TWI353175B - - Google Patents

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13/53175 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及在攝像裝置中，使用通過CCD等攝像元件 獲得的圖像信號來檢測鏡頭的色像差量的色像差量檢測方 法和色像差量檢測裝置。 【先前技術】

以往，在數位照相機等攝像裝置中，如圖9 ( a )所示 ，已知由於鏡頭的倍率色像差使RGB的每個顏色成分中產 生CCD上的成像偏差。而且，伴隨成像偏差，圖像的邊緣 部分顯現出顏色偏差，具有損害畫質品位的問題。 因此，具有如下的攝像裝置：該攝像裝置根據通過攝 像獲得的彩色影像信號，來檢測彩色影像內的與距基準位 置的距離對應的色像差量’根據所檢測出的色像差量，對 彩色影像信號施加色像差校正。此時，具有如下的攝像裝 置：該攝像裝置檢測彩色影像內的有效邊緣’根據邊緣位 置來檢測與距基準位置的距離對應的色像差量。並且’如 圖9 ( b )所示，具有如下的檢測方法：該檢測方法在畫面 中央設置水準方向的掃描區域和垂直方向的掃描區域’在 畫面中央的水準方向的掃描區域中’忽略垂直方向的像差 量而求出水準方向的像差量’另一方面’在畫面中央的垂 直方向的掃描區域中’忽略水準方向的像差量而求出垂直 方向的像差量，在中央區域以外的影像區域中’根據與該 影像位置正交的畫面中央的水準方向和垂直方向的像差量 1353175 ，運算求出像差量（例如參照專利文獻1 )。 【專利文獻1】日本特開2002 - 3 2023 7 但是，根據現有的色像差量的檢測方法，在畫面中央 的水準方向的掃描區域中忽略垂直方向的像差量，在畫面 中央的垂直方向的掃描區域中忽略水準方向的像差量，所 以，還具有進一步改善的餘地，以提高像差量的檢測精度 。即，在中央區域以外的影像區域中，不是實際掃描該圖 像區域來檢測像差量，而是使用中央區域的水準方向和垂 直方向的像差量來計算，所以，實際的像差量和所計算出 的像差量之間可能產生誤差，還具有改善的餘地，以消除 該誤差。 【發明內容】 因此，本發明的目的在於，提供一種色像差量檢測方 法和色像差量檢測裝置’能夠根據經由攝像元件輸出的圖 像資料，高精度地對畫面整體檢測色像差量。 爲了達成上述目的而完成的第1方面所記載的發明是 一種攝像裝置中的色像差量檢測方法’其特徵在於’該色 像差量檢測方法使用：測試圖’其交替並列設置了具有不 同亮度的第一攝像圖案和第二攝像圖案；攝像鏡頭’其將 所述測試圖的測試圖像引導至攝像元件；以及所述攝像元 件，其呈矩陣狀地配置有多個光電轉換元件，對通過所述 攝像鏡頭引導的所述測試圖像進行光電轉換’分別與所述 光電轉換元件對應地輸出多個顏色的圖元信號’根據所述 -6- 13,53175 圖元信號的輸出’該色像差量檢測方法具有以下步驟：邊 緣檢測步驟，在該步驟中’按照所述多個顏色檢測所述第 一攝像圖案和所述第二攝像圖案的邊緣位置；以及色像差 量檢測步驟，在該步驟中’針對在所述邊緣檢測步驟中檢 測出的邊緣位置，求出所述多個顏色彼此的差値，檢測該 差値作爲色像差量。

根據第1方面所記載的攝像裝置中的色像差量檢測方 法，具有交替並列設置了具有不同亮度的第一攝像圖案和 第二攝像圖案的測試圖，並具有以下步驟：邊緣檢測步驟 ，在該步驟中，按照所述多個顏色檢測所述第一攝像圖案 和所述第二攝像圖案的邊緣位置；以及色像差量檢測步驟 ，在該步驟中，針對在所述邊緣檢測步驟中檢測出的邊緣 位置，求出所述多個顏色彼此的差値，檢測該差値作爲色 像差量，所以，能夠根據通過第一攝像圖案和第二攝像圖 案形成的多個邊緣來檢測色像差量，進而，能夠根據經由 攝像元件輸出的圖像資料，高精度地對畫面整體檢測色像 差量。並且，根據第1方面所記載的攝像裝置中的色像差 量檢測方法，因爲呈矩陣狀地配置有第一攝像圖案和第二 攝像圖案，所以，能夠與矩陣狀的邊緣位置相對應地檢測 色像差量，實用性優良。 接著，第2方面所記載的發明的特徵在於，在第1方面 所記載的攝像裝置中的色像差量檢測方法中，在相互正交 的上下方向和左右方向這兩個方向上，交替並列設置多列 所述第一攝像圖案和所述第二攝像圖案，根據從所述攝像 1353175 元件輸出的多個圖元信號的輸出値，該色像差量檢測方法 具有交點檢測步驟’在該步驟中，檢測四個攝像圖案中的 交點’該四個攝像圖案包括在上下方向相鄰的第一攝像_ 案和第二攝像圖案、以及相對於該上下方向的第一攝像圖 案和第二攝像圖案在左右方向相鄰的第二攝像圖案和第〜 攝像圖案，在所述邊緣檢測步驟中，以所述多個交點爲基 點，分別在所述兩個方向檢測每個規定圖元列的亮度信號 ，來檢測所述邊緣位置，在所述色像差量檢測步驟中，分 別在所述多個交點位置檢測所述色像差量。 根據第2方面所記載的攝像裝置中的色像差量檢測方 法，具有檢測在上下左右相鄰的四個攝像圖案中的交點的 交點檢測步驟，在邊緣檢測步驟中，以多個交點爲基點， 分別在兩個方向檢測每個規定圖元列的亮度信號，來檢測 所述邊緣位置，在色像差量檢測步驟中，分別在多個交點 位置檢測色像差量，由此，能夠與成爲交點的圖元位置的 座標相對應地檢測色像差量》 接著，第3方面所記載的發明的特徵在於，在第2方面 所記載的攝像裝置中的色像差量檢測方法中，在所述色像 差量檢測步驟中，以所述交點爲基點，對在所述上下方向 延伸的邊緣位置上的色像差量進行平均，來檢測所述左右 方向的色像差量，並且，對在所述左右方向延伸的邊緣位 置上的色像差量進行平均，來檢測所述上下方向的色像差 量。 根據第3方面所記載的攝像裝置中的色像差量檢測方 -8- 1353175 法，在色像差量檢測步驟中，以交點爲基點，對在上下方 向延伸的邊緣位置上的色像差量進行平均，來檢測左右方 向的色像差量，並且，對在左右方向延伸的邊緣位置上的 色像差量進行平均，來檢測上下方向的色像差量，由此， 能夠高精度地檢測交點位置上的上下方向和左右方向的色 像差量。

