RU2321964C2 - Устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству съема, записи и воспроизведения изображения и способу коррекции хроматической аберрации. Техническим результатом является повышение качества изображения, такого как цветная размытость. Технический результат достигается тем, что обработку коррекции осуществляют с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения. Выходной сигнал из схемы (4) обработки сигнала камеры с помощью переключателя (5) подается в блок (6) коррекции хроматической аберрации. Величину отверстия диафрагмы (31) в линзе (1) съема изображения и координаты пикселя, относительно которого выполняется обработка коррекции, из блока (6) коррекции хроматической аберрации подают в блок (10) вычисления отношения преобразования. Длина фокусного расстояния приближения или удаления линзы (1) съема изображения и вектор коррекции дрожания камеры подаются в блок (10) вычисления отношения преобразования, далее получают отношение преобразования для каждого цвета для подачи в блок (6) коррекции хроматической аберрации, причем сигнал, скорректированный в блоке (6) коррекции хроматической аберрации сжимают в схеме (15) сжатия данных для подачи на носитель записи в устройстве (17) записи и воспроизведения и распаковывают в схеме (18) распаковки данных для подачи на переключатель (5). 6 н. и 30 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству записи и воспроизведения изображения, устройству съема изображения и способу коррекции хроматической аберрации, с помощью которого можно корректировать хроматическую аберрацию, возникающую при приеме света изображения, который проходит через линзу съема изображения, и, в частности, изобретение относится к устройству записи и воспроизведения изображения, устройству съема изображения и способу коррекции хроматической аберрации, которые пригодны для использования, например, в видеокамере или в цифровой фотокамере.

Видеокамера или цифровая фотокамера включают, например, линзу для съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через эту линзу для съема и преобразования изображения, в электрический сигнал изображения, и средство обработки сигнала камеры для обработки этого сигнала изображения, из которого выдается наружу выходной сигнал и записывается на носителе записи.

В данном случае в качестве линзы съема изображения используется так называемая оптическая линза. Кроме того, свет изображения, который проходит через эту линзу съема изображения, разделяется на свет трех первичных цветов красный (R), зеленый (G) и синий (В), например, с помощью спектроскопического фильтра, фокусируется на поверхности съема изображения в средстве съема изображения, образованном устройством с зарядовой связью, сенсорным устройством КМОП и т.п., и преобразуется в электрический сигнал изображения.

С другой стороны, быстро развивается миниатюризация видеокамер и цифровых фотокамер, так что необходима также миниатюризация линзы для съема изображения. В соответствии с этим для миниатюризации линзы для съема изображения, так же как прежде, когда комбинируются и используются несколько линз, их заменяют единственной линзой или меньшим количеством линз. Дополнительно к этому, для обеспечения миниатюризации согласно уровню техники линзу заменяют линзой, имеющей меньший диаметр, и заменяют линзой из недорогих материалов с целью уменьшения стоимости. Однако при такой миниатюризации линзы съема изображения становится трудным достаточно хорошее контролирование ухудшения качества изображения, такого как так называемая хроматическая аберрация в линзе.

А именно, в оптической линзе коэффициент преломления линзы отличается на каждой длине волны красного, зеленого и синего цвета, разделенных, например, с помощью спектроскопического фильтра, так что возникает эффект, в котором красное изображение образуется снаружи зеленого изображения, а синее изображение образуется внутри зеленого изображения, как показано, например, на фиг.1. Поэтому существует проблема, в результате которой даже, например, при получении монохроматического изображения возникает цветная размытость (цветной сдвиг) на краю изображения.

Таким образом, для контролирования ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость или уменьшение разрешения за счет такой хроматической разницы увеличения (называемой также поперечной хроматической аберрацией), обычно комбинируют большое количество линз для выполнения коррекции внутри линзы съема изображения. Однако в указанной миниатюрной линзе съема изображения становится трудно удовлетворительно контролировать такое ухудшение качества изображения лишь внутри линзы съема изображения.

Для устранения этой трудности, например, в опубликованной заявке на патент Японии № Р5-3568 предложено средство для контролирования указанного ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость или ухудшение разрешения вследствие хроматической разницы увеличения.

В частности, в раскрытом устройстве сигналы изображения каждого цвета R, G, В, полученные из приборов с зарядовой связью (устройства съема изображения), преобразуют в цифровые данные и временно сохраняют, соответственно, в памяти отдельного поля; кроме того, на основе параметров привода линзы съема изображения, таких как фокусное расстояние приближения или удаления и положение фокусирования, каждое изображение, хранящееся в памяти каждого поля, увеличивается или уменьшается с помощью отдельно движущихся векторов каждого полного поля памяти, а затем цвета R, G, В снова комбинируют для коррекции цветового сдвига, происходящего в линзе съема изображения видеокамеры.

В то же время, когда изображение снимается с помощью видеокамеры или цифровой фотокамеры, удерживаемой рукой, может возникать размытость изображения вследствие так называемого дрожания камеры. Таким образом, для устранения недостатка такой размытости изображения в небольшие видеокамеры или цифровые фотокамеры устанавливают так называемое устройство коррекции дрожания камеры. На фиг.6 показана блок-схема видеокамеры или цифровой фотокамеры, в которой установлено устройство коррекции дрожания камеры.

На фиг.6 свет от объекта (не изображен), проходящий через линзу 50 съема изображения, образует изображение на поверхности съема изображения средства 51 съема изображения, включающего приборы с зарядовой связью, сенсорные устройства КМОП и т.п., и преобразуется в сигнал электрического изображения, включающий, например, сигнал (Y) интенсивности и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr). Сигнал изображения подается в схему 52 обработки сигналов камеры, где выполняется обработка сигналов, такая как так называемая γ-коррекция для создания обычного сигнала изображения для видеооборудования общего назначения.

С другой стороны, для обнаружения так называемого дрожания камеры измеряют угловые скорости, вызываемые дрожанием камеры, в направлениях поворота вокруг поперечной оси и вертикальной оси с использованием, например, в данном примере двух гироскопических датчиков 53Р и 53У. Кроме того, измеряют фокусное расстояние удаления или приближения линзы 50 съема изображения, используемое пользователем. Дополнительно к этому для измерения фокусного расстояния можно использовать рабочий сигнал из средства 54 ручного ввода, используемого пользователем.

Кроме того, сигналы угловой скорости, измеряемые гироскопическими датчиками 53Р и 53У, подают в фильтры верхних частот 55Р и 55У, где удаляются компоненты постоянного тока; с другой стороны, данные указанного фокусного расстояния удаления или приближения заносят в таблицу 56 и находят необходимые рабочие коэффициенты из этих данных; и рабочие коэффициенты подают в умножители 57Р и 57Н, где они перемножаются с сигналами из фильтров 55Р и 55У верхних частот. Кроме того, выходные сигналы из умножителей 57Р и 57У дополнительно подают в соответствующие интеграторы 58Р и 59У.

