降低而使驱动速度S升高。另外，控制单元112随着图像高度升高而使脉冲频率减小，并且随着图像高度降低而使脉冲频率增大。可以通过使用基于图像高度确定的驱动速度表等来确定脉冲频率或驱动速度S。

另外，可以通过使用图像高度来计算驱动速度S。在通过使用图像高度来计算驱动速度S的情况下，例如，如果“S0”表示在以焦距f和被摄体距离L在图像高度H0的位置处获得对比度评价值的情况下使摄像元件106倾斜的适当驱动速度，则通过以下公式(8)获得当获取图像高度H处的对比度评价值时的驱动速度S：

[公式8]

S＝S0.(H/H0) (8)

通过使摄像元件以上述驱动速度移动，可以使图像高度H和图像高度H0处的聚焦位置的位移量相等。

根据本实施例，即使存在获取对比度评价值的图像高度的位置差，也可以基于图像高度来调整改变倾斜角时的驱动速度，结果使得可以搜索到适合的倾斜角。

(第六实施例)

在第六实施例中，基于画面中心处的被摄体距离、除画面中心之外一个点处的被摄体距离、图像高度位置和焦距来计算对比度评价值达到峰值的位置，并且将摄像元件移动到该位置，然后开始搜索，由此缩短搜索时间。

图11是示出根据第六实施例的倾斜控制处理的流程图。参考图11所示的流程图，将描述本实施例中的通过控制单元112进行的倾斜角控制处理的流程。与第二实施例的区别是从步骤S1102到步骤S1104的一系列处理，因此将主要描述该区别。

在步骤S1102中，获取画面中心处的被摄体距离L、焦距f、除画面中心之外的点处的被摄体距离L1、以及图像高度H1。在步骤S1103中，基于在步骤S1102中获取到的信息来获取倾斜角b。

图12示出根据第六实施例的用于计算倾斜角的方法。如图12所述，如果定义了焦距f、画面中心处的被摄体距离L、作为除画面中心之外的点的第一点处的被摄体距离L1、第一点处的图像高度H1、以及第一点处的摄像元件106和摄像光学系统117之间的距离l1，则基于Scheimpflug定律，建立以下公式(9)、(10)，以计算倾斜角b。

[公式9]

l1＝f·Ll/(L1-f) (9)

[公式10]

b＝tan^-1((f-l1)/H1) (10)

可以想到，针对在第一点处的被摄体距离的获取，使用例如辨别散焦量的摄像面相位差AF。

在步骤S1104中，驱动摄像元件106以到达通过使用上述公式的计算所获得的倾斜角b(换言之，理论上的对比度评价值达到峰值的倾斜角b)。此时，由于确定了理论的倾斜角b，因此不需要搜索。因此，可以以可控范围内的最高速度驱动摄像元件106。

在步骤S1105中，如第二实施例中那样确定脉冲频率或驱动速度S。随后，在步骤S1106中，以在步骤S1105中已确定的脉冲频率或驱动速度S驱动摄像元件106并使摄像元件106倾斜，以搜索对比度评价值达到峰值的倾斜角。由于存在被摄体距离和焦距的误差，因此理论上的对比度评价值达到峰值的倾斜角b可能与实际的对比度评价值达到峰值的倾斜角偏离。因此，在步骤S1106中，在步骤S1104中已计算的倾斜角b附近进行搜索，并且检测实际的对比度评价值达到峰值的倾斜角b'。

根据本实施例，由于可以在无需进行对峰值位置附近的区域的搜索的情况下以可控范围内的最高速度移动摄像元件，因此可以缩短搜索时间。

(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。

尽管已将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。所附的权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

本申请要求2019年2月26日提交的日本专利申请2019-032509的权益，通过引用其整体并入本文。

Claims (12)

1.一种摄像设备，包括：

倾斜角控制单元，其被配置为通过使摄像元件或摄像光学系统倾斜来控制倾斜角，其中所述倾斜角是所述摄像元件和所述摄像光学系统之间的相对角度；

摄像条件获取单元，其被配置为获取所述摄像设备的摄像条件；

确定单元，其被配置为基于所述摄像条件获取单元所获取到的摄像条件来确定使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜的驱动速度；以及

决定单元，其被配置为通过以所述确定单元所确定的驱动速度使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜，来决定对比度评价值达到峰值的倾斜角。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，

其中，所述确定单元将倾斜角向对比度评价值达到峰值的倾斜角改变期间的驱动速度设置为比所述倾斜角的决定期间的驱动速度快。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：

倾斜角获取单元，其被配置为获取所述倾斜角，

其中，所述确定单元基于从所述倾斜角获取单元所获取到的倾斜角来确定所述驱动速度。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：

倾斜角获取单元，其被配置为获取所述倾斜角，

其中，所述确定单元根据从所述倾斜角获取单元所获取到的倾斜角的增大而增大所述驱动速度。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，

其中，所述摄像条件包括所述摄像光学系统的焦距信息、用作与到被摄体的距离有关的信息的被摄体距离信息、用作所述摄像光学系统的光轴与焦平面之间的角度信息的焦平面角度信息、光圈量信息、以及与亮度增益有关的信息其中至少之一。

6.根据权利要求5所述的摄像设备，

其中，所述摄像条件获取单元从包括所述焦距信息、所述被摄体距离信息和所述焦平面角度信息的一组摄像条件中获取至少一种信息，以及

其中，所述确定单元基于所述一组摄像条件中已由所述摄像条件获取单元获取到的摄像条件通过限制所述摄像条件获取单元尚未获取到的摄像条件的范围来限制在通过使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜以搜索对比度评价值达到峰值的倾斜角期间的搜索范围。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，

其中，所述确定单元基于进行所述倾斜角的决定时的图像高度来确定所述倾斜角的决定期间的所述驱动速度。

8.根据权利要求7所述的摄像设备，

其中，在所述倾斜角的决定期间，所述确定单元随着所述图像高度变高而减小所述驱动速度。

9.根据权利要求1所述的摄像设备，

其中，所述确定单元基于图像中心和除所述图像中心以外的一个点处的被摄体距离信息、该一个点处的图像高度、以及焦距信息来计算理论上的对比度评价值达到峰值的倾斜角，并且在所计算出的倾斜角附近搜索实际的对比度评价值达到峰值的倾斜角。

10.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括曝光控制单元，所述曝光控制单元被配置为控制曝光，其中所述曝光控制单元通过控制光圈、亮度增益和曝光时间其中至少之一来控制曝光。

11.一种摄像设备的控制方法，所述控制方法包括：

通过使摄像元件或摄像光学系统倾斜来控制倾斜角，其中所述倾斜角是所述摄像元件和所述摄像光学系统之间的相对角度；

获取所述摄像设备的摄像条件；

基于在摄像条件的获取中所获取到的摄像条件来确定使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜的驱动速度；以及

通过以所述确定中所确定的驱动速度使所述摄像元件或所述摄像光学系统倾斜，来决定对比度评价值达到峰值的倾斜角。

12.一种非暂时性存储介质，其存储用于使计算机进行根据权利要求11所述的控制方法的计算机程序。

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