接著，第4方面所記載的發明的特徵在於，在第1方面 〜第3方面的任一方面所記載的攝像裝置中的色像差量檢測 方法中，所述第一攝像圖案和第二攝像圖案的排列相對於 所述攝像元件中的所述光電轉換元件的排列傾斜。 根據第4方面所記載的攝像裝置中的色像差量檢測方 法，即使第一攝像圖案和第二攝像圖案傾斜時，也能夠高 精度地檢測色像差量。具體而言，如圖5 ( a )所示，針對 攝像圖案P 1相對于水準方向X傾斜α的測試圖，從交點Int 對例如垂直方向的邊緣檢測每個RGB的邊緣。而且，如圖 5(b)所示（在圖5(b)中僅示出R的邊緣），求出適合R 的邊緣的線，並且，與R同樣地求出適合G、B的邊緣的線 ，檢測RGB這三條線之間的距離，由此，能夠檢測水準方 向的色像差量。 並且，根據第4方面所記載的攝像裝置中的色像差量 檢測方法，對傾斜設置的測試圖也能夠測定色像差量，所 以，不需要相對於攝像裝置（例如照相機）在水準垂直方 向設置測試圖，具有易於測定的優點，色像差量的檢測效 率有所提高。並且，具有針對畸變像差大的鏡頭也能夠使 -9- 1353175 用該演算法測定色像差量的優點。

接著，第2方面〜第4方面的任一方面所記載的攝像裝 置中的色像差量檢測方法如第5方面所記載的發明那樣， 在所述邊緣檢測步驟中，分別按照所述多個交點，從所述 交點位置，按照左右方向上的規定的第一圖元數和上下方 向上的規定的第二圖元數進行取樣，取得所述多個顔色的 圖元値，根據通過所述取樣而求出的圖元値，檢測圖元値 的變化量最多的取樣位置作爲邊緣位置，由此，能夠高精 度地檢測第一攝像圖案和第二攝像圖案的邊緣，進而，能 夠高精度地檢測色像差量。

接著，第6方面所記載的發明是一種色像差量檢測裝 置，其特徵在於，該色像差量檢測裝置具有：測試圖，其 交替並列設置了具有不同亮度的第一攝像圖案和第二攝像 圖案：攝像鏡頭，其將所述測試圖的測試圖像引導至攝像 元件；以及所述攝像元件，其呈矩陣狀地配置有多個光電 轉換元件，對通過所述攝像鏡頭引導的所述測試圖像進行 光電轉換，分別與所述光電轉換元件對應地輸出多個顏色 的圖元信號，根據所述圖元信號的輸出，該色像差量檢測 裝置具有以下單元：邊緣檢測單元，其按照所述多個顏色 檢測所述第一攝像圖案和所述第二攝像圖案的邊緣位置； 以及色像差量檢測單元’其針對由所述邊緣檢測單元檢測 出的邊緣位置，求出所述多個顏色彼此的差値，檢測該差 値作爲色像差量。 根據第6方面所記載的色像差量檢測裝置，與第1方面 -10- 13)3175 所記載的發明一樣，能夠根據通過第一攝像圖案和第二攝 像圖案形成的多個邊緣來檢測色像差量，進而，能夠根據 經由攝像元件輸出的圖像資料，高精度地對畫面整體檢測 色像差量。並且，根據第6方面所記載的攝像裝置中的色 像差量檢測裝置，因爲呈矩陣狀地配置有第一攝像圖案和 第二攝像圖案，所以，能夠與矩陣狀的邊緣位置相對應地 檢測色像差量，實用性優良。