В соответствии с этим, из этих интеграторов 58Р и 58У получают информацию об угловых положениях линзы 50 съема изображения, изменяющихся за счет дрожания камеры. Угловую информацию о дрожании камеры подают, например, в средство 51 съема изображения через схемы 59Р и 59У ограничения, и контролируют положение, в котором сигнал изображения изымается из средства 51 съема изображения. В частности, например, средство 51 съема изображения снабжено более широкой поверхностью съема изображения, чем размер исходного изображения, и необходимое изображение снимается с поверхности съема изображения для подавления колебаний, вызванных дрожанием камеры.

Таким образом выполняется коррекция так называемого дрожания камеры в небольших видеокамерах и цифровых фотокамерах. Дополнительно к этому осуществляются также следующие способы в качестве средств выполнения коррекции дрожания камеры вместо контролирования положения для извлечения сигнала из средства 51 съема изображения, как указывалось выше, в которых все сигналы изображения, получаемые с помощью средства 51 съема изображения, сохраняются в памяти 60, а затем контролируется положение, в котором сигнал изображения был считан из памяти 60, или же с целью коррекции выполняется сдвиг парциального положения линзы 50 съема изображения.

Кроме того, информацию об углах линзы 50 съема изображения, изменяющихся за счет дрожания камеры, можно получать также с использованием других средств, отличных от указанных выше гироскопических датчиков 53Р и 53У, например, как показано на фиг.7, посредством сохранения сигнала изображения из средства 51 съема изображения в памяти 61 рамки и последующего сравнения сигналов изображения перед и после памяти 61 рамки друг с другом в схеме 62 сравнения, при этом угловую информацию о дрожании камеры можно вычислять из смещения изображения на заднем фоне или т.п. Дополнительно к этому, вычисленную угловую информацию дрожания камеры можно использовать во всех указанных выше средствах коррекции дрожания камеры.

Однако установлено, что когда выполняется такая коррекция дрожания камеры, то не достигается достаточной коррекции при попытке компенсации ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость или ухудшение разрешения вследствие хроматической разницы увеличения. А именно, в описанном выше устройстве, когда вектор каждой памяти полного поля перемещается, то центр должен совпадать с оптической осью линзы съема изображения; однако если выполняется коррекция дрожания камеры, то положение оптической оси перемещается и ее трудно совмещать с центром.

По этой причине компенсацию ухудшения качества изображения за счет хроматической аберрации в прошлом нельзя было выполнять одновременно с коррекцией дрожания камеры. Однако в обычных системах, имеющих небольшое количество пикселей, ухудшение качества изображения, например, вследствие хроматической аберрации менее заметно, в частности при выполнении съемки, которая требует коррекции дрожания камеры. Однако в последнее время в результате увеличения количества пикселей изображения влияние ухудшения качества изображения за счет хроматической аберрации или т.п. становится в любой ситуации неприемлемым.

В частности, когда выполняется компенсация ухудшения качества изображения посредством увеличения и уменьшения изображения каждого цвета, как указывалось выше, то возникала проблема, что нельзя одновременно выполнять коррекцию дрожания камеры. Поэтому заявители данной заявки предложили ранее устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации для решения указанной проблемы между компенсацией ухудшения качества изображения и коррекции дрожания камеры в заявке на патент Японии №2002-59191.

Однако в результате проверки цветового сдвига, происходящего в линзе съема изображения указанной небольшой видеокамеры или цифровой фотокамеры, было установлено, что на величину происходящего цветового сдвига влияет также величина раскрыва диафрагмы и высота изображения в линзе съема изображения. Следует отметить, что высота изображения объекта в линзе является расстоянием от центрированных относительно оптической оси координат в изображении соответствующего объекта.

На фиг.8 показана зависимость между величиной раскрыва диафрагмы (горизонтальная ось) и величиной сдвига положения образующего изображение света трех первичных цветов (красного: R, зеленого: G и синего: В) (вертикальная ось) в точках высоты изображения 0,0, высоты изображения 0,5 и высоты изображения 1,0 соответственно, снизу, при этом центр линзы представлен высотой изображения 0,0, а край изображения представлен высотой изображения 1,0. На левой стороне графика показана характеристика вертикальной плоскости (тангенциальной) к оптической оси, а на правой стороне графика показана характеристика горизонтальной плоскости (сагиттальной) к оптической оси. Кроме того, положение приближения или удаления и положение фокусирования привязаны к определенным точкам.

В частности, каждая кривая, показанная на фиг.8, построена для величины аберрации каждого цвета (R, G, В) в зависимости от положения, в котором свет каждой точки высоты изображения проходит в отверстие диафрагмы, показанной на фиг.5. Следует отметить, что на кривых тангенциальных характеристик на левой стороне положительная сторона горизонтальной оси показывает характеристику света, проходящего через верхнюю часть отверстия диафрагмы, а отрицательная сторона показывает характеристику света, проходящего через нижнюю часть отверстия диафрагмы. Кроме того, отрицательная сторона не изображена на кривых сагиттальных характеристик на правой стороне, поскольку характеристики являются симметричными.

Кроме того, единицей измерения вертикальной оси является миллиметр как для тангенциальных, так и сагиттальных характеристик, и положительная сторона показывает наружную сторону линзы, а отрицательная сторона показывает сторону, близкую к центру линзы. Кроме того, кривая характеристики зеленого цвета (G) проходит через нулевую точку, а другие кривые характеристик красного цвета (R) и синего цвета (В) показаны в относительных к зеленому цвету (G) величинах.

В соответствии с этим из фиг.8 следует, что направление, в котором возникает хроматическая аберрация, и ее величина колеблются в зависимости от величины отверстия диафрагмы в линзе съема изображения и высоты изображения объекта в линзе. Поэтому возникает необходимость коррекции не только хроматической аберрации, возникающей в указанной линзе, но также цветового сдвига, создаваемого в линзе съема изображения вследствие величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе.

Данная заявка выполнена с учетом вышесказанного и нацелена на решение проблем: ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость и уменьшение разрешения, вызванных величиной хроматической аберрации за счет миниатюризации линзы съема изображения и т.п., трудностей удовлетворительного контролирования такого ухудшения качества изображения лишь с помощью линзы съема изображения и дополнительной необходимости коррекции цветового сдвига, создаваемого линзой съема изображения, в зависимости от величины отверстия диафрагмы в линзе съема изображения и высоты изображения объекта в линзе.

Сущность изобретения

В пункте 1 формулы данного изобретения средство для увеличения или уменьшения изображения для каждого из сигналов первичного цвета и средство для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе используются для управления коэффициентом преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеренным сигналом.

В соответствии с этим ухудшение качества изображения, которое возникает в миниатюрной линзе съема изображения, можно корректировать посредством обработки снятого сигнала изображения, а также можно выполнять безупречную обработку коррекции с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения в линзе съема изображения.

Кроме того, согласно пункту 2 формулы данного изобретения, поскольку имеются средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи внешнего выходного сигнала изображения, и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения записанного сигнала изображения на носитель записи, то сигнал изображения, относительно которого выполняется обработка коррекции, можно записывать на носитель записи, такой как гибкий диск и полупроводниковая карта памяти, и можно также выдавать во внешнее видеоустройство и т.п.

