TW548992B - Distance calculating method and imaging device - Google Patents

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548992 A7 B7 五、發明説明（1 ) 【技術領域】 本發明係關於例如在數位相機，能算出攝像部上之對 應於透鏡系統光軸之點與所盼之點的距離同時，利用該算 出之距離値進行補正如透鏡系統之周邊光量落差致攝像之 畫像發生陰影等障礙時所適用之距離計算方法及攝像裝 置。尤其關於以簡單之硬體構造能進行良好之距離計算同 時’利用所算出距離値可進行良好之陰影等補正之例如在 數位相機，能算出攝像部上之對應於透鏡系統光軸之點與 所盼之點的距離同時，利用該算出之距離値進行補正如透 鏡系統之周邊光量落差致攝像畫像發生陰影等障礙時所適 用之距離計算方法及攝像裝置。 【技術背景】 一般，在具透鏡系統與攝像部之攝像裝置，由於如透 鏡系統之周邊光量落差致攝像之晝像有發生陰影等障礙之 虞。對於此種障礙，雖有例如將透鏡系統加以多數個設計 以防止障礙之發生，惟此種以多數個設計之透鏡系統甚爲 昂貴，致所謂民生機器大都均難採用。 另，例如使用半導體攝像元件之機器隨著X、Y座標予 以取出信號時，則藉對於取出信號進行數位處理而可補正 圖像。於是在習知之掃描器等領域，對於例如以廉價透鏡 系統進行攝像所引起之變形，或周邊光量落差，滲色等透 鏡陰影進行數位補正之技術即有各種提案（參照特開平11 -3 5 5 5 1 1號公報，特開2000 — 41 1 83號公報等）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 548992 A7 B7 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 惟，該等先行技術均被限定於掃描器等領域實施，例 如爲補正處理可花費相當長之時間，卻不適於例如要求實 時進行補正處理之數位相機。針對之，例如在數位相機進 行透鏡陰影等數位補正之技術乃有如特開2 0 0 0 - 4 1 1 7 9號公 報所開示之技術之提案。 亦即，在使用如此透鏡系統進行攝像之裝置，上述變 形，或周邊光量落差，滲色等透鏡陰影可推測呈爲自透鏡 系統之光軸之函數。於是藉對應此種距離予以補正所攝像 之像素信號，而可減輕，或補正上述透鏡陰影。因此欲進 行如此補正，首先需計算對象像素自透鏡系統之光軸離開 多遠。 然而在計算此種自透鏡光軸之距離d，習知之距離計算 方法乃將原點0與補正對象像素之X軸上之距離設爲値 X，Y軸上之距離設爲値y，利用所謂勾股定理之 d二/"(?+ y 2)以進行計算。但該計算由於含有平方計算及 平方根展開計算，致將如此計算手段例如以硬體實現卻需 要龐大之電路構成。 又，此種計算雖亦可由軟體進行，惟對例如數位相機 之以實時進行處理，軟體計算實在太花費時間。又，雖亦 有以如此計算經過簡略化之硬體加以實現之提案（特開平7 - 95 8 5 6號公報），但並非屬於高精確度者，例如欲補正周 邊光量落差所致之亮度時，則發生需以更高精確度算出距 離。 況且在以上述硬體進行距離計算，例如攝像部被改變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂 __ -5- 548992 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) 大小時，即攝像部被Μ更爲利用電荷傳輸器件間拔像素以 進行讀取之讀取方式時，就有無法正確求出自光軸之距離 之虞。亦即例如在進行圖1 8 Α所示間拔時，本來進行如圖 18B之補正，由於間拔致變成圖18C所示，故以硬體固定 之計算無法正確地予以補正。 本案乃鑑於此點所促成，其欲解決之問題即在：習知 之方法及裝置’爲將計昇距離之手段由硬體予以實現卻需 龐大電路構成，且例如攝像部被改變大小，即被變更間拔 等之讀取方式時，則無法正確求出自光軸之距離之情形。 【發明之開示】 本發明係被設成能算出攝像部上之對應於透鏡系統光 軸之點與所盼之點的距離同時，利用其算出之距離値可進 行補正如透鏡系統之周邊光量落差所致之陰影等，因此本 發明即利用以多角形加以近似之計算式進行計算，並使用 所算出距離値以進行透鏡陰影等之補正，而藉此，能以簡 單硬體構成進行良好之距離計算同時，並能以所算出距離 値進行良好之透鏡陰影等之補正。茲開示與此關連之本發 明距離計算方法及攝像裝置。 【圖示之簡單說明】 圖1爲本發明被適用之距離計算方法說明用圖。 圖2爲本發明被適用之距離計算方法說明用圖。 圖3爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段一實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公釐)~一 " '~' -6- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