接著，第7方面所記載的發明的特徵在於，在第6方面 所記載的色像差量檢測裝置中，在相互正交的上下方向和 左右方向這兩個方向上’交替並列設置多列所述第一攝像 圖案和所述第二攝像圖案，根據從所述攝像元件輸出的多 個圖元信號的輸出値，該色像差量檢測裝置具有交點檢測 單元，該交點檢測單元檢測四個攝像圖案中的交點，該四 個攝像圖案包括在上下方向相鄰的第一攝像圖案和第二攝 像圖案、以及相對於該上下方向的第一攝像圖案和第二攝 像圖案在左右方向相鄰的第二攝像圖案和第一攝像圖案， 所述邊緣檢測單兀以所述多個父點爲基點’分別在所述兩 個方向檢測每個規定圖元列的亮度信號’來檢測所述邊緣 位置，所述色像差量檢測單元分別在所述多個交點位置檢 測所述色像差量。 根據第7方面所記載的色像差量檢測裝置，與第2方面 所記載的發明一樣’檢測在上下左右相鄰的四個攝像圖案 中的交點，以多個交點爲基點’分別在兩個方向檢測每個 規定圖元列的亮度信號’來檢測邊緣位置’分別在多個交 -11 - 1353175 點位置檢測色像差量’由此’能夠與成爲交點的圖元位置 的座標相對應地檢測色像差量。 接著，第8方面所記載的發明的特徵在於，在第7方面 所記載的色像差量檢測裝置中’所述色像差量檢測單元以 所述交點爲基點，對在所述上下方向延伸的邊緣位置上的 色像差量進行平均，來檢測所述左右方向的色像差量，並 且，對在所述左右方向延伸的邊緣位置上的色像差量進行 平均，來檢測所述上下方向的色像差量。 根據第8方面所記載的色像差量檢測裝置，與第3方面 所記載的發明一樣，以交點爲基點，對在上下方向延伸的 邊緣位置上的色像差量進行平均，來檢測左右方向的色像 差量，並且，對在左右方向延伸的邊緣位置上的色像差量 進行平均，來檢測上下方向的色像差量，由此，能夠高精 度地檢測交點位置上的上下方向和左右方向的色像差量。 接著，第9方面所記載的發明的特徵在於，在第6方面 〜第8方面的任一方面所記載的色像差量檢測裝置中，所述 第一攝像圖案和第二攝像圖案的排列相對於所述攝像元件 中的所述光電轉換元件的排列傾斜。 根據第9方面所記載的色像差量檢測裝置，與第4方面 所記載的發明一樣，即使第一攝像圖案和第二攝像圖案傾 斜時’也能夠高精度地檢測色像差量，所以，不需要相對 於攝像裝置（例如照相機）在水準垂直方向設置測試圖， 具有易於測定的優點，色像差量的檢測效率有所提高。並 且’具有針對畸變像差大的鏡頭也能夠使用該演算法測定 -12- 1353175 色像差量的優點。 接著’第7方面〜第9方 量檢測裝置如第丨〇方面所記 單元分別按照所述多個交點 方向上的規定的第一圖元數 元數進行取樣，取得所述多 述取樣而求出的圖元値，檢 位置作爲邊緣位置，由此， 案和第二攝像圖案的邊緣， 差量。 根據本發明的攝像裝置 差量檢測裝置，具有交替並 攝像圖案和第二攝像圖案的 一攝像圖案和第二攝像圖案 邊緣位置，求出多個顏色彼 像差量，所以，能夠根據通 案形成的多個邊緣來檢測色 攝像元件輸出的圖像資料， 差量。並且，根據本發明的 法和色像差量檢測裝置，因 圖案和第二攝像圖案，所以 對應地檢測色像差量，實用 並且，根據本發明的攝 和色像差量檢測裝置，檢測 面的任一方面所記載的色像差 載的發明那樣，所述邊緣檢測 ，從所述交點位置，按照左右 和上下方向上的規定的第二圖 個顏色的圖元値，根據通過所 測圖元値的變化量最多的取樣 能夠高精度地檢測第一攝像圖 進而，能夠高精度地檢測色像 中的色像差量檢測方法和色像 列設置了具有不同亮度的第一 測試圖，按照多個顏色檢測第 的邊緣位置，針對所檢測出的 此的差値，檢測該差値作爲色 過第一攝像圖案和第二攝像圖 像差量，進而，能夠根據經由 高精度地對畫面整體檢測色像 攝像裝置中的色像差量檢測方 爲呈矩陣狀地配置有第一攝像 ，能夠與矩陣狀的邊緣位置相 性優良。 像裝置中的色像差量檢測方法 在上下左右相鄰的四個攝像圖 -13- 1353175 案中的交點，以多個交點爲基點，分別按照兩個方向檢測 每個規定圖元列的亮度信號，來檢測邊緣位置，分別在多 個交點位置檢測色像差量，由此，能夠與成爲交點的圖元 位置的座標相對應地檢測色像差量。 並且，根據本發明的攝像裝置中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置，以交點爲基點，對在上下方向延伸 的邊緣位置上的色像差量進行平均，來檢測左右方向的色 像差量，並且，對在左右方向延伸的邊緣位置上的色像差 量進行平均，來檢測上下方向的色像差量，由此，能夠高 精度地檢測交點位置上的上下方向和左右方向的色像差量 〇 並且，根據本發明的攝像裝置中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置，即使第一攝像圖案和第二攝像圖案 傾斜時，也能夠高精度地檢測色像差量，不需要相對於攝 像裝置（例如照相機）在水準垂直方向設置測試圖，具有 易於測定的優點，色像差量的檢測效率有所提高。並且， 具有針對畸變像差大的鏡頭也能夠使用該演算法測定色像 差量的優點。 並且，根據本發明的攝像裝置中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置，分別按照多個交點，從交點位置， 按照左右方向上的規定的第一圖元數和上下方向上的規定 的第二圖元數進行取樣，取得多個顏色的圖元値，根據通 過取樣而求出的圖元値，檢測圖元値的變化量最多的取樣 位置作爲邊緣位置，由此，能夠高精度地檢測第一攝像圖 -14- 1353175 案和第二攝像圖案的邊緣，進而，能夠高精度地檢測色像 差量。 【實施方式】 接著’，根據附圖對本發明的攝像裝置中的色像差量檢 測方法和色像差量檢測裝置的一個實施例進行說明。 圖1是示出本發明的實施例的攝像裝置中的色像差量 檢測方法的順序的流程圖，圖2是詳細示出圖1的流程圖中 的色像差量計測的流程圖，圖3是示出該實施例中的攝像 裝置的框圖’圖4是該實施例中的色像差量檢測的說明圖 ’圖4 ( a )是色像差量計測的槪念圖，圖4 ( b )是示出測 試圖的樣式的圖，圖4 ( c )是示出測試圖相對於攝像元件 的配置的圖。