Согласно пункту 3 формулы данного изобретения, поскольку выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры можно записывать на носитель записи с помощью средства записи и воспроизведения, а информация о состоянии привода линзы съема изображения и о величине коррекции дрожания камеры, измеряемая средством обнаружения при съеме изображения, записывается на носитель записи вместе с выходным сигналом средства обработки сигнала камеры, то сигнал изображения можно безупречно записывать даже в случае, когда нет времени для обработки коррекции при непрерывной съемке или т.п.

Согласно пункту 4 формулы данного изобретения предусмотрено переключающее средство для переключения между выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, при этом сигнал из переключающего средства подается в средство преобразования цветового сигнала, и предусмотрено средство управления с интерфейсом пользователя для выполнения произвольных установок коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного с помощью другой камеры.

Согласно пункту 5 формулы данного изобретения информация состояния привода линзы съема изображения и величины коррекции дрожания камеры, измеренная средством обнаружения при съеме сигнала изображения, записывается вместе с сигналом изображения на носитель записи с помощью средства записи и воспроизведения, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с информацией, воспроизводимой средством записи и воспроизведения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного в носителе записи, с использованием той же камеры.

Согласно пункту 6 формулы данного изобретения различие между координатами измеряемого пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране используется для измерения высоты изображения объекта в линзе, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 7 формулы данного изобретения предусмотрено средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты управляемого положения фокусирования представляют измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения высоты изображения объекта в линзе, так что упрощается коррекция хроматической аберрации для не фокусированной части и можно значительно уменьшить масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Согласно пункту 8 формулы данного изобретения дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеряемым выходным сигналом дополнительно к указанному выходному сигналу, так что можно выполнять дополнительную безупречную обработку коррекции сигнала изображения.

Кроме того, согласно пункту 9 формулы данного изобретения используются средства для увеличения или уменьшения изображения для каждого из сигналов первичных цветов и средство для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеряемым сигналом.

В соответствии с этим ухудшение качества изображения, которое происходит в миниатюрной линзе съема изображения, можно корректировать посредством обработки сигнала съема изображения и можно выполнять также безупречную обработку коррекции с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения.

Кроме того, согласно пункту 10 формулы данного изобретения, поскольку предусмотрено средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи внешнего выходного сигнала изображения и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения сигнала записи изображения на носитель записи, то сигнал изображения, для которого выполняется обработка коррекции, можно записывать на носитель записи, такой как гибкий диск и полупроводниковая карта памяти, а также можно выдавать во внешнее видеоустройство и т.п.

Согласно пункту 11 формулы данного изобретения, поскольку выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры можно записывать на носитель записи с помощью средства записи и воспроизведения, и информация о состоянии привода линзы съема изображения и величине коррекции дрожания камеры, измеренная с помощью средства обнаружения при съеме изображения, записывается на носитель записи вместе с выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры, то сигнал изображения можно безупречно записывать даже в случае, когда нет времени на обработку коррекции при непрерывной съемке и т.п.

Согласно пункту 12 формулы данного изобретения, поскольку предусмотрено переключающее средство для переключения между выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, то сигнал из переключающего средства подается в средство преобразования цветовых сигналов, при этом предусмотрено средство управления с интерфейсом пользователя для выполнения произвольной установки коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного другой камерой.

Согласно пункту 13 формулы данного изобретения информация состояния привода линзы съема изображения и величины коррекции дрожания камеры измеряется средством обнаружения при съеме сигнала изображения записывается вместе с сигналом изображения на носитель записи, воспроизводимый с помощью средства записи и воспроизведения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с информацией, воспроизводимой средством записи и воспроизведения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного на носитель записи, с использованием той же камеры.

Согласно пункту 14 формулы данного изобретения различие между координатами измеренного пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране используется для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что безупречно можно выполнять обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 15 формулы данного изобретения предусмотрено средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты управляемого положения фокусирования представляют измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что можно упростить коррекцию хроматической аберрации для не фокусированной части и можно значительно уменьшит масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Согласно пункту 16 формулы данного изобретения дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения, включая измеренный выходной сигнал изображения, и управление центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения, так что можно выполнять дополнительную безупречную обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 17 формулы данного изобретения средство для увеличения или уменьшения изображения для каждого из сигналов первичных цветов и средство измерения состояния привода диафрагмы линзы съема изображения и высоты изображения объекта в линзе используются для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с измеряемым сигналом.

В соответствии с этим ухудшение качества изображения, которое происходит в миниатюрной линзе съема изображения, можно корректировать посредством обработки сигнала съема изображения и можно выполнять также безупречную обработку коррекции с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения.

Кроме того, согласно пункту 18 формулы данного изобретения выходной сигнал из средства преобразования разрешения преобразуется во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения и внешний выходной сигнала изображения, являющийся выходным и/или записываемым сигналом изображения, записывается на носитель записи, так что сигнал изображения, для которого выполняется обработка коррекции, можно записывать на носитель записи, такой как гибкий диск и полупроводниковая карта памяти, и можно выдавать во внешнее видеоустройство и т.п.

Согласно пункту 19 формулы данного изобретения, поскольку выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры можно записывать на носитель записи и информация о состоянии привода диафрагмы и высоте изображения объекта в линзе, измеренная при съеме изображения или соответствующая им информация коррекции записывается на носитель записи вместе с выходным сигналом, то выходной сигнал можно безупречно записывать даже в случае, когда нет времени для обработки коррекции при непрерывной съемке и т.п.

Согласно пункту 20 формулы данного изобретения предусмотрено переключательное средство для переключения между выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего ввода или носителя записи, при этом сигнал из переключающего средства преобразуется, по меньшей мере, в три сигнала первичных цветов, увеличение или уменьшение изображения выполняется относительно каждого сигнала каждого первичного цвета и выполняется произвольная установка коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного другой камерой.

Согласно пункту 21 формулы данного изобретения информация о состоянии привода диафрагмы и о величине коррекции дрожания камеры в линзе съема изображения, измеренная средством обнаружения при съеме сигнала изображения или соответствующая им информация коррекции записывается на носитель записи, воспроизводимый с помощью средств записи и воспроизведения, вместе с сигналом изображения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с воспроизводимой информацией, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного на носитель записи, с использованием той же камеры.

