CN1457472A - 距离计算方法和图像拾取设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及当计算在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间的距离，和利用计算的值校正由于，例如，透镜系统中的周围光衰减，出现在形成图像中的阴影之类的缺陷时，可以适当地用在，例如，数字摄像机中的距离计算方法和图像拾取设备。因此，在本发明中，把来自端点1X和1Y的所需坐标和来自端点2X和2Y的中心位置的坐标提供给减法器3X和3Y和绝对值电路4X和4Y，和获得坐标轴上的距离值x和y。把这些距离x和y提供给加法器5和减法器6，和将相减值通过绝对值电路7提供给乘法器8，并且与来自端点9的值b′相乘。将距离值x向上移动1个位，由减法器10减去距离值y，将结果提供给绝对值电路11。将距离值y向上移动1个位，由减法器12减去距离值x，将结果提供给绝对值电路13。这些绝对值由加法器14相加，并且由乘法器15将结果与来自端点16的值c′相乘。加法器15和乘法器8和15求出的值由加法器17和18相加，从端点19获得赝距离的计算值d′。这样，可以通过简单的硬件结构来计算距离。

Description

距离计算方法和图像拾取设备

技术领域

本发明涉及一种距离计算方法和图像拾取设备，当用于例如数字摄像机时，该距离计算方法和图像拾取设备可以有效地用于计算在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间的距离，然后，当补偿由于，例如，透镜系统的周围光衰减，在输出图像中形成的阴影之类的缺陷时，使用计算的距离值，尤其涉及可以利用简单硬件结构有效地计算距离和可以利用计算的距离值补偿透镜阴影等的距离计算方法和图像拾取设备。

背景技术

在一般含有透镜系统和图像拾取单元的图像拾取系统中，存在着由于，例如，透镜系统引起的周围光衰减，出现在拾取的拍摄图像中的阴影或黑斑之类的缺陷的风险。这种缺陷的形成可以通过，例如，设计透镜系统，以便包括多个透镜得到防止，可是这种由多个透镜组成的透镜系统价格昂贵，致使在许多情况下，不能在家用电器中使用这样的透镜系统。

另一方面，例如，当像电器利用半导体图像拾取设备的情况那样，按照X-Y坐标系统输出信号时，图像可以通过对输出信号进行数字处理得到校正。例如，在扫描仪等的领域中，已经提出了各种各样的技术，用于数字补偿用廉价透镜系统进行图像拾取时出现的诸如扭曲、周围光衰减、和渗色之类的透镜阴影(参见已公布日本专利申请第11-355511号、第2000-41183号等)。

但是，这些传统技术只可以应用于扫描仪和类似设备的领域，在这个领域中，例如，与数字摄像机的情况一样，允许补偿处理花费适当的时间和不需要进行实时补偿。另一方面，例如，已公布日本专利申请第2000-41179提出了在数字摄像机中数字补偿透镜阴影等的技术。

更详细地说，在利用透镜系统进行图像拾取的设备中，诸如扭曲、周围光衰减、和渗色之类的透镜阴影被认为与距透镜系统的光轴的距离有关。由于这个原因，如果根据这个距离校正由图像拾取生成的像素信号，可以减小透镜阴影，或者，可以补偿透镜阴影。因此，为了进行这样的补偿，有必要首先计算要校正的像素距透镜系统的光轴到底有多远。

但是，在计算距透镜光轴的距离d的传统方法中，原点0与校正目标像素之间的距离用X坐标上的x和Y坐标上的y来表示，利用毕达哥拉斯(Pythagoras)原理求出距离是 $d=\sqrt{(x^2+y^2)}.$ 但是，由于进行平方计算和开方计算，在硬件方面需要非常大的电路结构来实现计算装置。

应该注意到，虽然上面计算可以用软件来完成，但是，存在着这样的软件计算把太多的时间花费在要在数字摄像机中实时进行的处理上的问题。虽然已经提出了利用简单化硬件进行计算的技术(已公布日本专利申请第7-95856号)，但是，这样的计算非常不精确，以致于为了校正诸如周围光衰减之类的亮度，有必要计算精度更高的距离。

此外，对于上面基于硬件的距离计算，存在着当图像拾取单元的尺寸发生改变或读出方法发生改变时，譬如，当在电荷转移器件用作图像拾取单元的情况下跳过像素时，不能正确求出距光轴的距离的风险。也就是说，当如图18A所示那样跳过像素时，原来如图18B所示那样进行的校正变成如图18C所示那样进行的校正，以致于不再有可能利用固定硬件正确地进行校正。