並且’圖5是該實施例中的對攝像圖案設定傾斜角時 的說明圖’圖6是該實施例中的色像差量檢測的說明圖， 圖6 ( a ) 、 （ b )是交點檢測時的說明圖，圖6 ( c )是針 對每個交點檢測邊緣時的說明圖，圖6 ( d )是針對交點設 定取樣圖元列時的說明圖，圖7是示出該實施例中的邊緣 檢測和色像差量檢測的結果的一例的圖，圖7 ( a )是示出 每個取樣的亮度變化的圖，圖7(b)是示出針對每個交點 所檢測出的色像差量的圖，圖8是本實施例的測試圖的變 形例。 首先，如圖3所示，本實施例的色像差量檢測裝置2 0 使用通過攝像裝置1拍攝測試圖CH而獲得的數位圖像信號 -15- 1353175 C，來檢測攝像鏡頭3的色像差量（圖4(a)的^R、ΔΒ) ο 攝像裝置1具有以下等部件.目II部透鏡2;攝像鏡頭 3 ，其將攝像信號Ρ引導至攝像元件5;濾光器（紅外線去除 濾光器或光學濾光器）4，其去除有害的紅外線和不需要 的空間頻率；攝像元件（CCD: Charge Coupled Devices: 電荷稱合裝置）5; AFE( Analog Front End:類比前端）6 ，其將從攝像元件5輸出的類比圖像信號轉換成數位圖像 信號C並輸出：TG ( Timing Generator :定時脈衝發生器 )13，其以規定的週期對攝像元件5和AFE 6進行控制；聚 焦驅動部12，其進行攝像鏡頭3的光軸方向（圖3中的Z方 向）的滑動驅動；以及聚焦檢測部10，其通過感測器11檢 測攝像鏡頭3的滑動量。 AFE 6由以下等部件構成：相關二重取樣電路（CDS :Corelated Double Sampling:相關二重取樣）7，其去除 經由攝像元件5輸出的類比圖像信號的雜訊；可變增益放 大器（AGC: Automatic Gain Control:自動增益控制）8 ’其放大利用相關二重取樣電路7進行了相關二重取樣的 圖像信號；以及A/D轉換器9，其將經由可變增益放大器8 輸入的來自攝像元件5的類比圖像信號轉換成數位圖像信 號’ AFE 6以規定的取樣頻率將從攝像元件5輸出的圖像信 號轉換成數位圖像信號，並輸出到色像差量檢測裝置20。

攝像元件5通過並列設置多個光電轉換元件而構成， 並且構成爲，分別按照每個光電轉換元件，對攝像信號P -16-

1353175 進行光電轉換而輸出類比圖像信號。 並且，攝像元件5具有與光電轉換元件對應 紅）G (綠）B (藍）三個顏色的拜爾（Bayer) 的彩色濾光器，將通過各個顏色的濾光器部的光 電信號並輸出。 在測試圖CH中，在左右方向和上下方向上交 置具有不同亮度的黑色的第一攝像圖案P1和白色 像圖案P 2。 並且，測試圖CH如圖4 ( b )所示，第一攝 和第二攝像圖案P2的排列相對於攝像元件5中的 傾斜了傾斜角α。並且，在本實施例中，一個攝 區域相當於由攝像元件5讀入的大約100圖元。 接著，如圖3所示，色像差量檢測裝置2 0由 件構成：場記憶體21，其按照RGB的每個顏色存 裝置1輸入的數位圖像信號C (所謂的表示圖元亮 信號）：交點檢測處理部25，其根據存儲在場記 的圖元信號，檢測第一攝像圖案P 1和第二攝像圖 個交點；RGB邊緣檢測處理部26，其在由交點檢 2 5檢測出的交點周圍，按照RGB檢測第一攝像圖 —攝像圖案P2的邊緣位置；色像差量運算部27’ RGB邊緣檢測處理部26檢測出的邊緣位置，求ii 和藍（B)相對於綠（G )的差値，計算該差値作 量；色像差量存儲部2 8，其與交點對應地存儲由 運算部27計算出的色像差量；CPU ( Central ϊ 地由R ( 排列構成 量轉換成 替並列設 的第二攝 像圖案P 1 圖元配列 像圖案的 以下等部 儲從攝像 度的圖元 憶體2 1中 案P2的多 測處理部 案P1和第 其針對由 i 紅（R ) 爲色像差 色像差量 ’rocessing -17- 1353175

Unit .中央處理單兀）29 ;以及 ROM ( Read Only Memory :唯讀記憶體）30，CPU 29根據儲存在ROM 30中的控制 用程式，控制該色像差量檢測裝置20的各個處理。 場記憶體2 1與拜爾排列對應地由以下部件構成：存儲 紅（R)的圖元信號的R場記憶體22;存儲綠（G)的圖元 信號的G場記憶體23;以及存儲藍（B)的圖元信號的B場 記憶體24。

如圖6 ( a ) 、 （ b )所示，交點檢測處理部2 5使用以

關注圖元爲中心的規定範圍的圖元値來計算亮度梯度，檢 測該亮度梯度最大的關注圖元的位置作爲交點Int »這裏， 如圖6(b)所示，設定以關注圖元爲中心的xy方向5圖元 ，附加與圖元位置對應的權重來檢測該交點位置。即，對 以關注圖元爲中心的上下左右的圖元値乘以圖6 (b)所示 的係數，對該結果進行合計，將合計結果作爲關注圖元的 評價値，設評價値超過規定閾値時的關注圖元的位置爲交 點I n t，如圖6 ( a )所示，矩陣狀地檢測多個交點I n t。並 且，在本實施例中，以矩陣狀、等間隔地表示交點I nt的方 式，配置第一攝像圖案P1和第二攝像圖案P2。 RGB邊緣檢測處理部26如圖6 ( c )所示，按照RGB的 每個顏色，以規定的取樣線長度掃描通過交點Int而位於上 下和左右的多個圖元列Hs、Vs，依次取得圖元値，並且， 將圖元値的變化量相對於相鄰的取樣位置爲最大的取樣位 置檢測爲邊緣。 具體而言，如圖7(a)的曲線In所示，按照每個取樣 -18- 1353175 求出各圖元的亮度（圖元値），如曲線SL所示，根據通過 取樣而求出的圖元値來計算圖元値的變化量（梯度SL)， 將變化量（梯度SL)表現爲最大的位置ΕΡ檢測爲邊緣。