548992 A7 __ B7 五、發明説明（4 ) 施形態構成圖。 圖4爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段_ _ 實施形態構成圖。 圖5爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段莫_ 實施形態構成圖。 圖6爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段其他 實施形態構成圖。 圖7爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段其他 實施形態構成圖。 圖8爲座標間拔之說明用圖。 圖9爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段更其 他實施形態構成圖。 圖10爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段更其 他實施形態構成圖。 _ 圖11爲適用本發明距離計算方法之距離計算手段更其 他實施形態構成圖。 圖12爲適用本發明之攝像裝置〜實施形態構成圖。 圖1 3爲適用本發明之攝像裝置其他實施形態構成圖。 圖14爲適用本發明之攝像裝置其他實施形態構成圖。 圖1 5爲適用本發明之攝像裝置其他實施形態構成圖。 圖1 6爲適用本發明之攝像裝置其他實施形態構成圖。 圖17爲適用本發明之攝像裝置其他實施形態構成圖。 圖1 8爲座標間拔之說明用圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

Jm. 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 548992 A7 B7 五、發明説明（5 ) 元件對照表 IX. 1Y 輸入端子 2X、2Y 輸入端子 9、16 輸入端子 3X、3Y 減法器 6、 10、 12 減法器 4X、4Y 絕對値（ABS)電路 7、 11、 13 絕對値（ABS)電路 5、 14、 17、 18 加法器 8. 15 乘法器 19 輸入端子 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明之最佳實施形態】 以下，參照圖示進行說明本發明之際，首先在本發明 之距離計算方法，如圖1所示，設欲計算任意原點〇與所 盼點之距離d時，乃將任意原點〇與所盼點在X座標上之 距離設爲値x，將γ座標上之距離設爲値y以進行計算。且 在進行上述距離d計算時，將以原點◦爲中心之同心圓狀 等距離線計算，藉由例如圖2所示正十六角形加以近似爲 同心圓而進行。 即藉進行如此近似十六角形，距離d之計算式可由 d=a(x+y)+b| x - y | + c[| 2x - y | + I x— 2y| ]· · · 〔式1〕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 548992 A7 B7 五、發明説明（6 ) 予以付與。 在此’爲能等距離計算十六角形之各頂點，將點（r、〇) 時之距離設爲d = r，點（r、r)時之距離設爲d二/ (2) r，點 (r、2 〇時之距離設爲d = (5) r，以〔式1〕加以解開 時，各係數値即呈 a=〔 /" (5) — 1〕/ 2 b二〔2，（5)- 3，（2)〕/ 2 c =〔 /" (2) — (5) + 1〕/ 2 因此’藉使用該等係數値（a、b、c)予以代入之〔式 1〕，就所盼點U、y)可由以正十六角形加以近似之距離d 求取。而此時，上述〔式1〕之計算並不含平方計算及平方 根展開計算，因此如此計算手段可由例如硬體容易予以實 現。 即在圖3顯示適用本發明距離計算方法之距離計算手 段一實施形態構成。又本實施形態雖將距離以（T二d / 2， 由 d,= (x+y)+b,| X— y| + cJ [| 2x— y| + | x— 2y| ]* · · 〔式2〕 但，b’ =〔2/(5)— 3/"(2)〕/ 〔，（5)+1〕 c， = C/"(2)-/"(5)+n / [/"(5)+η 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 548992 Μ _____Β7__ 五、發明説明（7 ) 加以求取，惟亦可將所求取之模擬距離値cT予以a倍 而獲得距離a，或將該値cT欲以一覽表等加以使用時，亦可 預先予以準備對應模擬距離値cT之表等。 於是在圖3，對端子IX、1Y分別供給所盼之像素位置 之資訊，即所盼像素位置之水平（X軸）方法之座標，及垂直 (Y軸）方向之座標。又端子2X、2Y分別被供給光軸中心位 置之資訊，即光軸中心位置之資水平（X軸）方法之座標，及 垂直（Y軸）方向之座標。