Устройство захвата изображения

Устройство захвата изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству захвата изображения, которое допускает коррекцию размывания на основании информации о расстоянии объекта, входящего в сфотографированное изображение.

Уровень техники

В традиционной технике устройство захвата изображения, которое может дискретно распределять пиксели обнаружения фокуса между пиксельными группами блока фотоэлектрического преобразования и вычислять расстояние до объекта на основании сигналов от пикселей обнаружения фокуса, раскрыто в выложенной патентной заявке Японии № 2000-156823 (далее именуемой ″патентным документом 1″). В случае использования конфигурации, раскрытой в патентном документе 1, можно получить распределение расстояния на объекте, входящем в сфотографированное изображение.

Для восстановления размытого изображение и генерации изображения, восстановленного после размывания, используется, например, фильтр Винера, инверсный фильтр общего вида или проекционный фильтр. Способ коррекции размывания с использованием вышеупомянутых средств раскрыт в выложенной патентной заявке Японии № 2000-20691 (далее именуемой ″патентный документ 2″). Применяя способ, раскрытый в патентном документе 2, можно вычислить функцию ухудшения посредством физического анализа на основании условий фотографирования или оценки на основании выходного сигнала измерительного прибора в устройстве захвата изображения и можно восстановить размытое изображение с использованием алгоритма восстановления изображения, именуемого обращением свертки.

В общем случае расстояние до объекта, подлежащее фокусировке, можно определить по состоянию фокусировки во время фотографирования. По этой причине расстояние до объекта, подлежащее фокусировке, невозможно изменить после фотографирования. Однако при получении распределения расстояния до объекта в сфотографированном изображении с использованием метода, раскрытого в патентном документе 1, и при осуществлении коррекции размывания с использованием метода коррекции размывания, раскрытого в патентном документе 2, расстояние до объекта, подлежащее фокусировке, можно изменять после фотографирования.

Сущность изобретения

Однако при адаптации технологий, раскрытых в патентных документах 1 и 2, к устройству захвата изображения, фотографу трудно подтверждать сфотографированное изображение.

При использовании технологий, раскрытых в патентных документах 1 и 2, после фотографирования, коррекция размывания переключается согласно расстоянию до объекта для изменения расстояния до объекта, подлежащего фокусировке. Однако диапазон перемещения фокусирующей линзы фотографического объектива ограничен, и экстремальная обработка преобразования выполняется во время восстановления размытого изображения, если степень размывания чрезвычайно высока и весьма вероятна генерация шума. В результате, диапазон расстояний до объекта, где размывание можно скорректировать или степень размывания, ограничена. По этой причине расстояние до объекта, подлежащее фокусировке, или степень размывания также заключены в заранее определенном диапазоне. Фотограф просматривает отображение подтверждающего изображения сразу после фотографирования и оценивает диапазон расстояний до объектов, подлежащих фокусировке. Однако очень трудно захватывать диапазон расстояний до объектов, подлежащих фокусировке, из изображения, где сфокусировано определенное расстояние до объекта.

Независимо от области, в которой изображение, подлежащее фокусировке, можно получить путем обработки коррекции размывания после фотографирования, предполагается случай, когда дисплей подтверждения сфотографированного изображения после фотографирования отображается в состоянии, где фокусировка не произведена. В этом случае, несмотря на то, что в области генерируется сбойная часть, нежелательная для фотографа, дисплей подтверждения сфотографированного изображения отображается в размытом состоянии. В результате, фотограф не может подтвердить сбойную часть сразу после фотографирования и сначала подтверждает сбойную часть, когда размывание корректируется после фотографирования.

Настоящее изобретение было сделано ввиду вышеозначенных проблем, и задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства захвата изображения с блоком коррекции размывания, который позволяет фотографу легко подтверждать сфотографированное изображение.

Для решения поставленной задачи устройство захвата изображения, отвечающее настоящему изобретению, включает в себя фотографический объектив, который формирует изображение объекта, блок фотоэлектрического преобразования, который расположен в прогнозируемой плоскости изображения фотографического объектива, блок отображения, который отображает сфотографированное изображение, полученное блоком фотоэлектрического преобразования, блок управления отображением изображения, который отображает сфотографированное изображение с помощью блока отображения после получения сфотографированного изображения с помощью блока фотоэлектрического преобразования, блок приобретения информации о расстоянии, который получает информацию о расстоянии в сфотографированном изображении, и блок коррекции размывания, который осуществляет коррекцию размывания на сфотографированном изображении на основании информации о расстоянии, полученной блоком приобретения информации о расстоянии. Блок управления отображением изображения отображает сфотографированное изображение, где сфокусированы множественные расстояния в сфотографированном изображении.