並且，在求解邊緣ΕΡ時，如圖6(c)所示，在通過交 點Int的上下的圖元範圍中，分別進行多列的取樣（Hs ) ，按照每列檢測邊緣，接著，計算在上部檢測出的邊緣位 置的平均値和在下部檢測出的邊緣位置的平均値的平均， 作爲交點Int上的左右方向的邊緣位置。亦即，於RGB的各 個，以交點Int爲基點，在直交於在上下方向延伸出的邊緣 EV的左右方向（Hs方向）的各個畫素列檢測出亮度値的 變化而檢測出左右方向的邊緣位置Ep，於各個顏色求出複 數畫素列的邊緣位置的平均値，把求得的各個色的左右方 向之邊緣位置的平均値，爲了檢測出交點Int之左右方向的 色像差量而對應於交點Int之座標。 並且，在通過交點Int的左右的圖元範圍中，也分別進 行多列的取樣（Vs )，按照每列檢測邊緣，接著，計算在 左部檢測出的邊緣位置的平均値和在右部檢測出的邊緣位 置的平均値的平均，作爲交點Int上的上下方向的邊緣位置 。總之，於RGB之各個，以交點Int爲基點，在直交於在左 右方向延伸出的邊緣EH的上下方向（Vs方向）的各個畫 素列檢測出亮度値的變化而檢測出上下方向的邊緣位置Ep ，於各個顏色求出複數畫素列的邊緣位置的平均値，把求 得的各個色的邊緣位置的平均値，爲了檢測出交點之上下 方向的色像差量而對應於交點Int之座標。 -19- 1353175 左檢 著的 沿要 在需 , 所 樣 據 取根 行 ’ 進示 元所 圖 \)/ I C 個^ 每 4 的圖 色如 顏， 同時 S 相 Η 照樣 按取 ’ 行 且進 並向 方 右 測精度，預先確定左右方向的取樣長度SL(ll)、和表不 取樣的上下方向的列數的取樣數SN (4)。並且，在沿著 上下方向進行取樣Vs時，也預先確定上下方向的取樣長度 、和取樣數。 接著，在進行採樣Hs時，於各個交點Int，以交點Int 爲基點沿著邊緣EV方向於各特定的畫素數使採樣Hs的位 置偏移而選擇使邊緣EV左右橫越的畫素列，沿著左右方向 的畫素列於各特定的畫素數進行採樣求出各色的畫素値。 另一方面，進行採樣Vs時，於各個交點Int，以交點Int爲 基點沿著邊緣EH方向於各特定的畫素數使採樣Vs的位置 偏移而選擇使邊緣EH上下橫越的畫素列，沿著上下方向的 畫素列於各特定的畫素數進行採樣求出各色的畫素値。 並且，如圖6 ( d )所示，對通過交點Int向上方延伸的 邊緣的左右方向的邊緣位置進行檢測時，取樣Hs 1的位置 過於接近交點Int時，邊緣EH傾斜，所以，受到位於交點 Int左方的攝像圖案P1 - 2的影響，難以進行邊緣檢測，因 此’優選在取樣線H s 1和交點I n t之間具有適當的間隔S。 例如如圖6 ( d )所示，間隔S可以通過幾何學求出。 即，能夠將邊緣的模糊量E (圖6(d)的符號E)、傾斜角 度α、取樣線長度SL作爲已知量，通過算式l=SL/2、S = (W + L ) xtana ’來求出距交點Int的間隔S。即，以使取 樣Hsl的開始位置不進入圖6 ( d)中的攝像圖案Pi 一 2內而 1353175 從P1 — 2離開邊緣的模糊量E的方式，來求出間隔s。

接著，色像差量運算部27根據由RGB邊緣檢測處理部 26檢測出的每個顏色的邊緣位置’計算G (綠）的邊緣位 置和R (紅）的邊緣位置的差値作爲R (紅）的色像差量 △ R，計算G (綠）的邊緣位置和B (藍）的邊緣位置的差 値作爲B (藍）的色像差量ΛΒ。詳言之，RGB邊緣檢測處 理部26所檢測出的，把延伸於上下方向的邊緣EV之左右（ Hs)方向的複數邊緣位置之顏色彼此之差（對於G的邊緣 位置之R的邊緣位置之差，對G的邊緣位置之B的邊緣位置 之差）予以平均而將該平均而得的平均値檢測出作爲交點 Int之左右方向的色像差量（ΔΙΙχ、ABx)，把延伸於左右 方向的邊緣EH之左右（Vs)方向的複數邊緣位置之顏色 彼此之差（對於G的邊緣位置之R的邊緣位置之差，對G的 邊緣位置之B的邊緣位置之差）予以平均而將該平均而得 的平均値檢測出作爲交點Int之左右方向的色像差量（ARy 、A B y ) 〇 另外，本發明的邊緣檢測單元通過RGB邊緣檢測處理 部26發揮其功能，本發明的色像差量檢測單元通過色像差 量運算部2 7發揮其功能，本發明的交點檢測單元通過交點 檢測處理部25發揮其功能。 如圖7 ( b )所示，色像差量存儲部2 8存儲由交點檢測 處理部25檢測出的多個交點Int的座標XY，並且，與交點 Int對應地存儲由色像差量運算部2 7計算出的紅的像差量 △ R和藍的像差量ΔΒ。並且，此時，將紅（R)的像差量 -21 - 1353175 和藍（B)的像差量分別與左右方向（x方向）和上下方向 (y方向）對應起來’存儲爲ARx和ARy、ΛΒχ和 接著，根據圖1和圖2，說明使用測試圖CH求出攝像鏡 頭3的色像差量時的順序。該順序通過CPU 29根據保存在 ROM 30中的程式給予各功能部指令信號來執行。並且， 圖1和圖2中的S表示步驟。