本发明就是在考虑了上面问题之后作出的，试图解决传统方法和设备存在的问题，这些问题包括在硬件方面需要非常大的电路结构来实现计算装置；简单化电路结构不能高精度地计算距离；和当读出方法发生改变时，譬如，当图像拾取单元的尺寸发生改变时，或者，当跳过像素时，不能正确求出距光轴的距离。

发明内容

本发明在图像拾取单元上计算与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间的距离，和利用计算的距离值校正，例如，由于透镜系统的周围光衰减引起的阴影之类的缺陷。为此，本发明利用通过多边形近似计算距离的公式进行计算，和利用计算的距离值校正透镜阴影等。这样，可以利用简单硬件结构适当地计算距离，和利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。与此相关，公开了本发明的距离计算方法和图像拾取设备。

附图说明

图1是已经应用了本发明的距离计算方法的说明图；

图2是已经应用了本发明的距离计算方法的说明图；

图3显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的实施例的方块图；

图4显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的另一个实施例的方块图；

图5显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的另一个实施例的方块图；

图6显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的另一个实施例的方块图；

图7显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的另一个实施例的方块图；

图8是跳过坐标的说明图；

图9显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的再一个实施例的方块图；

图10显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的再一个实施例的方块图；

图11显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的再一个实施例的方块图；

图12显示了已经应用了本发明的图像拾取设备的实施例的方块图；

图13显示了已经应用了本发明的图像拾取设备的另一个实施例的方块图；

图14显示了已经应用了本发明的图像拾取设备的另一个实施例的方块图；

图15显示了已经应用了本发明的图像拾取设备的另一个实施例的方块图；

图16显示了已经应用了本发明的图像拾取设备的另一个实施例的方块图；

图17显示了已经应用了本发明的图像拾取设备的另一个实施例的方块图；和

图18是跳过的说明图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明。首先，把本发明的距离计算方法描述成，例如，利用计算任意原点0与所需点之间X坐标轴上的距离值x和Y坐标轴上的距离值y的方法，来计算如图1所示的任意原点0与所需点之间的距离d。此后，当计算距离d时，如图2所示，通过使同心圆逼近正16边形进行以中心在原点0的同心圆的形式的等距曲线计算。

也就是说，通过按这种方式逼近16边形，给出距离d的公式如下：

d＝a(x+y)+b|x-y|+c[|2x-y|+|x-2y|]         …[方程1]

当利用点(r，0)的距离d＝4，点(r，r)的距离 $d=\sqrt{2}r,$ 和点(r，2r)的距离 $d=\sqrt{5}r$ 解[方程1]，以便计算出距离作为16边形中每个顶点的距离时，给出系数值如下： $a=[\sqrt{5}-1]/2$ $b=[2\sqrt{5}-3\sqrt{2}]/2$ $c=[\sqrt{2}-\sqrt{5}+1]/2$

因此，通过把这些系数(a，b，c)代入[方程1]中，可以为所需点(x，y)求出通过正16边形近似的距离d。在这种情况下，方程1所示的计算不再包括求出一个数的平方或开方的计算，因此可以利用，例如，硬件容易地实现计算装置。

更详细地说，图3显示了已经应用了本发明的距离计算方法的距离计算装置的一个实施例。应该注意到，在这个实施例中，利用如下方程求出值d′＝d/a作为距离：

d′＝(x+y)+b′|x-y|+c′[|2x-y|+|x-2y|]       …[方程2]此处， $b^{\′}=[2\sqrt{5}-3\sqrt{2}]/[\sqrt{5}-1]$ $c^{\′}=[\sqrt{2}-\sqrt{5}+1]/[\sqrt{5}-1]$ 因此，可以发现，距离d是赝距离或伪距离d′的倍数，并且，利用这样值的查用表，可以根据赝距离d′的值事先准备好表格等。

在图3中，把有关所需像素的像素位置的信息，也就是说，所需像素信息的水平方向(X轴)的坐标和垂直方向(Y轴)的坐标提供给端点1X和1Y。还把有关光轴中心位置的信息，也就是说，水平方向(X轴)的坐标和垂直方向(Y轴)的坐标分别提供给端点2X和2Y。还把这些位置信息分别提供给减法器3X和3Y，和把相减结果提供给绝对值(ABS)电路4X和4Y，以便为任意原点0与所需点之间的距离求出在X坐标轴上的距离值x和在Y坐标轴上的距离值y。