Согласно пункту 22 формулы данного изобретения различие между координатами измеренного пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране используется для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 23 формулы данного изобретения предусмотрено средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты управляемого положения фокусирования представляют измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что можно упростить коррекцию хроматической аберрации для нефокусированной части, и можно значительно уменьшит масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Согласно пункту 24 формулы данного изобретения дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения, включая измеренный выходной сигнал обнаружения и управление центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения, так что можно выполнять дополнительную безупречную обработку коррекции сигнала изображения.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено:

фиг.1 - блок-схема конфигурации видеокамеры или цифровой фотокамеры, в которой применяется устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения или способ коррекции хроматической аберрации согласно одному варианту выполнения данного изобретения;

фиг.2 - блок-схема одного варианта выполнения конфигурации соответствующей части камеры;

фиг.3А и 3В - схемы для пояснения работы камеры;

фиг.4А и 4В - схемы для пояснения автоматической обработки фокусировки;

фиг.5 - схема для пояснения хроматической аберрации и диафрагмы;

фиг.6 - блок-схема обычного средства коррекции дрожания камеры;

фиг.7 - схема для пояснения средства, согласно фиг. 6;

фиг.8 - графики кривых характеристик, показывающие соотношение между величиной отверстия диафрагмы и величиной сдвига положения образующих изображение трех первичных цветов света при каждой высоте изображения;

Осуществление изобретения

Данное изобретение включает средство для выполнения увеличения или уменьшения изображения относительно каждого цвета сигнала первичного цвета и средство для измерения величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта на линзе съема изображения, в которых осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеряемым выходным сигналом; и в соответствии с этим можно корректировать ухудшение качества изображения, возникающее в миниатюрной линзе съема изображения, с помощью обработки снимаемого сигнала изображения, и можно выполнять безупречную обработку коррекции снимаемого изображения с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта на линзе.

Ниже приводится подробное описание данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи; на фиг.1 показана блок-схема одного варианта выполнения конфигурации видеокамеры или цифровой фотокамеры, в которой применяется устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации согласно данному изобретению.

Как показано на фиг.1, свет от объекта (не изображен) фокусируется на поверхности съема изображения средства 2 съема изображения, выполненного из приборов с зарядовой связью, сенсорного устройства КМОП или т.п., через линзу 1 съема изображения, и преобразуется в электрический сигнал изображения, включающий, например, сигнал (Y) яркости и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr).

Этот сигнал изображения подается в схему 3 аналого-цифрового преобразования, и сигнал изображения из аналогового формата преобразуется в данные изображения в цифровом формате. Кроме того, эти преобразованные данные изображения подаются в схему 4 обработки сигнала камеры, обработка сигналов в которой называется γ-коррекцией и т.п., выполняемой при цифровой обработке, и формируется обычный сигнал изображения, используемый для обычного видеоустройства. Кроме того, выходной сигнал из схемы 4 обработки сигнала камеры выбирается с помощью переключателя 5 и подается в блок 6 коррекции хроматической аберрации.

С другой стороны, измеряются угловые скорости в направлениях поворота относительно поперечной оси и вертикальной оси за счет дрожания камеры с использованием, например, двух датчиков 7Р и 7У, и измеренные сигналы подаются в блок 9 вычисления вектора коррекции дрожания камеры, например, в управляющем микропроцессоре 8. Кроме того, измеряется состояние привода линзы 1 съема изображения, такое как фокусное расстояние приближения или удаления и положение фокусирования и подается в блок 10 вычисления отношения преобразования. Следует отметить, что можно использовать вводимый пользователем рабочий входной сигнал для измерения состояния привода линзы 1 съема изображения.

Кроме того, выполняются операции, эквивалентные, например, обработке, окруженной чередующимися короткими и длинными линиями в показанной на фиг.6 конфигурации, например, в блоке 9 вычисления вектора коррекции дрожания камеры в управляющем микропроцессоре 8, с помощью которого получают угловую информацию о колебаниях линзы 1 съема изображения вследствие дрожания камеры. Кроме того, вектор коррекции дрожания камеры, вычисленный в этом управляющем микропроцессоре 8, подается, например, в средство 2 съема изображения для выполнения коррекции дрожания камеры.

Одновременно из этого вектора коррекции дрожания камеры получают центрированный относительно оптической оси вектор сдвига линзы 1 съема изображения и подают в блок 6 коррекции хроматической аберрации. А именно, вектор коррекции дрожания камеры эквивалентен сдвигу центра оптической оси линзы 1 съема изображения и положением, в котором сигнал изображения извлекается из средства 2 съема изображения, управляют в соответствии с этим вектором коррекции дрожания камеры. Затем в извлеченном сигнале изображения получают центрированный относительно оптической оси вектор сдвига посредством реверсирования положительного и отрицательного знака этого вектора коррекции дрожания камеры.

Кроме того, измеряют величину отверстия диафрагмы 31, предусмотренной в линзе 1 съема изображения, и подают в блок 10 вычисления отношения преобразования. После этого можно использовать сигнал управления, например, из механизма автоматической установки диафрагмы (не изображен) с использованием фотометрических средств или рабочего сигнала из средства 11 ручного ввода для измерения величины отверстия диафрагмы 31. А именно, этот сигнал управления или рабочий сигнал можно использовать в качестве сигнала измерения величины отверстия диафрагмы 31.

Кроме того, из блока 6 коррекции хроматической аберрации в блок 10 вычисления отношения преобразования передаются координаты пикселя, относительно которого выполняется обработка коррекции, и получают разницу из указанного вектора сдвига центра оптической оси линзы 1 съема изображения, полученного из вектора коррекции дрожания камеры, в качестве высоты изображения объекта в линзе. Затем вычисляют отношение преобразования для каждого цвета в микропроцессоре 8 управления в соответствии с величиной отверстия диафрагмы 31 и высотой изображения объекта в линзе, а также с состоянием привода, таким как указанное выше фокусное расстояние для приближения или удаления и положение фокусирования линзы 1 съема изображения.

Кроме того, это отношение преобразования для каждого цвета, вычисленное в управляющем микропроцессоре 8, подают в блок 6 коррекции хроматической аберрации. А именно, определяют отношения KR и KB изменения изображения вследствие хроматической аберрации, показанные на фиг.5 [отношение KR размера красного изображения (R) и отношение KB размера зеленого изображения (G), при этом размер синего изображения (В) принимается равным 1], в соответствии с величиной отверстия диафрагмы 31, высоты изображения объекта в линзе, фокусного расстояния удаления или приближения и положения фокусировки линзы 1 съема изображения и т.п., и из этих измеренных сигналов получают отношения KR и КВ.

Сначала получают, например, отношения KR и KB к величине отверстия диафрагмы 31 и высоте изображения объекта в линзе из кривых характеристик на фиг.8. А именно, на фиг.8 различие в вертикальном направлении для каждого цвета соответствует величине коррекции. Затем, когда, например, размер изображения синего цвета (В) уменьшен до соответствия изображению зеленого цвета (G), то с кривой характеристик, показанной на фиг.8, считывают разницу образующих изображение положений этих двух цветов.

Затем, когда разница, считанная с кривой характеристик на фиг.8, составляет например, 20 мкм в произвольной величине отверстия диафрагмы 31 и высоте изображения объекта в линзе, а размер единичной ячейки средства 2 съема изображения составляет, например, 2,7 мкм ×2,7 мкм, то разница составляет 20 мкм/2,7 мкм =7,4 пикселя, и изображение синего цвета (В) может совпадать с изображением зеленого цвета (G), если выполнить такую обработку коррекции, как уменьшение всего изображения на 7,4 пикселя на изображении синего цвета (В).

Таким образом, из кривой характеристик на фиг.8 можно получать отношения KR и KB к величине отверстия диафрагмы 31 и высоте изображения объекта в линзе. Кроме того, поскольку положение удаления или приближения и положение фокусировки фиксировано в определенной точке кривой характеристик на фиг.8, то конечное отношение преобразования для коррекции, выполняемой в блоке 6 коррекции хроматической аберрации, получают посредством добавления отношения, соответствующего фокусному расстоянию приближения или удаления, положению фокусировки и т.п. линзы 1 съема изображения, к полученным таким образом отношениям KR и КВ.