且該等位置資訊分別被供給減法器 3X、3Y，並將所減算之値予以供給絕對値（ABS)電路4X、 4Y，以求取上述任意原點〇與所盼點之X軸上距離値x及 Y軸上距離値y。 況且自該等絕對値電路4X、4 Y之距離値X及距離値y 被供給加法器5，以求取上述〔式2〕之右邊第一項之値。 又上述距離値X及距離値y亦被供給加法器6，其減算値被 供給絕對値（ABS)電路4X、4Y，以求取上述〔式2〕之右邊 第二項之絕對値。該等絕對値復被供給乘法器8，在乘法器 8被乘以自端子9之値V，以求取上述〔式2〕之右邊第二 項之値。 又’上述距離値X被向上予以進一位數。並本實施形 態所用之値爲二進數値，致向上予以進一位數即相當於將 値予以兩倍。又在圖面上，則將向上之進位由〔<< n〕 (但’ 11爲位移之進位數）表示之，且該經過兩倍之距離値X 被供給減法器1 0予以減去上述距離値y。其減法値更被供 給絕對値（ABS)電路11，以求取上述〔式2〕之右邊第三項 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） ' ： -- -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548992 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之最初絕對値。 又上述距離値X被供給減法器1 2，上述距離値y被向 上予以進一位數供給減法器1 2。且自距離値X減算經兩倍 之距離値y，並將其減算値供給絕對値（ABS)電路13，以求 取上述〔式2〕之右邊第三項之第二絕對値。該等絕對値在 加法窃14經過加具了以供給乘法器1 5，復在該乘法器1 5 被乘以自端子16之値c’，以求取〔式2〕之右邊第三項之 値。 而上述由乘法器8所求取〔式2〕右邊之第二項値，與 由乘法器15所求取〔式2〕右邊之第三項値乃在加法器17 予以加法，更將加法器5所求取〔式2〕右邊之第一項値在 將加法器1 8予以加算。藉此，可算出依據上述〔式2〕之 模擬距離値cT並自端子予以取出。又，亦可將該値cT予以a 倍以獲得距離値d，或以預先對應於模擬距離値（T之一覽表 等直接加以使用。 因此在本實施形態，由於將距離計算藉使用多角形加 以近似之計算式予以進行，故能以簡單硬體構成進行良好 距離計算，且使用其所算出之距離値，例如在數位相機之 被要求以實時補正處理之裝置，亦能進行良好之透鏡陰影 等補正。 藉此，習知方法之以硬體實現距離計算手段需要龐大 電路構造，或由簡略化電路構成無法高精確度算出距離， 依據本發明係能將該等問題予以容易消除。 且在上述實施形態，雖爲値V與値d之乘算使用乘法 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) 一 -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

548992 A 7 B7 五、發明説明（9 ) 器8、1 5，但該乘法器亦不一定可謂較小之電路構成。於是 以下說明之實施形態，乃顯示連該等乘法器亦予以削除之 方法。即圖4顯示將上述乘法器予以削除之方法所適用之 距離計算手段一實施形態構成。又在圖4構成之說明’與 上述圖3之構成對應之部份則付予相同符號而省略其重複 說明。 在圖4，自絕對値電路7之絕對値係被供給加法器 20，該絕對値與該絕對値向上進一位數〔<< 1〕之値即被 予以加算。藉此加法器20乃進行將輸入値三倍化之運算。 且其加算値向下移四位數再被取出之。又，自絕對値電路 11之絕對値及自絕對値電路1 3之絕對値則被供給加法器 21，其加算値經向下移三位數後被取出。 又本實施形態所用之値爲二進値，故向下移四位數即 相當於將値予以1 / 1 6倍，向下移三位數即相當於將値予 以1 / 8倍。又在圖示，卻將向下位移以〔> > m〕（但，m 爲位移之數）加以表示。該等加法器20、21所求得之値，復 在加法器17被予以加法。至於其他構成，則與上述圖3之 構成相同。 且在該電路，加法器20係實行將輸入値予以3 / 1 6倍 之處理。在此上述之値〔2，（5)— 3/"(2)〕/ 〔，（5) + 1〕約爲0.1 85 6656，是與3 / 16= 0.1 8 75近似之値。又加法 器21乃實行將輸入値予以1 / 8倍之處理。在此上述之値 c，=〔 /"(2) — / (5) + 1〕/〔，（5) + 1〕約爲 0.144 1 228，是 與1 / 8 = 0.125近似之値。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T __ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 548992 A7 B7 五、發明説明（10) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此在本實施形態，値Μ與値C ’之乘法不必使用乘法 器，僅由加法與位元移位即可予以進行，故能更加一層簡 化電路構成。