把ABS电路4X和4Y输出的距离值x和距离值y提供给求出前面给出的[方程2]的右侧第一项的加法器5。还把距离值x和距离值y提供给减法器6，和把相减结果提供给绝对值(ABS)电路7，从而得出前面给出的[方程2]的右侧第二项中的绝对值。把这个绝对值提供给乘法器8，在乘法器8中把该值与来自端点9的值b′相乘，以便得出[方程2]的右侧第二项。

还把距离值x向上移动一个位。应该注意到，用在本实施例中的值是用二进制表示的，因此，把一个值向上移动一个位相当于使这个值加倍。在附图中，向上移位被显示成[＜＜n]，其中n表示移动的位数。把已经加倍的距离值x提供给从中减去前面提到的距离值y的减法器10。把相减结果提供给绝对值(ABS)电路11，在ABS电路11中求出上述[方程2]的右侧第三项中的第一个绝对值。

还把上述距离值x提供给减法器12，以及把上述距离值y向上移动一个位，并且也将其提供给减法器12。从距离值x中减去已经加倍了的距离值y，并且把相减结果提供给绝对值(ABS)电路13。在ABS电路13中求出上述[方程2]的右侧第三项中的第二个绝对值。这些绝对值由加法器14加在一起，然后提供给乘法器15，以便将结果与端点16供应的值c′相乘，从而得出[方程2]的右侧第三项。

加法器17相加上述由乘法器8求出的[方程2]的右侧第二项的值和由乘法器15求出的[方程2]的右侧第三项的值，并且由加法器18将相加结果与加法器5求出[方程2]的右侧第一项相加。这样，根据上面给出的[方程2]计算出赝距离的值d′，并且从端点19输出这个值d′。应该注意到，可以将值d′与a相乘，得出距离d，或者可以利用事先为赝距离的不同值d′提供的查用表。

因此，借助于本实施例，利用多边形近似计算距离的方程用于进行计算，以便可以利用简单的硬件结构实现好的计算方法。通过利用如此计算的距离值，在需要实时校正处理的、诸如数字摄像机之类的设备中可以适当地校正透镜阴影等。

这样，本发明解决了当通过硬件实现距离计算装置时，传统距离计算需要非常大的电路结构、和不能用简单化硬件高精度地计算距离的问题。

此外，在上面实施例中，乘法器8和15用于相乘b′和值c′，可是这样的乘法器并不总是具有小的电路结构。由于这个原因，在如下的实施例中描述去除乘法器的方法。也就是说，图4显示了使用已经去掉上述乘法器的方法的距离计算装置的一个实施例的方块图。应该注意到，在图4的方块图的说明中，给予与上述图3所示的方块图的那些部分相对应的部分相同的标号，并且省略对它们的重复描述。

在图4中，把来自绝对值(ABS)电路7的绝对值提供给加法器20，将这个绝对值与将这个绝对值向上移动一个位[＜＜1]所得的结果相加。这样，加法器20进行了将输入值乘以3的计算。然后，将相加结果向下移动4个位，并且输出它。将从绝对值电路11输出的绝对值和从绝对值电路13输出的绝对值提供给加法器21，然后，将相加结果向下移动3个位，并且输出它。

应该注意到，用在本实施例中的值是用二进制表示的，因此，向下移动4个位相当于将值乘以1/16，和向下移动3个位相当于将值乘以1/8。此外，在附图中，向下移位被显示成[＞＞m]，其中m表示移动的位数。加法器17将加法器20和21求出的值相加。方块图的其余部分与上述图3所示的方块图相同。

借助于当前的电路，加法器20的输入值经历将值乘以3/16的处理。正如上面所给出的， $b^{\′}=[2\sqrt{5}-3\sqrt{2}]/[\sqrt{5}-1]\≈0.1856656,$ 以及3/16≈0.1875，这两个值近似相等。此外，加法器20的输入值还经历将值乘以1/8的处理。正如上面所给出的， $c^{\′}=[\sqrt{2}-\sqrt{5}+1]/[\sqrt{5}-1]\≈0.1441228,$ 以及1/8≈0.125，这两个值近似相等。