Другое устройство захвата изображения, настоящего изобретения, включает в себя фотографический объектив, который формирует изображение объекта, блок фотоэлектрического преобразования, который расположен в прогнозируемой плоскости изображения фотографического объектива, блок отображения, который отображает сфотографированное изображение, полученное блоком фотоэлектрического преобразования, блок управления отображением изображения, который отображает сфотографированное изображение с помощью блока отображения после получения сфотографированного изображения с помощью блока фотоэлектрического преобразования, блок приобретения информации о расстоянии, который получает информацию о расстоянии в сфотографированном изображении, и блок коррекции размывания, который осуществляет коррекцию размывания на сфотографированном изображении на основании информации о расстоянии, полученной блоком приобретения информации о расстоянии. Блок управления отображением изображения отображает диапазон, где возможна коррекция размывания.

Устройство захвата изображения, настоящего изобретения, может отображать сфотографированное изображение, где корректируется размывание объектов, находящихся на множественных расстояниях в диапазоне от первого расстояния до второго расстояния в сфотографированном изображении как подтверждающее изображение сразу после фотографирования. То есть, устройство захвата изображения может отображать изображение с коррекцией размывания, где сфокусированы множественные расстояния в сфотографированном изображении, для отображения подтверждающего изображения, где фотограф может легко захватить диапазон с возможностью коррекции размывания. Согласно изображению с коррекцией размывания, предусмотренному настоящим изобретением, можно легко выявить сбойную часть фотографирования в области, где можно получить изображение, подлежащее фокусировке. Благодаря отображению позиций и количества обнаруженных объектов для наложения на сфотографированное изображение с коррекцией размывания, фотограф может легко захватить позиции и количество обнаруженных объектов. Таким образом, согласно настоящему изобретению можно реализовать устройство захвата изображения, которое позволяет фотографу легко подтверждать сфотографированное изображение.

Дополнительные признаки настоящего изобретения явствуют из нижеследующего описания иллюстративных вариантов осуществления, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схема, демонстрирующая конфигурацию камеры согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2 - схема, демонстрирующая схему элемента захвата изображения, который используется в камере согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 - вид в разрезе пиксельной части элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4A и 4B - плоский вид и вид в разрезе пикселя захвата изображения элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению соответственно.

Фиг. 5A и 5B - плоский вид и вид в разрезе пикселя обнаружения фокуса элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению соответственно.

Фиг. 6A и 6B - плоский вид и вид в разрезе другого пикселя обнаружения фокуса элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению соответственно.

Фиг. 7 - принципиальная схема, демонстрирующая случай деления зрачка элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8 - принципиальная схема, демонстрирующая информацию о расстоянии, полученную в настоящем изобретении.

Фиг. 9 - схема, демонстрирующая соотношение между расстоянием до объекта и расстоянием с возможностью коррекции размывания в настоящем изобретении.

Фиг. 10 - схема, демонстрирующая соотношение между позицией плоскости изображения расстояния до объекта и позицией плоскости изображения фотографического объектива 137 в первом варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 11 - схема, демонстрирующая сфотографированное изображение до осуществления коррекции размывания согласно настоящему изобретению.

Фиг. 12A и 12B - схемы, демонстрирующие коррекцию размывания сфотографированного изображения согласно настоящему изобретению.

Фиг. 13A и 13B - схемы, демонстрирующие подтверждающее изображение согласно настоящему изобретению, отображаемое сразу после фотографирования.

Фиг. 14 - главная блок-схема, демонстрирующая работу устройства захвата изображения, отвечающего настоящему изобретению.

Фиг. 15 - блок-схема, демонстрирующая подпроцедуру генерации карты расстояний до объекта.

Фиг. 16 - блок-схема, демонстрирующая подпроцедуру фотографирования.

Фиг. 17 - блок-схема, демонстрирующая подпроцедуру отображения подтверждающего изображения после фотографирования.

Фиг. 18 - блок-схема, демонстрирующая подпроцедуру коррекции размывания.

Фиг. 19 - блок-схема, демонстрирующая процедуру генерации функции размывания.

Фиг. 20 - схема, демонстрирующая соотношение между позицией плоскости изображения расстояния до объекта и позицией плоскости изображения фотографического объектива 137 во втором варианте осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления

Теперь подробно опишем иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения на основании прилагаемых чертежей.

Первый вариант осуществления

На фиг. 1-19 продемонстрирован первый вариант осуществления настоящего изобретения. Опишем функцию первого варианта осуществления настоящего изобретения с использованием чертежей.

На фиг. 1 продемонстрирована схема, демонстрирующая конфигурацию устройства захвата изображения, отвечающего настоящему изобретению, которое представлено в виде электронной камеры, которая включает в себя корпус 138 камеры, имеющий элемент захвата изображения, и отдельный фотографический объектив 137 и допускает смену фотографического объектива 137 в отношении корпуса 138 камеры.