首先，該順序在由操作員對色像差量檢測裝置20輸入 起動信號時開始。此時，預先設定攝像鏡頭3的位置和測 試圖CH的位置，以便能夠通過攝像裝置1適當地拍攝測試 圖CH。 接著，如圖1所示，在S100中，刪除存儲在場記憶體 2 1和色像差量存儲部2 8中的以前的取得資料而進行初始化 ，然後轉移到S200。

接著，在S200中，設定檢測交點Int時的參數和檢測交 點Int周圍的邊緣時的參數。具體而言，設定表示交點檢測 用的加權係數（圖6 ( b )的係數）和閾値、取樣線長度S L (圖4(c)中的符號SL)和取樣線數SN (圖4(c)中的符 號SN )、從交點Int到取樣線的間隔S (圖6 ( d )中的符號 S)等的參數等。 接著，在S3 00中，通過攝像裝置1對測試圖CH進行拍 攝，將數位圖像信號C讀入場記憶體2 1，然後，轉移到 S400的色像差量計測。 接著，如圖2所示，色像差量計測在S 4 1 1中通過交點 檢測處理部25取得交點Int的位置，然後轉移到S4l 2。 -22- 1353175 接著’在S412中，選擇RGB的三個顏色中的某一個圖 元顏色，然後轉移到S413。圖元顏色的選擇順序預先確定 並存儲在ROM 30中。 接著’在S413中’從交點向上下左右方向分別取得取 樣線長度X取樣線數的圖元値（亮度），然後轉移到S 4 1 4 〇 接著’在S4 14中，根據在S413中檢測出的每個取樣的 圖元値，計算變化量的梯度SL，取得梯度SL表現爲最大的 拐點（相當於圖7中的符號EP)，然後轉移到S415。此時 ，通過交點Int，按照上部、下部、左部、右部分別以取樣 線數進行平均化來取得拐點。 接著，在S 4 1 5中’將交點Int作爲基點，計算在上部取 得的拐點和在下部取得的拐點的平均値，取得該平均値作 爲交點Int上的左右方向的邊緣位置，並且，計算通過交點 Int在左部取得的拐點和在右部取得的拐點的平均値，作爲 交點上的上下方向的邊緣位置取得。 接著’轉移到S416’判定是否具有下一個圖元顏色， 在判定爲沒有下一個圖元顏色（否）時轉移到S417，另一 方面’在S 4 1 6中判定爲有下一個圖元顏色（是）時轉移到 S412，重複S412到S416 ’直到在S416中判定爲沒有下一個 圖元顏色爲止。 接著’在S417中’根據在S415中檢測出的每個rgB的 交點Int上的邊緣位置EP，計算交點lnt上的色像差量。即 ，計算父點Int上的G的左右方向的邊緣位置£?和尺的左右 -23- 1353175

方向的邊緣位置EP的差値，求出R相對於G的左右方向的色 像差量ARx，計算G的上下方向的邊緣位置EP和R的上下方 向的邊緣位置EP的差値，求出R相對於G的上下方向的色像 差量ARy。並且，計算交點Int上的G的左右方向的邊緣位 置EP和B的左右方向的邊緣位置EP的差値，求出B相對於 G的左右方向的色像差量ΔΒχ，計算交點上的G的上下方向 的邊緣位置ΕΡ和Β的上下方向的邊緣位置ΕΡ的差値，求出Β 相對於G的上下方向的色像差量ABy。 接著，轉移到S418，判定是否具有下一個交點Int，在 判定爲有交點Int (是）時，重複S411到S418，在S418中 判定爲沒有下一個交點Int (否）時，轉移到圖1的流程圖 的 S500 〇 接著，在S 5 00中，將每個交點Int的色像差量存儲在色 像差量存儲部28中，結束該色像差量檢測處理。

另外，S412到S416相當於本發明的邊緣檢測步驟， S41 7相當於本發明的色像差量檢測步驟，S41 1相當於本發 明的交點檢測步驟。 如上所述，本實施例所記載的攝像裝置1中的色像差 量檢測方法和色像差量檢測裝置2 0，具有交替並列設置了 具有不同亮度的第一攝像圖案P1和第二攝像圖案P2的測試 圖CH ’按照多個顏色RGB檢測第一攝像圖案P1和第二攝像 圖案P2的邊緣位置EP，針對所檢測出的邊緣位置EP，求出 多個顔色彼此的差値，檢測該差値作爲色像差量AR、ΛΒ ，由此’能夠根據通過第一攝像圖案P1和第二攝像圖案P2 -24- 1353175 形成的多個邊緣，高精度地對畫面整體檢測色像差量。並 且’根據本實施例的攝像裝置丨中的色像差量檢測方法和 色像差量檢測裝置20，矩陣狀地配置第一攝像圖案pi和第 二攝像圖案P2，所以，能夠與矩陣狀的位置相對應地檢測 色像差量，實用性優良。 並且’本實施例的攝像裝置1中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置2 0，能夠檢測上下左右相鄰的四個攝 像圖案中的交點Int，並與成爲交點的圖元的座標相對應地 檢測色像差量。 並且，本實施例的攝像裝置1中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置20，將交點Int作爲基點，對上下方向 延伸的邊緣EV的G之邊緣位置之相對的R的邊緣位置之差 ，以及對G的邊緣位置之B的邊緣位置之差（也被稱爲延伸 於上下方向的邊緣EV位置之左右方向的色像差量）予以平 均而檢測出交點Int之左右方向的色像差量A RX、ΔΒχ，同 時，以交點Int爲基點延伸於左右方向的邊緣EH的G之邊緣 位置之相對的R的邊緣位置之差，以及對G的邊緣位置之B 的邊緣位置之差（也被稱爲延伸於左右方向的邊緣EH位置 之上下方向的色像差量）予以平均而檢測出交點Int之色像 差量ARy、ABy，藉此能夠高精度地檢測交點Int上的上下 方向和左右方向的色像差量。 並且，本實施例的攝像裝置1中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置20，不需要使測試圖CH相對於攝像裝 置（照相機）1在水準垂直方向上嚴格一致，具有易於測 -25- 1353175 定的優點，色像差量的檢測效率有所提高。