因此，在本实施例中，而无需使用乘法器，只利用相加和移位，就可以进行值b′和值c′的相乘。另外，用于值b′和c′的值不限于3/16和1/8。例如，利用近似值5/32＝0.15625，通过相加和移位可以进行值c′的相乘。此外，取决于诸如所使用的硬件之类的因素，也可以选择其它适当值。

此外，在上面实施例中，描述了正16边形用作逼近同心圆的多边形的情况，但是，其它多边形，譬如，正8边形也可以用于逼近同心圆。也就是说，可以利用如下公式求出赝距离的值d′：

d′＝(x+y)+k|x-y|      …[方程3]

在[方程3]中，值 $k=\sqrt{2}-1$ 近似等于0.4142135，但是，通过把这个值k近似作为1/2＝0.5，可以利用诸如图5所示的电路结构那样的电路结构。也就是说，图5显示了利用通过上面给出的[方程3]进行距离计算的方法的距离计算装置的一个实施例。应该注意到，在图5的方块图的说明中，给予与上述图3所示的方块图的那些部分相对应的部分相同的标号，并且省略对它们的重复描述。

在图5中，把上述来自绝对值电路4X和4Y的距离值x和距离值y提供给加法器31，求出上面给出的[方程3]的右侧第一项。还把上述来自绝对值电路4X和4Y的距离值x和距离值y提供给减法器32，并且把相减结果提供给绝对值(ABS)电路33，从而得出上面给出的[方程3]的右侧第二项的绝对值。然后，将所得的绝对值向下移动1个位[＞＞1]，并且输出它。

应该注意到，用在本实施例中的值是用二进制表示的，因此，将一个值向下移动1个位相当于将值乘以1/2。其结果是，在绝对值电路33中求出上面给出的[方程3]的右侧第二项。然后，加法器18相加加法器31和绝对值电路33求出的值。方块图的其它部分与图3所示的方块图中的相应部分相同。通过按照这种方式运算，可以根据上面给出的[方程3]计算赝距离的值d′，并且从端点19输出它。

因此，借助于本实施例，利用多边形近似计算距离的公式用于进行计算，以便可以利用简单的硬件结构实现好的计算方法。通过利用如此计算的距离值，在需要实时校正处理的、诸如数字摄像机之类的设备中可以适当地校正透镜阴影等。

这样，本发明解决了当通过硬件实现距离计算装置时，传统距离计算需要非常大的电路结构、和不能用简单化硬件高精度地计算距离的问题。

但是，对于上面实施例，当图像拾取单元的尺寸发生改变时，或者当读出方法发生改变时，譬如，当在电荷转移器件用作图像拾取单元的情况下跳过像素时，不能正确求出距光轴的距离。也就是说，如在背景技术中所描述的那样，当如图18A所示那样跳过像素时，由于跳过或称跳跃，原来如图18B所示那样进行的校正变成如图18C所示那样进行的校正，以致于不可能利用通过固定硬件进行的计算正确地进行校正。

由于这个原因，下面描述对已经作了这样改变的情况，正确计算距光轴的距离的装置。也就是说，图6至11显示了对，例如，在垂直方向跳过扫描线的情况，正确计算距光轴的距离的装置。应该注意到，在图6至11所示的方块图的说明中，给予与图3所示的方块图的那些部分相对应的部分相同的标号，并且省略对它们的重复描述。

首先，在图6中，把求出垂直(Y轴)方向的距离值y的减法器3Y求出的值提供给转换器(conv)40。根据，譬如，在沿着垂直方向跳过扫描线的情况下，从，例如，端点41供应的跳过信息，转换器40转换基于跳过的值。把转换的值提供给绝对值(ABS)电路4Y，并且求出从任意原点0到所需点在Y坐标轴上的距离值y。

也就是说，提供有关，例如，垂直方向的所需像素位置的信息，作为扫描线数的计数，但是，在已经进行了跳过的情况下，计数值将因已经跳过的线数而减少。转换器40进行基于从端点41供应的跳过信息的转换，把计数值转换成没有跳过的情况的计数值，以便可以正确获得距光轴的距离。

应该注意到，实际上上面转换是通过乘以跳过率的倒数进行的。因此，可以把上述图6所示的电路结构构造成，例如，如图7所示那样，带有乘法器42和把跳过率的倒数提供给它的端点43。例如，当如上述图18中的A所示那样进行跳过时，即使把值简单地乘以跳过率的倒数，也不能恢复正确值，但是，如图8所示，误差是±1，这对校正增益没有大的影响，因此，不会造成什么问题。

