JP4972902B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1では、高周波数成分の抽出を行う部位を画像符号化部と共用した場合、周波数特性を画像符号化部に合わせる必要がありオートフォーカス用としては最適化できず、また、撮像部と符号化部との連携や同期制御が複雑化するという問題点があった。更に、映像をブロック単位に分割して変換処理を施すため、ブロック境界線上にコントラストが存在する場合は、これを検出することが難しいという問題点があった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、装置の小型化および低コスト化を図ることができ、かつ、精度よく焦点調節ができる撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
図1は、撮像装置の要部構成を示すブロック図である。
図1に示す撮像装置1は、光学ブロック2、ドライバ2a、駆動部2b、イメージセンサ3、タイミング発生回路(TG)3a、アナログフロントエンド(AFE)回路4、信号処理回路5、システムコントローラ6、および操作部7を具備する。
駆動部2bは、ドライバ2aからの駆動信号を受けて、光学ブロック2の駆動機構を駆動する。
カメラ信号処理部52は、AFE回路4からの被写体撮像信号に各種補正処理を施すカメラ信号前処理部52aと、補正処理を施された被写体撮像信号をライン単位で蓄積するラインメモリ52bと、ラインメモリ52bから出力される信号の後処理を行うカメラ信号後処理部52cとを有している。
図3は、制御演算処理部を示すブロック図である。
AE演算処理部53cは、被写体照度に応じてシャッタースピードや絞り値を算出し自動的に露出条件を決定するAE処理(自動測光処理)のための各種演算処理を行う。
システムコントローラ6は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などから構成されるマイクロコントローラであり、前述した演算結果に基づいて、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより、光学ブロック2、イメージセンサ3、AFE回路4、信号処理回路5等、撮像装置1の各部を統括的に制御することにより、AF、AE、AWBの自動制御処理を行い、撮像被写体の好適な映像信号の生成を行う。
図4は、所定単位時間における映像信号を、水平および垂直方向座標からなる画像空間と信号レベルで3次元空間に模式的に示した図である。
そこで本実施の形態では、式(1)を式(2)に示すように簡略化し、この式(2)を高周波成分の抽出に用いる。
なお、式(2)において、a、bは水平方向補正係数および垂直方向補正係数であり、正規化のため但し書きの関係を満たすものとする。また、x’、y’は、それぞれ、水平および垂直方向の一次元のハイパスフィルタ処理を施した出力信号である。
図5は、AF演算処理部の構成を示すブロック図である。
AF演算処理部53bは、水平方向の処理信号に対して処理を行うハイパスフィルタ531aと、垂直方向の処理信号に対して処理を行うハイパスフィルタ531bと、入力される信号に対して絶対値化処理を施す絶対値化部532a、532bと、入力される信号に対してノイズ除去処理および設定閾値によるリミッタ処理を施すノイズコアリング部533a、533bと、入力される信号に対して補正係数による補正処理および加算処理を施す補正/加算処理部534と、水平方向画素数単位に最大値(ピーク値)を検出するラインピーク検出部535と、ラインピーク検出部535からの最大値が入力されると、画面全体に積分処理を施すライン積分部536と、ラインピーク検出部535からの最大値が入力されると、画面全体での最大値(ピーク値)の算出処理を行う画面ピーク検出部537とを有している。なお、ハイパスフィルタ531a、531bが本実施の形態の抽出手段の主要部を構成している。
補正/加算処理部534は、ノイズコアリング部533aより入力された水平方向映像信号およびシステムコントローラ6から得られる水平方向補正係数aの乗算処理を施す乗算部534aと、ノイズコアリング部533bより入力された垂直方向映像信号およびシステムコントローラ6から得られる垂直方向補正係数bの乗算処理を施す乗算部534bと、乗算処理を施された水平方向信号および垂直方向信号の加算処理を施す加算部534cと、加算結果に対し、例えば、四捨五入等の丸め処理を施す丸め処理部534dと、丸め結果に対し、丸め処理により生じるオーバーフロー等に対するリミット処理を施すリミッタ処理部534eとを有している。
まず、カメラ信号前処理部52aにより、各種補正処理を施された被写体撮像信号は、ラインメモリ52bを通じて複数ライン並列して制御演算前処理部53aに入力される。入力された被写体撮像信号は、制御演算前処理部53aにて同期信号生成部51からの各種同期信号を用いて輝度信号等の被写体映像信号に変換され、AF演算処理部53bに入力される。
図7は、第2の実施の形態の撮像装置の補正/加算処理部を示すブロック図である。
以下、第2の実施の形態の撮像装置について、前述した第1の実施の形態の撮像装置1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第2の実施の形態の補正/加算処理部534βは、補正係数を算出する補正係数算出部534fを有している。
この第2の実施の形態の撮像装置によれば、第1の実施の形態の撮像装置1と同様の効果が得られる。
以上、本発明の撮像装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
なお、前述した各実施の形態では、システムコントローラ6が補正係数を設定したが、これに限らず、例えば、乗算部534a、534bや、補正係数算出部534fに補正係数を予め設定しておいてもよい。
Claims (5)
- 被写体の光学像の結像を行う光学系を合焦位置へと制御するオートフォーカス機能を備えた撮像装置において、
前記被写体の撮像信号から任意の一方向(以下、X方向という)および前記一方向に直交する方向(以下、Y方向という)の周波数成分を別個に抽出する抽出手段と、
前記X方向または前記Y方向のいずれか一方向の補正係数を取得し、前記一方向の補正係数に基づいて他方向の補正係数を算出し、前記抽出手段により抽出された前記X方向の周波数成分信号に対して前記X方向の補正係数、および前記Y方向の周波数成分信号に対して前記Y方向の補正係数を用いて補正処理を施す補正手段と、
前記補正処理が施された前記X方向の周波数成分信号と前記Y方向の周波数成分信号とを加算する加算手段と、
前記加算手段による加算出力に基づいて、前記オートフォーカスを行う制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記抽出手段は、前記X方向および前記Y方向の周波数成分をそれぞれ抽出する2つの一次元ハイパスフィルタで構成されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記撮像信号から輝度信号および色差信号で構成される映像信号を生成する映像信号生成部と、前記映像信号の解像度を変換する解像度変換部と、前記解像度変換部で変換する際に用いる前記撮像信号をライン単位でバッファリングするラインメモリとをさらに備え、
前記抽出手段は、前記各周波数成分を前記ラインメモリから抽出することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記補正係数は、抽出した前記各周波数成分の重みを調整する係数であることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 被写体の光学像の結像を行う光学系を合焦位置へと制御するオートフォーカスを行う撮像方法において、
前記被写体の撮像信号から任意の一方向(以下、X方向という)および前記一方向に直交する方向(以下、Y方向という)の周波数成分を別個に抽出し、
前記X方向または前記Y方向のいずれか一方向の補正係数を取得し、前記一方向の補正係数に基づいて他方向の補正係数を算出し、抽出された前記X方向の周波数成分信号に対して前記X方向の補正係数、および前記Y方向の周波数成分信号に対して前記Y方向の補正係数を用いて補正処理を施し、
前記補正処理が施された前記X方向の周波数成分信号と前記Y方向の周波数成分信号とを加算し、
前記加算に基づいて、前記オートフォーカスを行う、
ことを特徴とする撮像方法。
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