Затем выполняют обработку, показанную, например, на фиг.2, в блоке 6 коррекции хроматической аберрации. А именно, сигнал с переключателя 5 подают в схему 21 рабочей матрицы и выполняют преобразование указанного сигнала (У) яркости и двух цветоразностных сигналов (Cb, Cr) в три сигнала первичных цветов (R, G, В). Эти преобразованные сигналы трех первичных цветов (R, G, В) записывают в памяти 22R, 22G и 22В изображения на стороне ввода соответственно, и эти записанные данные изображения подают в схему 23 преобразования разрешения, которая выполняет увеличение/уменьшение изображения.

Кроме того, в эту схему 23 преобразования разрешения подают указанные данные отношения преобразования и данные вектора сдвига оптической оси линзы съема изображения. Затем в этой схеме 23 преобразования разрешения определяют положение центра оптической оси в изображении для каждого изображения красного цвета (R,), зеленого цвета (G) и синего цвета (В) в соответствии с указанными данными вектора сдвига оптической оси линзы съема изображения и выполняют преобразование разрешения для увеличения/уменьшения изображения в соответствии с указанными данными отношения преобразования с этим положением в качестве центра.

Затем данные изображения их этой схемы 23 преобразования разрешения записывают в памяти 24R, 24G и 24В изображения на стороне выхода. Следует отметить, что память 22R, 22G и 22В изображения можно использовать совместно с памятью 24R, 24G и 24В изображения. Кроме того, данные изображения, записанные в памяти 24R, 24G и 24В изображения, считывают и подают в схему 25 рабочей матрицы, и выполняют преобразование из сигналов трех первичных цветов (R, G, В), например, в сигнал (У) яркости и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr).

В соответствии с этим, когда подается изображение, имеющее хроматическую аберрацию, показанную на левом конце фиг.3В, по сравнению с идеально сфокусированным изображением, показанным на фиг.3а, то это изображение разделяется на три первичных цвета (R, G, В), из этих трех цветов, например, изображение красного цвета (R) уменьшается, а изображение зеленого цвета (G) увеличивается в схеме 23 преобразования разрешения, так что размер каждого изображения становится одинаковым. Затем эти изображения трех первичных цветов (R, G, В) снова комбинируют и формируют изображение, близкое к идеально сфокусированному изображению, как показано в правом конце фиг.3В.

Кроме того, посредством подачи этих данных изображения в схему 25 рабочей матрицы данные изображения, снова сформированные в изображение, близкое идеально сфокусированному изображению, снова преобразуются в указанной схеме 23 преобразования разрешения, например, в сигнал (У) яркости и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr) и извлекаются из блока 6 коррекции хроматической аберрации. Затем с помощью переключателя 12 выбирается либо сигнал (У) яркости и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr), которые извлечены из блока 6 коррекции хроматической аберрации, либо входной сигнал блока 6 коррекции хроматической аберрации.

Сигнал, выбранный с помощью переключателя 12, подают в схему 13 обработки отображения, а данные изображения, в которых сигнал (У) яркости и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr) преобразованы, например, в сигнал отображения заданного формата, подаются в устройство 14 отображения, такое как жидкокристаллический дисплей, и выполняется отображение. В качестве альтернативного решения сигнал, выбранный с помощью этого переключателя 12, можно также подавать во внешнее выходное средство (не изображено) для выдачи во внешнее видеоустройство или т.п.

Кроме того, сигнал, выбранный с помощью переключателя 12, подается в схему 15 сжатия данных, а сжатые данные изображения подаются через схему 16 введения данных в устройство 17 записи и воспроизведения для записи на носителе записи, таком как гибкий диск или полупроводниковая карта памяти. Затем сигнал, воспроизведенный в устройстве 17 записи и воспроизведения, подается в схему 18 распаковки данных. Затем распакованные данные изображения подаются на переключатель 5, так что можно выбирать либо распакованные данные изображения, либо выходной сигнал из указанного блока 4 обработки сигнала камеры.

Поэтому в данном устройстве данные изображения, снимаемые, например, с помощью средства 2 съема изображения, отображаются в устройстве 14 отображения после коррекции хроматической аберрации в блоке 6 коррекции хроматической аберрации, и скорректированные данные изображения записываются на носитель записи в устройстве 17 записи и воспроизведения. Дополнительно к этому данные изображения, воспроизводимые с носителя записи в устройстве 17 записи и воспроизведения, также отображаются в устройстве 14 отображения после коррекции хроматической аберрации в блоке 6 коррекции хроматической аберрации, и скорректированные данные изображения также записываются на носитель записи в устройстве 17 записи и воспроизведения.

В соответствии с этим данные изображения, записанные, например, на носитель записи без коррекции при съеме изображения, отображаются в устройстве 14 отображения после коррекции хроматической аберрации этих данных изображения, и данные изображения, записанные на носитель записи в устройстве 17 записи и воспроизведения, можно повторно записывать с использованием этих скорректированных данных изображения. А именно, когда нет времени для выполнения коррекции при непрерывной съемке и т.п., то во время съемки выполняется лишь запись, а коррекцию можно выполнять во время воспроизведения для повторной записи скорректированных данных.

Кроме того, в этом случае обработку коррекции хроматической аберрации данных изображения во время воспроизведения можно выполнять плавно посредством записи, например, данных центрированного относительно оптической оси вектора сдвига при съеме изображения и данных отношения преобразования вместе с данными изображения.

А именно, в указанном выше устройстве данные центрированного относительно оптической оси вектора сдвига из блока 9 вычисления вектора коррекции дрожания камеры и данные отношения преобразования из блока 10 вычисления отношения преобразования переводятся в заданный формат в схеме ввода/вывода данных и вставляются в данные изображения из схемы 15 сжатия данных в схеме 16 вставления данных. Кроме того, данные, включенные в сигнал, воспроизведенный из устройства 17 записи и воспроизведения, получают в схеме 19 ввода/вывода данных и подают в блок 6 коррекции хроматической аберрации во время воспроизведения.

В соответствии с этим в случае, когда нет времени для выполнения коррекции при съеме изображения, например, при непрерывной съемке и т.п., то, например, данные центрированного относительно оптической оси вектора сдвига при съеме изображения и данные отношения преобразования записывают вместе с данными изображения. Затем, во время воспроизведения, можно плавно выполнять обработку коррекции хроматической аберрации данных изображения с использованием данных центрированного относительно оптической оси вектора сдвига и данных отношения преобразования, которые были записаны вместе с данными изображения, а также можно выполнять повторную запись скорректированных данных.

Однако коррекция с использованием таких данных центрированного относительно оптической оси вектора сдвига во время съема изображения и данных отношения преобразования можно выполнять лишь в случае, когда запись и воспроизведение выполняют с использованием одной и той же камеры. А именно, центр оптической оси линзы съема изображения слегка отличается, даже если модель линзы одинакова, и данные, записанные с использованием другой камеры, могут не поддаваться коррекции. Поэтому для определения, выполнены ли запись и воспроизведение одной и той же камерой, затем записывается, например, код идентификации отдельного устройства вместе с данными.