但是，例如，如图9所示，在乘法器42之后配备加法器44作为进一步校正这种误差的装置，和按照提供给端点45和把每条线标识成奇数线或偶数线的线ID信号(1位)加入一个值。因此，例如，如图8所示，对于诸如不等于实际计数值“5”和“13”的转换之后的值“4”或“12”那样的部分，可以通过加“1”消除距离校正中的误差。

在上面数值转换中，例如，如图10所示，转换器40(或乘法器42)可以位于绝对值电路4Y之后，其转换得出与以前相同的值。

在上面数值转换中，例如，如图11所示，当除了在垂直方向进行的线跳过之外，还在水平方向跳过像素时，把求出水平(X轴)方向的距离值x的减法器3C求出的值提供给转换器(conv)46。根据，例如，从端点47供应的水平跳过信息，转换器46转换基于跳过的值。把转换值提供给绝对值(ABS)电路4X，求出从上面给出的任意原点0到所需像素在X坐标轴上的距离值x。

也就是说，把有关，例如，水平方向的所需像素位置的信息提供给端点1X，作为像素数的计数，但是，在已经进行了跳过的情况下，计数值按照进行跳过的方式而减少。转换器46进行基于从端点47供应的跳过信息的转换，把计数值转换成没有像素跳过的情况下的计数值，以便可以正确获得距光轴的距离。

应该注意到，对在水平(X轴)方向也已经进行了像素跳过的情况求出距离值x时进行的转换可以应用于如上述图6、7、8和9所示的任何实施例。

因此，借助于本实施例，利用多边形近似计算距离的公式用于进行计算，以便即使对于在垂直方向和/或水平方向都进行了跳过的情况，也可以利用简单的硬件结构实现好的计算方法。通过利用如此计算的距离值，在需要实时校正处理的、诸如数字摄像机之类的设备中可以适当地校正透镜阴影等。

这样，本发明解决了当通过硬件实现距离计算装置时，传统距离计算需要非常大的电路结构、和不能用简单化硬件高精度地计算距离的问题。

下面描述根据本发明的图像拾取设备，这种图像拾取设备配有利用上述本发明的距离计算方法实时校正周围光衰减等的功能。这里，例如，图12显示了配有实时校正周围光衰减等的功能的数字摄像机的信号处理结构。

在图12中，把，例如，来自信号发生器(SG)50的水平复位信号和垂直复位信号提供给定时发生器(TG)51，把定时发生器51生成的水平驱动信号和垂直驱动信号提供给半导体图像拾取器件(CCD)52，和根据来自定时发生器51的水平驱动信号和垂直驱动信号读取经历图像拾取的每个像素的信号。

还把水平计数值和垂直计数值从信号发生器50供应到距离计算模块53。与此同时，把光轴中心位置信息从端点54供应到距离计算模块53，以便距离计算模块53根据上述本发明的距离计算方法进行距离计算。也就是说，对于从半导体图像拾取器件52中读出的每个像素，把与像素相对应的水平计数值和垂直计数值从信号发生器50供应到距离计算模块53，并且计算距光轴中心位置的距离。

把从每个像素到光轴中心距离的距离值从距离计算模块53供应到查用表(LUT)55。从查用表55中查出根据距光轴中心位置的距离校正周围光衰减等的校正系数，把这些校正系数提供给校正模块56，和根据距光轴中心位置的距离，为从半导体图像拾取器件52中读出的每个像素的信号进行周围光衰减等的校正。

应该注意到，校正模块65通常由用于乘以校正系数的乘法器组成，但是，加法器也可以用在通过加上偏移值进行校正的情况中。还可以包括进行除了周围光衰减校正之外的校正，譬如渗色的校正的电路。还把校正模块56已经校正了的信号提供给摄像机信号处理模块57，在摄像机信号处理模块57中，对供应的图像信号进行内插和同步等，以便形成从端点58输出的输出图像信号(Y/C输出信号)。

因此，借助于本实施例，利用多边形近似计算距离的公式用于进行计算和把如此计算的距离值用于校正透镜阴影等。这样，利用简单的硬件结构就可以适当地计算距离，并且，利用计算的距离值，可以适当地校正透镜阴影等。