並且，本實施例的攝像裝置1中的色像差量檢測方法 和色像差量檢測裝置20，分別按照多個交點Int，從交點 Int的位置，按照左右方向上的規定的圖元數和上下方向上 的規定的圖元數進行取樣，取得多個顏色的圖元値，根據 通過取樣而求出的圖元値，將圖元値的變化量最多的取樣 位置檢測爲邊緣位置E p ’由此’能夠高精度地檢測第一攝 像圖案P1和第二攝像圖案P2的邊緣。 以上說明了本發明的一個實施例，但是，本發明不限 於所述實施例，可以採取各種方式。 例如，在本實施例中，測試圖C Η具有白色（P 2 )和 黑色（Ρ1)的攝像圖案，但是，也可以代替白色和黑色而 使用其他顏色（例如紅色、綠色、藍色）。

並且’關於從攝像元件5輸出的圖像信號，優選的是 不使用補色彩色濾光器而經由RGB原色的彩色濾光器輸出 的Raw資料。 並且’關於本發明的攝像裝置1，也可以代替攝像元 件5、相關二重取樣電路7、可變增益放大器8、A/D轉換器 9 等’而使用 COMS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體）感測器構成。 並且’在本發明中’以矩陣狀等間隔地獲得交點int& 位置，但是’在像差量少的區域（例如畫面中央區域）中 ’也可以形成爲與像差量多的區域（例如畫面中央區域外 側的區域）相比擴大交點Int彼此的間隔。進而，根據需要 -26- 1353175 ，也可以使交點Int的排列爲放射狀或同心圓狀。 並且，在本實施例中，使測試圖C Η中的多個攝像圖案 Ρ1和Ρ2相對於攝像元件5的排列方向（xy方向）同樣地傾

斜，但是，如圖8所示，也可以使黑色的一對攝像圖案P3 分別以交點Int爲基點傾斜。並且，此時，根據需要，也可 以按照交點使傾斜角β變化。即，也可以構成爲使傾斜角β 在像差量多的畫面區域中比在像差量少的畫面區域中小， 以提高像差量檢測的分辨能力。 【圖式簡單說明】 圖1是示出本發明的一個實施例的攝像裝置中的色像 差量檢測方法的順序的流程圖。 圖2是詳細示出圖1的流程圖中的色像差量計測的流程 圖。 圖3是示出該實施例中的攝像裝置的框圖。 圖4是該實施例中的色像差量計測的說明圖，（a )是 色像差量計測的槪念圖b )是示出測試圖的樣式的圖 ，（c )是示出測試圖相對於攝像元件的配置的圖。 圖5是該實施例中的對攝像圖案設定傾斜角時的說明 圖。 圖6是該實施例中的色像差量計測的說明圖，（a )、 (b )是交點檢測時的說明圖’ （c )是針對每個交點檢測 邊緣時的說明圖’ （d )是針對交點設定取樣圖元列時的 說明圖。 -27- 1353175 圖的 果 結 的圖 測的 檢化 量變 差度 像亮 色的 和樣 測取 檢個 緣每 邊出 的示 中是 例 施 實 該 出 示 是 圖 的 例 \)/ a 差 像 色 的 出 測 檢 所 點 交 個 每 對 針 出 示 是 圖 的 圖 明 。 說 例的 形法 變方 的測 圖檢 試量 測差 的像 例色 施的 實有 本現 是是 8 9 圖 圖 明 說 號 符 件 元 要 主 置鏡頭件端 裝透鏡元前 像部像像比 攝前攝攝類 路 電 樣 取 重 二

部 器測 換檢 轉焦 /D聚 A

感聚定色場RG 器 測 置 器裝 生測 部發檢 動衝量體 驅脈差億 焦時像記

B 澧1澧 la°· flB SR 憶億億 記 記 記 場場場 部 m: 理 處 測 檢 點 交 -28- 1353175 26 : RGB邊緣檢測處理部 2 8 :色像差量存儲部 27 :色像差量運算 29 :中央處理單元 3 0 :唯讀記憶體 P :攝像信號

P 1 :第一攝像圖案 P2 :第二攝像圖案 P 1 — 2 :攝像圖案 A :傾斜角 C :數位圖像信號 H s、V s :圖元歹IJ In、SL :曲線 E p :邊緣 Int :交點 EH :邊緣 H s 1 :取樣線 Ε :模糊量 SN :取樣數 CH :測試圖 色像差量 S 5 0 0 :步驟 ARx' ARy' ΔΒχ' ΔΒγ： S100 、 S200 、 S300 、 S400 、 -29-

Claims (1)

1353175 十、申請專利範圍 1· 一種攝像裝置中的色像差量檢測方法，其特徵在 於， 該色像差量檢測方法使用：

'測試圖，其在相互正交的上下方向和左右方向這兩個 方向上’交替並列設置多個具有不同亮度的第一攝像圖案 和第二攝像圖案，呈矩陣狀地具備有多個：由在上下方向 相鄰的第一攝像圖案和第二攝像圖案、及相對於該上下方 向的第一攝像圖案和第二攝像圖案在左右方向相鄰的第二 攝像Η案和第一攝像圖案所構成的四個攝像圖案各個的交 點；及藉由上述第一攝像圖案和第二攝像圖案的交界所構 成且以上述交點爲基點朝上下方向及左右方向延伸的邊緣 ί»像鏡頭，其將所述測試圖的測試圖像引導至攝像元 件；以及 t述攝像元件，其呈矩陣狀地配置有多個光電轉換元 件’對透過上述攝像鏡頭所被引導的上述測試圖像進行光 電轉換’分別與上述光電轉換元件的各個對應地輸出多個 顔色的像素信號， 根據上述像素信號的輸出，該色像差量檢測方法具有 以下步驟： &點檢測步驟，其檢測上述四個攝像圖案各個的交點 位置； 胃緣檢測步驟，其以在上述交點檢測步驟中所被檢測 -30- 1353175 出的上述交點作爲基點，按照上述多個顏色的各個，檢測 上述第一攝像圖案和上述第二攝像圖案的邊緣位置；以及 色像差量檢測步驟，其針對在上述邊緣檢測步驟中所 被檢測出的各個顏色的邊緣位置，檢測上述交點的色像差 量， 在上述邊緣檢測步驟中，