又値V及値d近似之値並不限於上述3 / 1 6 與丨/ 8，例如以値…近似之値使用5 / 32二0.1 5625，亦能 僅由加法與位元移位進行値b’與値…之乘法。又，由於所 使用之硬體等之方便亦可選擇其他適當値。 在上述實施形態，作爲加以近似呈同心圓之多角形雖 說明正十六角形，惟以其他多角形而使用正八角形亦能予 以近似爲同心圓。即，此時爲求取模擬距離cT亦可使用 d'= (x + y) + k I χ —y | ·*·〔式 3〕 之計算式。 d 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 且在該〔式3〕，値k =，（2) — 1雖約爲0.4 1 42 1 35，惟 藉將該k値予以近似呈1 / 2二0.5，卻能將電路構成設呈如 圖5所示。即圖5爲顯示適用由上述〔式3〕進行算出距離 之方法的距離計算手段一實施形態構成。又在圖5構成之 說明，與上述圖3構成對應之部份則付予相同符號而省略 其重複說明。 在圖5，自上述絕對値電路4X、4Y之距離値χ及距離 値y係被供給加法器31，以求取上述〔式3〕之右邊第一 項之値。又自上述絕對値電路4X、4 Y之距離値；ί及距離 値y亦被供給減法器32，其減算値再被供給絕對値（ABS)電 路33，以求取上述〔式3〕之右邊第二項之絕對値。且所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 548992 A7 _B7 五、發明説明（11) 求得絕對値向下移一位數〔〉〉1〕再被予以取出。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又本實施形態所用之値爲二進値，故向下移一位數即 相當於將値予以1 / 2倍。藉此自該絕對値電路33可求得 上述〔式3〕之右邊第二項之値。且該等加法器3 1、及絕對 値電路3 3所求得之値’復在加法器1 8被予以加法。至於 其他構成，則被設成與上述圖3之構成相同。而藉此，乃 能算出依據上述〔式3〕之模擬距離d’自端子19加以取 出。 因此在本實施形態’亦由於將距離計算藉使用多角形 加以近似之計算式予以進行，致能以簡單硬體構成進行良 好距離計算，且使用其所算出之距離値，例如在數位相機 之被要求以實時補正處理之裝置，亦能進行良好之透鏡陰 影等之補正。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉此，習知方法之以硬體實現距離計算手段需要龐大 電路構造，或由簡略化電路構成無法高精確度算出距離， 因此在本實施形態，由於將距離計算藉使用以多角形加以 近似之計算式予以進行，故能以簡單硬體構成進行良好距 離計算，且使用其所算出之距離値，在例如數位相機之被 要求以實時補正處理之裝置，進行良好之透鏡陰影等補 正。 藉此，習知方法之以硬體實現距離計算手段需要龐大 電路構造，或由簡略化電路構成無法高精確度算出距離， 即能依據本發明容易將該等問題予以消除。 且在上述實施形態，如攝像部被改變大小時，即攝像 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '*" · -14- 548992 A7 B7 五、發明説明（12) 部被變更爲利用電荷傳輸器件間拔像素以進行讀取之讀取 方式時，就無法正確求出自光軸之距離。亦即如在習知技 術所述，例如進行圖1 8 A所示間拔時，本來應如圖1 8 B進 行之補正，由於間拔致變成如圖1 8C所示，故以硬體固定 之計算無法正確地加以補正。 於是以下，乃顯示在進行如此變更時尙能正確求出自 光軸之距離的手段。即在圖6〜圖11顯示例如沿垂直方向 進行掃描線之間拔時亦能正確求得自光軸之距離的手段。 又在該圖6〜圖11之構成說明，與上述圖3構成對應之部 份則付予相同符號而省略其重複說明。 首先在圖6，由求取垂直（Y軸）方向距離値y之減法器 3Y所求取之値係被供給變換器（conv)40。該變換器40例如 在沿垂直方向進行掃描線之間拔時，則對應自端子41供應 之間拔資訊，進行對應該間拔之値之變換。且該經過變換 之値即被供給絕對値（ABS)電路4Y，以求取上述任意原點〇 與所盼點之在Y軸上距離値y。 亦即端子1Y，雖例如以所盼像素位置之垂直方向資訊 被供給掃描線數之計數値，惟在該計數値被進行間拔之狀 態下，値已對應間拔之狀態被減少。針對之，變換器40對 應由端子41供給之間拔資訊即進行變換値，藉在値不被進 行間拔之狀態時進行變換計數値，而可正確地求取自光軸 之距離。 又上述變換，具體爲被進行乘法間拔率倒數之變換。 因此上述圖6之電路構成亦可由如圖7所示之被供應乘法 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 經濟部智慧財產局S(工消費合作社印製 548992 A7 ____ B7 五、發明説明（13) 器42及間拔率倒數之端子43加以構成。