这样，本发明解决了当通过硬件实现距离计算装置时，传统距离计算需要非常大的电路结构、不能用简单化硬件高精度地计算距离、和在图像拾取单元的尺寸发生改变或读出方法发生改变的情况下，譬如，当跳过像素时，不能正确求出距光轴的距离的问题。

图13显示了配有对于如上所述在垂直/水平方向进行跳过的情况，实时校正周围光衰减等的功能的数字摄像机的信号处理结构。

在这种情况下，如图13所示，把转换器40(或乘法器42)安装在距离计算模块53内部，并且根据从端点41供应的跳过信息(或从端点43供应的跳过率的倒数)进行转换。这样，把计数值转换成没有进行跳过的情况的计数值，可以正确地求出距光轴的距离，从而可以适当地进行透镜阴影等的校正。

上述查用表55也可以具有，例如，为距光轴中心的距离值求出用于校正周围光衰减等的校正系数的结构。在这种情况下的配置显示在图14中，其中配备了用于校正系数f(d)的计算模块59，取代上述查用表55。在这种情况中，也可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

在上面实施例中，例如，如图15所示，也可以把进行转换的校正模块56配备在摄像机信息处理模块57之后。在这种情况下，在分解成亮度信号(Y信号)和色差信号(Cb、Cr信号)之后进行校正，以便可以，譬如，通过对亮度信号进行周围光衰减校正和对色差信号进行渗色校正，分别对亮度信号和色差信号进行校正。

此外，例如，如图16所示，这种类型的校正模块56可以配备在，例如，摄像机信号处理模块57中的颜色内插处理模块60之后，以便一旦通过内插为所有像素获得了三原色(R、G、B)的颜色信号，就可以进行透镜阴影的校正。在配有数个图像拾取器件的设备中，例如，如图17所示，可以配备为图像拾取器件52R、52G和52B的每一个进行校正的校正模块61。

在如上所述的实施例中，在每一种情况中查用表55都通过单个模块来实现，但是，查用表55也可以分别存储用于三原色(R、G、B)、或者为亮度信号(Y信号)和色差信号(Cb、Cr信号)的值。

应该注意到，本发明的图像拾取设备被描述成应用于通常拍摄静止图像的数字静止摄像机，但是，通过利用实时计算距离的能力，本发明也可以应用于拍摄运动图像的数字视频摄像机。

上述距离计算方法接收任意点的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和计算任意点与所需点之间的距离，并且，通过利用对中心在任意点上的任意多边形的逼近对所需点进行计算，可以利用简单硬件结构进行距离的适当计算。通过利用按照这种方式计算的距离值，可以在需要实时校正处理的、诸如数字摄像机之类的设备中适当地校正透镜阴影等。

此外，上述图像拾取设备包括透镜系统和根据XY坐标系统从中输出信号的图像拾取单元，并且含有距离计算装置，距离计算装置接收与透镜系统的光轴相对应的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和利用通过中心在与光轴相对应的点上的任意多边形近似计算到所需点的距离的计算方法，计算与光轴相对应的点与所需点之间的距离。由距离计算装置计算的距离值用于至少校正由于透镜系统引起的与周围光衰减有关的阴影，从而除了通过简单的硬件结构适当地计算距离之外，还可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

应该注意到，本发明不限于上述实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以对上述实施例进行各种各样的修改。

也就是说，借助于本发明的距离计算方法，通过进行利用多边形近似计算距离的计算，计算距离，从而可以利用简单硬件结构适当地计算距离，和通过利用计算的距离值，可以在需要实时校正处理的、诸如数字摄像机之类的设备中适当地进行透镜阴影等的校正。

根据本发明，任意点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为x和在Y坐标轴上的距离被设为y，多边形被设为16边形，和利用近似公式(x+y)+A|x-y|+B[|2x-y|+|x-2y|]进行距离计算，从而可以利用简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，在多边形近似时把任意近似值用作系数来计算距离，从而可以利用甚至更简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，利用A＝3/16和B＝1/8的值作为系数值计算距离，从而可以利用极化简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，当进行压缩或扩展XY坐标的任意处理时，通过根据压缩比或扩展比转换输入值x和y计算距离，可以利用简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，任意点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为x和在Y坐标轴上的距离被设为y，多边形被设为8边形，和利用近似公式(x+y)+C|x-y|进行距离计算，从而可以利用甚至更简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，在多边形近似时把任意近似值用作系数来计算距离，从而可以利用甚至更简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，利用C＝1/2的值作为系数值计算距离，从而可以利用极其简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明，当进行压缩或扩展XY坐标的任意处理时，通过根据压缩比或扩展比转换输入值x和y计算距离，即使跳过坐标，也可以利用简单的硬件结构适当地计算距离。