按照與從上述交點朝上下方向延伸的邊緣呈大致正交 的左右方向的每個像素列，檢測亮度値的變化而檢測上述 每個顏色的左右方向的邊緣位置，並且按照與從上述交點 朝左右方向延伸的邊緣呈大致正交的上下方向的每個像素 列，檢測亮度値的變化而檢測上述每個顏色的上下方向的 邊緣位置； 在上述色像差量檢測步驟中， 對朝上述上下方向延伸的邊緣上的左右方向的多個邊 緣位置的顏色彼此的差進行平均，檢測該進行平均所得的 平均値作爲上述交點的左右方向的色像量差， 對朝上述左右方向延伸的邊緣上的上下方向的多個邊 緣位置的顏色彼此的差進行平均，檢測該進行平均所得的 平均値作爲上述交點的上下方向的色像量差。 2 .如申請專利範圍第1項之攝像裝置中的色像差量檢 測方法，其中， 在上述交點檢測步驟中，對以關注像素爲中心的周圍 規定範圍中的各像素的像素値，附加與像素位置對應的交 點檢測用的權重且進行合計，將該所合計的合計値與規定 -31 - 1353175 臨限値相比較，根據該比較結果來檢測交點’ 在上述邊緣檢測步驟中，

按照上述多個交點的各個，沿著上述邊緣的延伸方向 ，按照每個規定像素數，錯開取樣位置而選擇橫越該邊緣 的像素列，沿著該所被選擇的像素列’按照每個規定像素 數進行取樣而取得上述多個顏色的各個的像素値，根據藉 由左右方向的上述像素列的取樣所求出的像素値，按照左 右方向的上述每個像素列，檢測像素値的變化爲最大的取 樣位置作爲左右方向的邊緣位置，且根據藉由上下方向的 上述像素列的取樣所求出的像素値，按照上下方向的上述 每個像素列，檢測像素値的變化爲最大的取樣位置作爲上 下方向的邊緣位置。 3. —種攝像裝置中的色像差量檢測裝置，其特徵在 於， 該色像差量檢測裝置具有：

測試圖，其在相互正交的上下方向和左右方向這兩個 方向上，交替並列設置多個具有不同亮度的第一攝像圖案 和第二攝像圖案，呈矩陣狀地具備有多個：由在上下方向 相鄰的第一攝像圖案和第二攝像圖案、及相對於該上下方 向的第一攝像圖案和第二攝像圖案在左右方向相鄰的第二 攝像圖案和第一攝像圖案所構成的四個攝像圖案各個的交 點；及藉由上述第一攝像圖案和第二攝像圖案的交界所構 成且以上述交點爲基點朝上下方向及左右方向延伸的邊緣 -32- 1353175 攝像鏡頭，其將上述測試圖的測試圖像引導至攝像元 件：以及 上述攝像元件，其呈矩陣狀地配置有多個光電轉換元 件’對透過上述攝像鏡頭所被引導的上述測試圖像進行光 電轉換’分別與上述光電轉換元件的各個對應地輸出多個 顏色的像素信號， 根據上述像素信號的輸出，該色像差量檢測裝置具有 以下單元： 交點檢測單元，其檢測上述四個攝像圖案各個的交點 位置； 邊緣檢測單元，其以在上述交點檢測單元所被檢測出 的交點作爲基點，按照上述多個顏色的各個，檢測上述第 一攝像圖案和上述第二攝像圖案的邊緣位置；以及 色像差量檢測單元，其針對在上述邊緣檢測單元所被 檢測出的各個顔色的邊緣位置，檢測上述交點的色像差量 上述邊緣檢測單元係： 按照與從上述交點朝上下方向延伸的邊緣呈大致正交 的左右方向的每個像素列，檢測亮度値的變化而檢測上述 每個顔色的左右方向的邊緣位置，並且按照與從上述交點 朝左右方向延伸的邊緣呈大致正交的上下方向的每個像素 列，檢測亮度値的變化而檢測上述每個顏色的上下方向的 邊緣位置； 上述色像差量檢測單元係構成爲： -33- 1353175 對朝上述上下方向延伸的邊緣上的左右方向的多個邊 緣位置的顏色彼此的差進行平均，檢測該進行平均所得的 平均値作爲上述交點的左右方向的色像量差， 對朝上述左右方向延伸的邊緣上的上下方向的多個邊 緣位置的顏色彼此的差進行平均，檢測該進行平均所得的 平均値作爲上述交點的上下方向的色像量差。

4.如申請專利範圍第3項之攝像裝置中的色像差量檢 測裝置，其中，上述交點檢測單元係構成爲：對以關注像 素爲中心的周圍規定範圍中的各像素的像素値，附加與像 素位置對應的交點檢測用的權重且進行合計，將該所合計 的合計値與規定臨限値相比較，根據該比較結果來檢測上 述交點， 上述邊緣檢測單元係構成爲： ·

按照上述多個交點的各個，沿著上述邊緣的延伸方向 ，按照每個規定像素數，錯開取樣位置而選擇橫越該邊緣 的像素列，沿著該所被選擇的像素列，按照每個規定像素 數進行取樣而取得上述多個顏色的各個的像素値，根據藉 由左右方向的上述像素列的取樣所求出的像素値，按照左 右方向的上述每個像素列，檢測像素値的變化爲最大的取 樣位置作爲左右方向的邊緣位置，且根據藉由上下方向的 上述像素列的取樣所求出的像素値，按照上下方向的上述 每個像素列，檢測像素値的變化爲最大的取樣位置作爲上 下方向的邊緣位置。 -34-