惟，例如在被進 行如圖1 8 A所不間拔時，雖僅單純乘上間拔率之倒數亦無 法回復正確之値，然如圖8所示其誤差爲± 1，對於補正 增益不會賦予太大影響，故不致產生問題。 但作爲將如此誤差更加予修正之手段，則如圖9所 示，在乘法器42後設置加法器，對應識別供給端子45之 偶數線路與奇數線路的線路識別信號（丨位元）對値進行加 法。藉此，如圖8變換後之値爲「4」「12」之與實際計數 値（「5」「1 3」）錯位部分，可予以加「1」以修正距離補正 之誤差。 又在上述値之變換，變換器40(或乘法器42)之位置， 如圖10設置於絕對値電路4Y之後，亦能進行全然相同之 値之變換。 且上述値之變換，不僅垂直方向之間拔，水平方向亦 在進行像素間拔時，乃如圖11所示，求取水平（X軸）方向 距離値X之來自減法器3X之値即被供給變換器（conv)46， 對應如自端子47供應之水平間拔資訊，實行對應該間拔之 値之變換。而該變換之値係被供給絕對値（ABS)電路4X，以 求取上述任意原點0與所盼點之在X軸上距離値X。 因此端子IX雖例如以所盼像素位置之水平方向資訊被 供給像素數之計數値，惟在該計數値被進行間拔之狀態， 値已對應間拔之狀態被予以減少。針對之，變換器46對應 由端子47供給之間拔資訊即進行値之變，藉在値不被進行 間拔之狀態進行變換計數値，而可正確地求出自光軸之距

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-16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548992 A7 B7 五、發明説明（14) 離。 又，上述水平（X軸）方向亦在進行像素間拔時之求取距 離値X之變換，卻是上述圖6、圖7、圖9、圖10之任一實 施形態均能予以適用。 因此該等實施形態，藉被設成將距離計算使用由多角 形予以近似之計算式進行計算，致能以簡單硬體構成實行 良好之距離計算，又更能在進行垂直及/或水平方向之間 拔時亦實行良好之距離計算，且利用該算出之距離値，例 如在數位相機之被要求以實時補正處理之裝置，亦能進行 良好之透鏡陰影等補正。 藉此，習知方法之由硬體實現距離計算手段需要龐大 電路構成，及由簡略化電路構成無法高精確度計算距離， 藉本發明即能將該等問題容易地消除。 以下即就設有適用上述本發明距離計算方法以實時補 正周邊光量落差等功能之攝像裝置加以說明。圖12乃顯示 設有以實時補正周邊光量落差等功能之數位相機之信號處 理構成。 在該圖12，自信號發生器（SG)50之水平復位信號及垂 直復位信號係被供給時序發生器（TG)51，且時序發生器51 所發生水平驅動信號及垂直驅動信號被供給半導體攝像元 件（CCD)52，而隨著時序發生器51之水平驅動信號及垂直 驅動信號以讀取所攝像之各像素信號。 又，信號發生器5 0之水平計數値及垂直計數値卻被供 給距離計算單元5 3。同時自端子5 4之光軸中心位置資訊亦 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -17- 548992 A7 B7 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 被供給距離計算單元5 3，適用上述本發明之距離計算方法 以進行算出距離。即每當自上述半導體攝像元件52讀取各 像素，信號發生器50乃將對應該像素之水平計數値及垂直 計數値供給距離計算單元53，而算出與光軸中心位置之距 離。 自該距離計算單元53之各像素與光軸中心位置之距離 則被供給一覽表（LUT) 55。並自該一覽表55取出與光軸中 心位置之距離呈對應的周邊光量落差等補正所需之補正係 數，將該補正係數供給補正單元56,對自半導體攝像元件 52讀取之各像素信號進行與光軸中心位置之距離呈對應的 周邊光量落差等之補正。 又該補正單元56 —般雖由將補正係數予以乘法之乘法 器所構成，惟加上補償以進行補正時由加法器構成亦可。 又予以具備周邊光量落差以外之滲色等補正電路亦可。且 該補正單元5 6所補正之信號被供給相機信號處理單元57， 例如進行所供給圖像信號之插補或同時化’而形成自端子 5 8取出之輸出圖樣信號（Y / C輸出信號）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此在本實施形態，由於將距離計算藉使用以多角形 加以近似之計算式予以算出’且使用其所算出之距離値進 行透鏡陰影等之補正’故能以簡單硬體構成進行良好之距 離計算同時，並能使用所算出之距離値以進丫了良好之透_兒 陰影等補正。 藉此，習知裝置之以硬體實現距離計算手段需要龐大 電路構造，或由簡略化電路構成無法高精確度算出距離， 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公董) ~ 548992 A7 ___ B7 _ 五、發明説明（16) 以及例如攝像部之大小被改變，或被進行間拔等讀取方式 之變更，致無法正確求取自光軸之距離，則均可依據本發 明容易將該等問題予以解決。