此外，借助于本发明的图像拾取设备，通过利用多边形计算近似值进行距离计算，和把计算的距离值用于校正透镜阴影等，从而可以利用简单硬件结构适当地计算距离，和通过利用计算的距离值，可以适当地进行透镜阴影等的校正。

此外，借助于本发明，在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为x和在Y坐标轴上的距离被设为y，多边形被设为16边形，和利用近似公式(x+y)+A|x-y|+B[|2x-y|+|x-2y|]进行距离计算，从而利用简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，在多边形近似时把任意近似值用作系数来计算距离，从而可以利用甚至更简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，利用A＝3/16和B＝1/8的值作为系数值计算距离，从而可以利用非常简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，当利用在XY坐标轴上的任意跳过进行信号从图像拾取单元中的读取时，在按照预置跳过率转换输入值x和y之后计算距离，从而即使在进行跳过的情况下，也可以利用简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为x和在Y坐标轴上的距离被设为y，多边形被设为8边形，和利用近似公式(x+y)+C|x-y|进行距离计算，从而可以利用甚至更简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，在多边形近似时把任意近似值用作系数来计算距离，从而可以利用甚至更简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，利用C＝1/2的值作为系数值计算距离，从而可以利用极其简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

此外，借助于本发明，当利用在XY坐标轴上的任意跳过进行信号从图像拾取单元中的读取时，在按照预置跳过率转换输入值x和y之后计算距离，从而即使在进行跳过的情况下，也可以利用简单的硬件结构适当地计算距离，和可以利用计算的距离值适当地校正透镜阴影等。

这样，本发明解决了借助于传统方法和设备，当通过硬件实现距离计算装置时，距离计算需要非常大的电路结构、不能用简单化硬件高精度地计算距离、和对于图像拾取单元的尺寸发生改变或读出方法发生改变的情况，譬如，当进行跳过时，不能正确求出距光轴的距离的问题。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种距离计算方法，用于接收任意点的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和计算任意点与所需点之间的距离，其特征在于，

利用通过中心在任意点上具有至少16个边的任意多边形来近似计算所需点的公式进行计算。

2.根据权利要求1所述的距离计算方法，

其中，任意点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和任意点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是16边形，

和利用

(x+y)+A|x-y|+B[|2x-y|+|x-2y|]

作为近似公式进行距离计算。

3.根据权利要求2所述的距离计算方法，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来进行距离计算。

4.根据权利要求3所述的距离计算方法，

其中，利用A＝3/16和B＝1/8作为系数进行距离计算。

5.根据权利要求2所述的距离计算方法，

其中，当进行任意压缩或扩展XY坐标轴的处理时，通过根据压缩比或扩展比事先转换输入值x和y进行距离计算。

6.一种距离计算方法，用于接收任意点的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和计算任意点与所需点之间的距离，其特征在于，

其中，利用中心在任意点上的8边形来近似计算所需点，

其中，任意点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x，任意点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

和利用

(x+y)+C|x-y|

作为近似公式进行距离计算。

7.根据权利要求6所述的距离计算方法，

其中，在8边形近似时，把任意近似值用作系数来进行距离计算。

8.根据权利要求7所述的距离计算方法，

其中，利用C＝1/2作为系数进行距离计算。

9.根据权利要求6所述的距离计算方法，

其中，当进行任意压缩或扩展XY坐标轴的处理时，通过根据压缩比或扩展比事先转换输入值x和y进行距离计算。

10.一种含有透镜系统和根据XY坐标从中获取信号的图像拾取单元的图像拾取设备，包括：

距离计算装置，用于接收与透镜系统的光轴相对应的点的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和利用通过中心在与光轴相对应的点上的任意多边形近似计算所需点的公式，计算与光轴相对应的点与所需点之间的距离，

其中，由距离计算装置计算的距离值至少用于校正由于透镜系统引起的与周围光衰减有关的阴影。

11.根据权利要求10所述的图像拾取设备，

其中，在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是16边形，

和利用

(x+y)+A|x-y|+B[|2x-y|+|x-2y|]