Кроме того, в указанном выше устройстве блок 10 вычисления отношения преобразования снабжен, например, входом 20 для произвольного интерфейса пользователя, с помощью которого произвольно изменяются, например, указанные данные отношения преобразования и произвольно устанавливается отношение коррекции в блоке 6 коррекции хроматической аберрации. В соответствии с этим можно выполнять желаемую коррекцию с использованием этого входа 20 для интерфейса пользователя в случае записи данных изображения с использованием другой камеры и данных изображения, в которых не записаны данные отношения преобразования вместе с данными изображения.

Кроме того, когда выполняется желаемая коррекция с использованием этого входа 20 интерфейса пользователя, то изображение перед коррекцией в блоке 6 коррекции хроматической аберрации и изображение после коррекции можно произвольно переключать и отображать на дисплее 14, например, посредством произвольного выбора данных изображения с помощью переключателя 12. В соответствии с этим изображение до коррекции и изображение после коррекции можно легко сравнивать, и пользователь может плавно осуществлять управление во время желаемой коррекции.

Данные изображения можно также выбирать с помощью переключателя 12, когда дисплей 14 используется в качестве видоискателя и когда на дисплее 14 отображаются уже скорректированные данные изображения без прохождения, например, через блок 6 коррекции хроматической аберрации. Дополнительно к этому данные изображения выбираются с помощью переключателя 12 также тогда, когда выполняется лишь запись без выполнения коррекции во время съема изображения при указанной непрерывной съемке и т.п. Однако когда предусмотрен сквозной режим подачи выходного сигнала на вход блока 6 коррекции хроматической аберрации, то этот сквозной режим можно также использовать в качестве альтернативы переключателю 12.

Поэтому в описанном выше варианте выполнения используется средство для выполнения увеличения или уменьшения изображения для каждого цвета сигналов первичных цветов и средство для измерения величины отверстия диафрагмы линзы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеренным выходным сигналом, так что можно корректировать ухудшение качества изображения, которое происходит в миниатюрной линзе съема изображения, посредством обработки сигнала съема изображения, и можно также выполнять безупречную обработку коррекции на основе величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе.

Таким образом, согласно данному изобретению можно легко решать проблемы обычных средств, в которых возникает ухудшение качества изображения, такое как цветовая размытость и ухудшение разрешения, вызванное увеличением хроматической аберрации вследствие миниатюризации линзы съема изображения и т.д., и которое трудно удовлетворительно контролировать лишь с помощью линзы съема изображения, и в которых необходимо также корректировать цветовой сдвиг, возникающий в линзе съема изображения в зависимости от величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения.

В указанном выше варианте выполнения координаты точки, в которой выполняется обработка изображения, используются в качестве высоты изображения в линзе. А именно, на фиг.2 координаты точки, в которой выполняется обработка изображения, получают на основе адреса, подаваемого в памяти 22R, 22G и 22В из контроллера 32 памяти. Затем координаты точки изображения, в которой выполняется обработка в данный момент, подаются в управляющий микропроцессор 8, который вычисляет отношение преобразования разрешения в блок-схеме, согласно фиг.1.

Для этого в управляющем микропроцессоре 8 принимается, что разница между обрабатываемыми координатами и координатами центра линзы эквивалентна высоте изображения в линзе, и величина хроматической аберрации вычисляется на основе этой разницы для получения отношения преобразования разрешения. Однако в этом способе возможно чрезмерное увеличение масштаба схем, времени обработки, потребления мощности, программного обеспечения управления, памяти для хранения данных линзы и т.п.

Поэтому для уменьшения масштаба схем и т.д. предлагается использовать обработку автоматического фокусирования, используемого, например, в видеокамере или в цифровой фотокамере. Ниже приводится описание обработки, обычно известной как автоматическое фокусирование.

А именно, на фиг.1 предусмотрен один из нескольких видов фильтров верхних частот, имеющих изменяемые центральные частоты и амплитуды полосы пропускания, в качестве схемы 33 обнаружения. При мониторинге (измеренного) выходного сигнала фильтра при приближении изображения к точке фокусирования появляется все больше деталей изображения (высокочастотная часть), так что результат измерения становится больше. Дополнительно к этому установлена одна из нескольких видов рамок измерения. Затем объект, который подлежит фокусированию, или объект, который не подлежит фокусированию, измеряется в изображении при одновременном перемещении рамок измерения и изменении их размеров.

Затем, после обнаружения фокусной точки в изображении при одновременном перемещении рамки измерения для автоматического фокусирования и изменения ее размера, расстояние от координат этой фокусной точки до координат центра оптической оси рассматривается в качестве величины изображения в линзе, вычисляется величина коррекции хроматической аберрации с опорой на высоту изображения в линзе и на ее основе выполняется оптимальная коррекция хроматической аберрации на точно заданной части, которая находится в фокусе, выходного изображения для обеспечения с высокой эффективностью улучшения качества изображения.

Другими словами, способ управления коррекцией хроматической аберрации можно значительно упростить при выполнении обработки представительной точки с опорой на сфокусированную часть, даже если высота изображения не соответствует каждой части изображения.

А именно, в этом случае принимается, что имеются рамки измерения для автоматического фокусирования, такие как показаны, например, на фиг.4А, и возможно перемещение и изменение размера каждой рамки. Рамки измерения для автоматического фокусирования являются обычно мультиплексными рамками в центре изображения и вблизи него, и они используются для обнаружения объекта, входящего внутрь рамки и выходящего из нее. Дополнительно к этому имеется также рамка для измерения всего экрана в случае, когда точка, подлежащая фокусированию, нераспознаваема, или в случае выполнения обработки исходного состояния.

Затем эти рамки измерения используются для установления соответствия с высотой изображения в линзе, которая является расстоянием от координат центра линзы, как показано на фиг.4В. А именно, на фиг.4В виды высоты изображения классифицированы в несколько видов от 1 до 6 приблизительно концентричным образом. Кроме того, в случае, когда существует сфокусированный объект, например, в поле "3" на фиг.4В, то разница между этим полем "3" и координатами центра линзы рассматривается в качестве высоты изображения в линзе, вычисляется величина коррекции хроматической аберрации, соответствующая этой высоте, и обрабатывается весь экран с использованием оптимального отношения преобразования разрешения для поля "3".

В соответствии с этим можно выполнять оптимальную коррекцию хроматической аберрации на точно заданной части, которая приходит в фокус, можно упростить коррекцию хроматической аберрации для несфокусированной части и можно значительно уменьшить масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Таким образом, указанное выше устройство записи и воспроизведения изображения содержит линзу съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения, средство обработки сигнала камеры для обработки сигнала изображения, средство преобразования цветового сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов, средство преобразования разрешения для выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого их сигналов первичных цветов, средство обнаружения для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения и управляющее средство для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с измеренным выходным сигналом средства обнаружения, так что можно безупречно корректировать ухудшение качества изображения, которое происходит, например, в миниатюрной линзе съема изображения.