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 又在圖13，顯示具有沿上述垂直及/或水平方向進行 間拔時能以實時補正周邊光量落差功能的數位相機之信號 處理構成。 此時如圖1 3所示，係在距離計算單元5 3內設有變換 器40(或乘法器42)，對應自端子41所供應之間拔資訊（或 自端子43所供應之間拔率倒數）予以進行値之變換。藉此， 計數値被變換爲不在進行間拔時之狀態之計數値，而可正 確求出自光軸之距離，故能實行良好之透鏡陰影等之補 正。 又，上述一覽表5 5亦可使用能求出對應與光軸中心位 置之距離値而進行補正周邊光量落差等之補正係數的構 成。即在圖14顯示此時之構成，該圖14中卻替代上述一 覽表55設有補正函數f (d)之運算單元59。藉此，亦能使用 所算出之距離値以進行良好之透鏡陰影等之補正。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在上述各實施形態，如圖1 5所示，亦可將補正單元56 裝設於相機信號處理單元57之後予以進行變換。於是此 時，由於亮度信號（Y信號）與色差信號（Cb、Cr信號）被分離 後才進行補正，故能對亮度信號進行補正周邊光量落差， 對色差信號進行滲色補正等，分別對亮度信號及色差信號 予以獨立進行補正。 又此種補正單元5 6，亦可如圖1 6所示’在相機信號處 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 548992 A7 B7 五、發明説明（17) 理單元57內部予以設置於色彩補償處理單元60之後，且 當三基色信號由於補償而全像素齊全之時份，加以進行透 鏡陰影補正處理。 在上述實施形態，一覽表55雖皆以一個單元予以表 現，惟該一覽表55予以設成例如就三基色信號（R、G、B)， 或亮度信號（Y信號）與色差信號（Cb、Ci*信號）將値分別加以 保存亦可。 又本發明之攝像裝置，一般雖適用於拍攝靜態圖像之 數位靜像相機，惟活用其能以實時算出距離之特長，亦可 適用於拍攝動態圖像之數位攝影機。 如是上述距離計算方法，卻是被輸入任意點之XY座標 與所盼點之XY座標以算出任意點與所盼點之距離之距離計 算方法，且將所盼點使用藉以任意點爲中心之任意多角形 進行近似所成之計算式予以算出，而可由簡單之硬體構成 實行良好之距離計算，並使用其算出之距離値，在如數位 相機被要求以實時補正處理之裝置亦能進行良好之透鏡陰 影等補正。 又，上述攝像裝置乃是具有透鏡系統與隨著XY座標可 取出信號之攝像部之攝像裝置，並含有被輸入對應透鏡系 統光軸之點之XY座標與所盼點之XY座標，且使用由對應 光軸之點爲中心之任意多角形加以近似之計算式以算出所 盼點的距離計算手段，而藉使用距離計算手段算出之距離 値至少進行補正周邊光量落差所致陰影，能以簡單硬體構 成實行良好之距離計算同時，亦能使用所算出距離値以進 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 548992 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___五、發明説明（18) 行良好之透鏡陰影等之補正。 又本發明並不被限定於上述說明之實施形態，凡是不 月兑離本發明之精神範圍亦可作各種變形。 即依據本發明距離計算方法，藉予以設成將距離計算 使用以多角形近似之計算式加以算出，致能以簡單硬體構 成實行良好之距離計算，並使用所算出距離値，在如數位 相機被要求以實時補正處理之裝置亦能進行良好之透鏡陰 影等補正。 又，依據本發明，係將任意點與所盼點之在X軸上之 距離設爲値X及在γ軸上之距離設爲値y同時，並將多角 形設爲十六角形及將近似式設爲（x + y) + A丨X - y | + B [丨 — y丨+ I X — 2y I ]以進行距離計算，故能以簡單硬體構 成實行良好之距離計算。 又’依據本發明，藉以多角形近似式之係數而使用任 意之近似値進行距離計算，致能由更簡單之硬體構成實行 良好之距離計算。 又’依據本發明，由於將係數値以A = 3 / 1 6、B二1 / 8 加以距離計算，故能以極爲簡單之硬體構成實行良好之距 離計算。 又’依據本發明，在將XY座標予以任意壓縮伸張以進 行處理時，藉對應壓縮伸張之比率將欲輸入之値x及値y 預先予以變換而進行距離計算，則在進行座標之間拔時亦 能以簡單之硬體構成實行良好之距離計算。 又’依據本發明，係將任意點與所盼點之在X軸上之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公釐） -21 - 548992 A7 B7 五、發明説明（19) (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 距離設爲値X及在Y軸上之距離設爲値y同時，並將多角 开夕δ受爲八角形及將近似式設爲（x + y) + C | X - y |以進行距 離計算，而能以更簡單之硬體構成實行良好之距離計算。 