作为近似公式进行距离计算。

12.根据权利要求11所述的图像拾取设备，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来计算距离。

13.根据权利要求12所述的图像拾取设备，

其中，利用A＝3/16和B＝1/8作为系数进行距离计算。

14.根据权利要求11所述的图像拾取设备，

其中，当进行任意跳过根据XY坐标从图像拾取单元获取信号的处理时，通过根据跳过率事先转换输入值x和y进行距离计算。

15.根据权利要求10所述的图像拾取设备，

其中，在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是8边形，

和利用

(x+y)+C|x-y|

作为近似公式进行距离计算。

16.根据权利要求15所述的图像拾取设备，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来进行距离计算。

17.根据权利要求16所述的图像拾取设备，

其中，利用C＝1/2作为系数进行距离计算。

18.根据权利要求15所述的图像拾取设备，

其中，当进行任意跳过信号根据XY坐标从图像拾取单元的获取的处理时，通过根据跳过率事先转换输入值x和y进行距离计算。

Claims (18)

1.一种距离计算方法，用于接收任意点的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和计算任意点与所需点之间的距离，其特征在于，

利用通过中心在任意点上的任意多边形近似计算所需点的公式进行计算。

2.根据权利要求1所述的距离计算方法，

其中，任意点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和任意点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是16边形，

和利用

(x+y)+A|x-y|+B[|2x-y|+|x-2y|]

作为近似公式进行距离计算。

3.根据权利要求2所述的距离计算方法，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来计算距离。

4.根据权利要求3所述的距离计算方法，

其中，利用A＝3/16和B＝1/8作为系数进行距离计算。

5.根据权利要求2所述的距离计算方法，

其中，当进行任意压缩或扩展XY坐标轴的处理时，通过根据压缩比或扩展比事先转换输入值x和y进行距离计算。

6.根据权利要求1所述的距离计算方法，

其中，任意点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是8边形，

和利用

(x+y)+C|x-y|

作为近似公式进行距离计算。

7.根据权利要求6所述的距离计算方法，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来进行距离计算。

8.根据权利要求7所述的距离计算方法，

其中，利用C＝1/2作为系数进行距离计算。

9.根据权利要求6所述的距离计算方法，

其中，当进行任意压缩或扩展XY坐标轴的处理时，通过根据压缩比或扩展比事先转换输入值x和y进行距离计算。

10.一种含有透镜系统和根据XY坐标从中获取信号的图像拾取单元的图像拾取设备，包括：

距离计算装置，用于接收与透镜系统的光轴相对应的点的XY坐标和所需点的XY坐标的输入，和利用通过中心在与光轴相对应的点上的任意多边形近似计算所需点的公式，计算与光轴相对应的点与所需点之间的距离，

其中，由距离计算装置计算的距离值至少用于校正由于透镜系统引起的与周围光衰减有关的阴影。

11.根据权利要求10所述的图像拾取设备，

其中，在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是16边形，

和利用

(x+y)+A|x-y|+B[|2x-y|+|x-2y|]

作为近似公式进行距离计算。

12.根据权利要求11所述的图像拾取设备，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来计算距离。

13.根据权利要求12所述的图像拾取设备，

其中，利用A＝3/16和B＝1/8作为系数进行距离计算。

14.根据权利要求11所述的图像拾取设备，

其中，当进行任意跳过信号根据XY坐标从图像拾取单元的获取的处理时，通过根据跳过比事先转换输入值x和y进行距离计算。

15.根据权利要求10所述的图像拾取设备，

其中，在图像拾取单元上与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在X坐标轴上的距离被设为值x和与透镜系统的光轴相对应的点与所需点之间在Y坐标轴上的距离被设为值y，

多边形是8边形，

和利用

(x+y)+C|x-y|

作为近似公式进行距离计算。

16.根据权利要求15所述的图像拾取设备，

其中，在多边形近似时，把任意近似值用作系数来进行距离计算。

17.根据权利要求16所述的图像拾取设备，

其中，利用C＝1/2作为系数进行距离计算。

18.根据权利要求15所述的图像拾取设备，

其中，当进行任意跳过信号根据XY坐标从图像拾取单元的获取的处理时，通过根据跳过比事先转换输入值x和y进行距离计算。

Images