Кроме того, указанное выше устройство съема изображения содержит линзу съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения, средство обработки сигнала камеры для обработки сигнала изображения, средство преобразования цветового сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов, средство преобразования разрешения для выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого их сигналов первичных цветов, средство обнаружения для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения и управляющее средство для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с измеренным выходным сигналом средства обнаружения, так что можно безупречно корректировать ухудшение качества изображения, которое происходит, например, в миниатюрной линзе съема изображения.

Кроме того, согласно указанному выше способу коррекции хроматической аберрации, применяемому в устройстве записи и воспроизведения изображения или в устройстве съема изображения, включающих линзу съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения, средство обработки сигнала камеры для обработки сигнала изображения, выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры преобразуют по меньшей мере в три сигнала первичных цветов, выполняют увеличение или уменьшение изображения каждого их сигналов первичных цветов, измеряют состояние привода диафрагмы и высоту изображения объекта в линзе съема изображения и выполняют управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с измеренным выходным сигналом средства обнаружения, так что можно безупречно корректировать ухудшение качества изображения, которое происходит, например, в миниатюрной линзе съема изображения.

Следует отметить, что данное изобретение не ограничивается описанными вариантами выполнения и что возможны различные модификации без отхода от идеи или объема изобретения.

Claims (36)

1. Устройство съема изображения, содержащее линзу съема изображения; средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через указанную линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения; средство обработки сигнала камеры для обработки указанного сигнала изображения; средство преобразования цветового сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов; средство преобразования разрешения для выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого из указанных сигналов первичных цветов; средство обнаружения для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в указанной линзе съема изображения, при этом для измерения указанной высоты изображения объекта в линзе используется разница между измеряемыми координатами пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране; и управляющее средство для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с измеренным выходным сигналом указанного средства обнаружения.

2. Устройство съема изображения по п.1, дополнительно содержащее средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из указанного средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи указанного внешнего выходного сигнала изображения, и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения указанного сигнала записи изображения на носитель записи.

3. Устройство съема изображения по п.2, в котором выходной сигнал из указанного средства обработки сигнала камеры записывается на носитель записи в указанном средстве записи и воспроизведения, и информация о состоянии привода диафрагмы и о высоте изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме изображения, или информация коррекции, соответствующая ей, записывается на указанный носитель записи вместе с выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры.

4. Устройство съема изображения по п.1, дополнительно содержащее переключающее средство для переключения между выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, при этом сигнал из указанного переключающего средства подается в указанное средство преобразования цветового сигнала, и указанное средство управления снабжено интерфейсом пользователя для выполнения произвольных установок указанного коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения.

5. Устройство съема изображения по п.4, в котором информация об указанном состоянии привода диафрагмы и высоте изображения объекта в линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме сигнала изображения, или соответствующая ей информация коррекции, записывается вместе с указанным сигналом изображения на носитель записи, воспроизводимый в указанном средстве записи и воспроизведения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанной информацией, воспроизводимой в указанном средстве записи и воспроизведения.

6. Устройство съема изображения по п.1, в котором дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, и осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения и центрированными относительно оптической оси координатами для указанного увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеряемым выходным сигналом дополнительно к указанному измеренному выходному сигналу.

7. Устройство съема изображения, содержащее линзу съема изображения; средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через указанную линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения; средство обработки сигнала камеры для обработки указанного сигнала изображения; средство преобразования цветового сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов; средство преобразования разрешения для выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого из указанных сигналов первичных цветов; средство обнаружения для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в указанной линзе съема изображения; управляющее средство для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с измеренным выходным сигналом указанного средства обнаружения; и средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты указанного управляемого положения фокусирования представляют указанные измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения указанной высоты изображения объекта в линзе.

8. Устройство съема изображения по п.7, дополнительно содержащее средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из указанного средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи указанного внешнего выходного сигнала изображения, и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения указанного сигнала записи изображения на носитель записи.

9. Устройство съема изображения по п.8, в котором выходной сигнал из указанного средства обработки сигнала камеры записывается на носитель записи в указанном средстве записи и воспроизведения, и информация о состоянии привода диафрагмы и о высоте изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме изображения, или информация коррекции, соответствующая ей, записывается на указанный носитель записи вместе с выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры.

10. Устройство съема изображения по п.7, дополнительно содержащее переключающее средство для переключения между выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, при этом сигнал из указанного переключающего средства подается в указанное средство преобразования цветового сигнала, и указанное средство управления снабжено интерфейсом пользователя для выполнения произвольных установок указанного коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения.

11. Устройство съема изображения по п.10, в котором информация об указанном состоянии привода диафрагмы и высоте изображения объекта в линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме сигнала изображения, или соответствующая ей информация коррекции, записывается вместе с указанным сигналом изображения на носитель записи, воспроизводимый в указанном средстве записи и воспроизведения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанной информацией, воспроизводимой в указанном средстве записи и воспроизведения.

12. Устройство съема изображения по п.7, в котором дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, и осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения и центрированными относительно оптической оси координатами для указанного увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеряемым выходным сигналом дополнительно к указанному измеренному выходному сигналу.

13. Устройство съема изображения, содержащее линзу съема изображения; средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения; средство обработки сигнала камеры для обработки указанного сигнала изображения; средство преобразования цветового сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов; средство преобразования разрешения для выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого из сигналов первичных цветов; средство обнаружения для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в указанной линзе съема изображения, при этом для измерения указанной высоты изображения объекта в линзе используется разница между координатами измеряемого пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране; и управляющее средство для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с измеренным выходным сигналом указанного средства обнаружения.

14. Устройство съема изображения по п.13, дополнительно содержащее средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из указанного средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи указанного внешнего выходного сигнала изображения, и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения указанного сигнала записи изображения на носитель записи.

15. Устройство съема изображения по п.14, в котором выходной сигнал из указанного средства обработки сигнала камеры записывается на указанный носитель записи в указанном средстве записи и воспроизведения, и информация о состоянии привода диафрагмы и о высоте изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме изображения, или информация коррекции, соответствующая ей, записывается на указанный носитель записи вместе с выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры.

16. Устройство съема изображения по п.13, дополнительно содержащее переключающее средство для переключения между выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, при этом сигнал из указанного переключающего средства подается в указанное средство преобразования цветового сигнала, и указанное средство управления снабжено интерфейсом пользователя для выполнения произвольных установок указанного коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения.

17. Устройство съема изображения по п.16, в котором информация об указанном состоянии привода диафрагмы и высоте изображения объекта в линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме сигнала изображения, или соответствующая ей информация коррекции, записывается вместе с указанным сигналом изображения на носитель записи, воспроизводимый в указанном средстве записи и воспроизведения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанной информацией, воспроизводимой в указанном средстве записи и воспроизведения.

18. Устройство съема изображения по п.13, в котором дополнительно измеряется состояние привода указанной линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, и осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения и центрированными относительно оптической оси координатами для указанного увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеряемым выходным сигналом дополнительно к указанному измеренному выходному сигналу.