又’依據本發明，藉以多角形近似式之係數而使用任 意之近似値進行距離計算，致能由更簡單之硬體構成實行 良好之距離計算。 又，依據本發明，由於將係數値以C = 1 / 2加以進行 距離計算，故能以極爲簡單之硬體構成實行良好之距離計 算。 又，依據本發明，在將XY座標予以任意壓縮伸張以進 行處理時，藉對應壓縮伸張之比率將欲輸入之値X及値y 預先予以變換而進行距離計算，乃在進行座標之間拔時亦 能以簡單之硬體構成實行良好之距離計算。 依據本發明之攝像裝置，藉予以設成將距離計算使用 以多角形近似之計算式加以算出，並使用所算出距離値以 進行透鏡陰影等之補正，致能以簡單硬體構成實行良好之 距離計算同時，進行良好之透鏡陰影等補正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’依據本發明，係將攝像部上之對應於透鏡系統光 軸之點與所盼點之在X軸上之距離設爲値X及在γ軸上之 距離設爲値y同時，並將多角形設爲十六角形及將近似式 設爲 U+y)+A| X— y| + B [| 2x— y| + | X— 2y| ]以進行 距離計算，故能以簡單硬體構成實行良好之距離計算同 時，且使用所算出距離値以進行良好之透鏡陰影等補正。 又，依據本發明，藉以多角形近似式之係數而使用任 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -22- 548992 A7 B7 五、發明説明（20) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 意之近似値進行距離計算，致能由更簡單之硬體構成實行 良好之距離計算，並使用所算出距離値以進行良好之透鏡 陰影等補正。 又，依據本發明，由於將係數値以A = 3 / 1 6、B = 1 / 8 加以距離計算，故能以極爲簡單之硬體構成實行良好之距 離計算同時，並使用所算出距離値以進行良好之透鏡陰影 等補正。 又，依據本發明，在將依據XY座標進行之自攝像部取 出信號以任意間拔予以處理時，藉對應間拔比率將欲輸入 之値X及値y預先予以變換以進行距離計算，則在進行座 標之間拔時亦能以簡單之硬體構成實行良好之距離計算同 時，並使用所算出距離値以進行良好之透鏡陰影等補正。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 * 又，依據本發明，係將攝像部上之對應於透鏡系統光 軸之點與所盼點之在X軸上之距離設爲値X及在Y軸上之 距離設爲値y同時，並將多角形設爲八角形及將近似式設 爲U + y) + C | X - y |以進行距離計算，致能以更簡單之硬 體構成實行良好之距離計算同時，並使用所算出距離値以 進行良好之透鏡陰影等補正。 又’依據本發明，藉以多角形近似式之係數而使用任 S之近似値進行距離計算，致能由更簡單之硬體構成實行 良好之距離計算同時，並使用所算出距離値以進行良好之 透鏡陰影等補正。 又’依據本發明’由於將係數値以C二1 / 2而進f了距 離計算’故能以極爲簡單之硬體構成實行良好之距離計算 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 548992 A7 B7 五、發明説明（21) 同時，並使用所算出距離値以進行良好之透鏡陰影等補 正， 又'^^據本發明，在將依據XY座標進行之自攝像部取 出信號以任意間拔予以處理時，藉對應間拔比率將欲輸入 之値X及値y預先予以變換以進行距離計算，則在進行座 標之間拔時亦能以簡單之硬體構成實行良好之距離計算同 時，並使用所算出距離値以進行良好之透鏡陰影等補正。 藉此’習知方法及裝置之以硬體實現距離計算手段需 要龐大電路構造，或由簡略化電路構成無法高精確度算出 距離，以及例如攝像部之大小被改變，或被進行間拔等讀 取方式之變更，以致無法正確求取自光軸之距離，均可依 據本發明將該等問題予以容易解決。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貢)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24-

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548992 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1. 一種距離計算方法，係被輸入任意點之XY座標與 所盼點之XY座標以算出上述任意點與所盼點之距離’其特 徵爲： 將上述所盼點使用由上述任意點爲中心之任意多角形 加以近似之計算式予以算出。 2. 如申請專利範圍第1項之距離計算方法，其中係將 上述任意點與所盼點之在X軸上之距離設爲値X及在Y軸 上之距離設爲値y同時’ 將上述多角形設爲十六角形， ’ 將上述近似式設爲 (x+y)+A| λ— y| + B [ I 2x — y I + I x — 2y | ] 以進行上述距離計算。 3. 如申請專利範圍第2項之距離計算方法，其中係以 上述多角形近似式之係數而使用任意之近似値予以進行上 述距離計算。 4. 如申請專利範圍第3項之距離計算方法，其中係將 上述係數値以 A — 3 / 1 6 > B二 1 / 8 進行上述距離計算。 5. 如申請專利範圍第2項之距離計算方法，其中係在 將上述XY座標予以任意壓縮伸張以進行處理時， 對應上述壓縮伸張之比率將上述欲輸入之値x及値y 予以預先變換而進行上述距離計算。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐） 裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 548992 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6.如申請專利範圍第1項之距離計算方法，其中係將 上述任意點與所盼點之在X軸上之距離設爲値X及在γ軸 上之距離設爲値y同時， 將上述多角形設爲八角形， 將上述近似式設爲 (x+y)+C| X—y| 以進行上述距離計算。 7·如申請專利範圍第6項之距離計算方法，其中係以 上述多角形近似式之係數而使用任意之近似値予以進·行上 述距離計算。 8. 如申請專利範圍第7項之距離計算方法，其中係將 上述係數値以 C 二 1 / 2 而進行上述距離計算。 9. 如申請專利範圍第6項之距離計算方法，其中係在 將上述XY座標予以任意壓縮伸張以進行處理時， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對應壓縮伸張之比率將欲輸入之値X及値y預先予以 變換而進行上述距離計算。 10. —種攝像裝置，係具有依據透鏡系統與XY座標可 取出信號之攝像部，其特徵爲： 具有被輸入對應於上述透鏡系統光軸之點之XY座標與 所盼點之XY座標，且將上述對應於上述光軸之點與所盼S占 之距離，使用由上述對應於上述光軸之點爲中心之任意多 角形加以近似之計算式予以算出的距離計算手段， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） -26 - 548992 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 3 ^ ' 而使用上述距離計算手段所算出之距離値至少予以進 行對於上述透鏡系統所致周邊光量落差之陰影補正。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項之攝像裝置，其中係將上 述攝像部上之對應於上述透鏡系統光軸之點與所盼點之在 X軸上之距離設爲値X及在Y軸上之距離設爲値y同時， 將上述多角形設爲十六角形， 將上述近似式設爲 (x+y)+A| x-y| + B[| 2x-y| + | x~2y| ] 以進行上述距離計算。 · 12.如申請專利範圍第11項之攝像裝置，其中係以上 述多角形近似式之係數而使用任意之近似値進行上述距離 計算。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之攝像裝置，其中係將上 述係數値以 A= 3 / 16、 B= 1 / 8 而進行上述距離計算。 14.如申請專利範圍第11項之攝像裝置，其中係在將 依據上述XY座標進行之自上述攝像部取出信號以任意間拔 予以處理時， 對應上述間拔比率將上述欲輸入之値X及値y預先予 以變換而進行上述距離計算。 i 5 .如申請專利範圍第1〇項之攝像裝置，其中係將上 述攝像部上之對應於上述透鏡系統光軸之點與所盼點之在 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -27- 548992 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 X軸上之距離設爲値x及在γ軸上之距離設爲値y同時， 將上述多角形設爲八角形， 將近似式設爲 (x+y)+C| χ— y| 以進行上述距離計算。 1 6.如申請專利範圍第1 5項之攝像裝置，其中係以上 述多角形近似式之係數而使用任意之近似値進行上述距離 計算。 17.如申請專利範圍第1 6項之攝像裝置，其中係將上 述係數値以 C 二 1 / 2 而進行上述距離計算。 18·如申請專利範圍第15項之攝像裝置，其中係在將 依據上述XY座標進行之自上述攝像部取出信號以任意間拔. 予以處理時， 對應上述間拔比率將上述欲輸入之値X及値y預先予以 變換而進行上述距離計算。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28-