19. Устройство съема изображения, содержащее линзу съема изображения; средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения; средство обработки сигнала камеры для обработки указанного сигнала изображения; средство преобразования цветового сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов; средство преобразования разрешения для выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого из сигналов первичных цветов; средство обнаружения для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в указанной линзе съема изображения; управляющее средство для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с измеренным выходным сигналом указанного средства обнаружения; и средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты указанного управляемого положения фокусирования представляют указанные измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения указанной высоты изображения объекта в линзе.

20. Устройство съема изображения по п.19, дополнительно содержащее средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из указанного средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи указанного внешнего выходного сигнала изображения, и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения указанного сигнала записи изображения на носитель записи.

21. Устройство съема изображения по п.20, в котором выходной сигнал из указанного средства обработки сигнала камеры записывается на указанный носитель записи в указанном средстве записи и воспроизведения, и информация о состоянии привода диафрагмы и о высоте изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме изображения, или информация коррекции, соответствующая ей, записывается на указанный носитель записи вместе с выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры.

22. Устройство съема изображения по п.19, дополнительно содержащее переключающее средство для переключения между выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, при этом сигнал из указанного переключающего средства подается в указанное средство преобразования цветового сигнала, и указанное средство управления снабжено интерфейсом пользователя для выполнения произвольных установок указанного коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения.

23. Устройство съема изображения по п.22, в котором информация об указанном состоянии привода диафрагмы и высоте изображения объекта в линзе съема изображения, измеренная указанным средством обнаружения при съеме сигнала изображения, или соответствующая ей информация коррекции, записывается вместе с указанным сигналом изображения на носитель записи, воспроизводимый в указанном средстве записи и воспроизведения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанной информацией, воспроизводимой в указанном средстве записи и воспроизведения.

24. Устройство съема изображения по п.19, в котором дополнительно измеряется состояние привода указанной линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, и осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения и центрированными относительно оптической оси координатами для указанного увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеряемым выходным сигналом дополнительно к указанному измеренному выходному сигналу.

25. Способ коррекции хроматической аберрации, применяемый в устройстве записи и воспроизведения изображения или в устройстве съема изображения, включающих линзу съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения, средство обработки сигнала камеры для обработки указанного сигнала изображения, содержащий стадии преобразования выходного сигнала из указанного средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов; выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого из сигналов первичных цветов; и измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения и управления указанным коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с измеренным выходным сигналом средства обнаружения, при этом для измерения высоты изображения объекта в линзе используют разницу между координатами измеренного пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране.

26. Способ коррекции хроматической аберрации по п.25, дополнительно содержащий стадии преобразования выходного сигнала, полученного после указанного этапа увеличения или уменьшения изображения, во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и выдачи указанного внешнего выходного сигнала изображения и/или записи указанного сигнала изображения на носитель записи.

27. Способ коррекции хроматической аберрации по п.26, дополнительно содержащий стадии подготовки выходного сигнала из указанного средства обработки сигнала камеры для записи на указанный носитель записи, и записи информации о состоянии привода диафрагмы и высоты изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренная при съеме изображения, или соответствующей ей информация коррекции на указанный носитель записи вместе с указанным выходным сигналом.

28. Способ коррекции хроматической аберрации по п.25, в котором указанное устройство записи и воспроизведения изображения или устройство съема изображения дополнительно содержит переключающее средство для переключения между выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего ввода или носителя записи, дополнительно содержащий стадии преобразования сигнала из указанного переключающего средства по меньшей мере в три сигнала первичных цветов, и выполнения увеличения или уменьшения изображения относительно каждого сигнала первичного цвета, и выполнения произвольной установки указанного коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения.

29. Способ коррекции хроматической аберрации по п.28, дополнительно содержащий стадии записи информации о состоянии привода диафрагмы и о высоте изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренной при съеме сигнала изображения, или соответствующая ей информации коррекции на указанный носитель записи вместе с указанным сигналом изображения, и управления указанным коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с указанной воспроизводимой информацией.

30. Способ коррекции хроматической аберрации по п.25, дополнительно содержащий стадии измерения состояния привода и величины коррекции дрожания камеры указанной линзы съема изображения, и управления указанным коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения и управления указанными центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеренным выходным сигналом дополнительно к указанному выходному сигналу.

31. Способ коррекции хроматической аберрации, применяемый в устройстве записи и воспроизведения изображения или в устройстве съема изображения, включающих линзу съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через линзу съема изображения, в электрический сигнал изображения, средство обработки сигнала камеры для обработки указанного сигнала изображения, содержащий стадии преобразования выходного сигнала из указанного средства обработки сигнала камеры по меньшей мере в три сигнала первичных цветов; выполнения увеличения или уменьшения изображения каждого из сигналов первичных цветов; и измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения и управления указанным коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с измеренным выходным сигналом средства обнаружения, в котором указанное устройство записи и воспроизведения изображения или устройство съема изображения дополнительно содержит средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты указанного управляемого положения фокусирования используют для представления указанных измеряемых пикселей всего экрана для использования для измерения указанной высоты изображения объекта на линзе.

32. Способ коррекции хроматической аберрации по п.31, дополнительно содержащий стадии преобразования выходного сигнала, полученного после указанного этапа увеличения или уменьшения изображения, во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и выдачи указанного внешнего выходного сигнала изображения и/или записи указанного сигнала изображения на носитель записи.

33. Способ коррекции хроматической аберрации по п.32, дополнительно содержащий стадии подготовки выходного сигнала из указанного средства обработки сигнала камеры для записи на указанный носитель записи, и записи информации о состоянии привода диафрагмы и высоты изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренная при съеме изображения, или соответствующей ей информация коррекции на указанный носитель записи вместе с указанным выходным сигналом.

34. Способ коррекции хроматической аберрации по п.31, в котором указанное устройство записи и воспроизведения изображения или устройство съема изображения дополнительно содержит переключающее средство для переключения между выходным сигналом из указанного средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего ввода или носителя записи, дополнительно содержащий стадии преобразования сигнала из указанного переключающего средства, по меньшей мере, в три сигнала первичных цветов, и выполнения увеличения или уменьшения изображения относительно каждого сигнала первичного цвета, и выполнения произвольной установки указанного коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения.

35. Способ коррекции хроматической аберрации по п.34, дополнительно содержащий стадии записи информации о состоянии привода диафрагмы и о высоте изображения объекта в указанной линзе съема изображения, измеренной при съеме сигнала изображения, или соответствующая ей информации коррекции на указанный носитель записи вместе с указанным сигналом изображения, и управления указанным коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с указанной воспроизводимой информацией.

36. Способ коррекции хроматической аберрации по п.31, дополнительно содержащий стадии измерения состояния привода и величины коррекции дрожания камеры указанной линзы съема изображения, и управления указанным коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения и управления указанными центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в указанном средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеренным выходным сигналом дополнительно к указанному выходному сигналу.

Images