Сначала будет описана конфигурация фотографического объектива 137. Первая группа 101 линз, которая расположена на переднем конце фотографической оптической системы (оптической системы формирования изображения), удерживается с возможностью перемещения вперед и назад (выдвижения и возврата) в направлении оптической оси. Диафрагма 102 регулирует диаметр апертуры и регулирует количество света во время фотографирования. Обозначение 103 указывает вторую группу линз. Диафрагма 102 и вторая группа 103 линз объединены друг с другом и выдвигаются и возвращаются в направлении оптической оси и осуществляют операцию увеличения (функцию трансфокации) в связи с операцией перемещения первой группы 101 линз.

Третья группа 105 линз перемещается вперед и возвращается назад в направлении оптической оси и осуществляет регулировку фокуса. Привод 111 трансфокатора вращает регулятор трансфокации (не показан) и перемещает первую группу 101 линз и вторую группу 103 линз вперед или возвращает первую группу 101 линз и вторую группу 103 линз назад в направлении оптической оси и осуществляет операцию увеличения. Привод 112 диафрагмы управляет диаметром апертуры диафрагмы 102 и регулирует количество света фотографирования. Привод фокусировки 114 перемещает третью группу линз 105 вперед или возвращает третью группу 105 линз назад в направлении оптической оси и осуществляет операцию регулировки фокуса.

Схема 136 связи с камерой передает информацию объектива на камеру или принимает информацию от камеры. Информация объектива включает в себя состояние трансфокации, состояние диафрагмы, состояние фокусировки и информацию кадра объектива. Схема 136 связи с камерой передает информацию на схему 135 связи с объективом, предусмотренную на стороне камеры.

Теперь опишем корпус 138 камеры. Оптический низкочастотный фильтр 106 представляет собой оптический элемент, предназначенный для подавления искажения цветопередачи или муара в сфотографированном изображении. Элемент 107 захвата изображения включает в себя КМОП-датчик и его периферийную схему. В качестве элемента захвата изображения двухмерный датчик цвета, собранный на одной плате (блок фотоэлектрического преобразования), где сформированный на кристалле мозаичный светофильтр основных цветов байеровской матрицы используется на матрице mЧn светочувствительных пикселей в поперечном и продольном направлениях.

Затворный блок 139 осуществляет управление временем экспозиции во время фотографирования неподвижного изображения, а привод 140 затвора активирует затвор 139.

В качестве электронной фотовспышки 115 для освещения объекта во время фотографирования пригодно устройство импульсного освещения, использующее ксеноновую лампу, но можно использовать осветительное устройство, включающее в себя СИД, который непрерывно излучает свет. Вспомогательный оптический блок 116 AF проецирует изображение маски, имеющей заранее определенный рисунок отверстий, на поле через проекционную линзу и повышает возможность обнаружения фокуса в отношении темного объекта или малоконтрастного объекта.

ЦП 121, который является ЦП, встроенным в камеру для осуществления различных операций управления в корпусе камеры, имеет операционный блок, ПЗУ, ОЗУ, А/Ц преобразователь, Ц/А преобразователь и схему интерфейса связи. ЦП 121 управляет различными схемами камеры на основании заранее определенной программы, хранящейся в ПЗУ, и выполняет последовательность операций, например AF, фотографирование, обработку изображения и запись.

Схема 122 управления электронной фотовспышкой управляет включением осветительного блока 115 синхронно с операцией фотографирования. Схема 123 управления вспомогательным освещением управляет включением вспомогательного оптического блока 116 AF синхронно с операцией обнаружение фокуса. Схема 124 управления элементом захвата изображения управляет операцией захвата изображения элемента 107 захвата изображения, осуществляет А/Ц преобразование на полученном сигнале изображения и передает сигнал изображения на ЦП 121. Схема 125 обработки изображения выполняет обработку, например гамма-преобразование, цветовую интерполяцию и сжатие по стандарту JPEG в отношении изображения, полученного элементом 107 захвата изображения.

Схема 126 управления фокусировкой управляет приводом фокусировки 114 на основании результата обнаружения фокуса, перемещает третью группу 105 линз вперед или возвращает третью группу 105 линз назад в направлении оптической оси и осуществляет регулировку фокуса. Схема 128 управления диафрагмой управляет приводом 112 диафрагмы и управляет апертурой диафрагмы 102. Схема 129 управления трансфокацией управляет приводом 111 трансфокатора согласно операции трансфокации, осуществляемой фотографом. Схема 135 связи с объективом осуществляет связь со схемой 136 связи с камерой в фотографическом объективе 137. Схема 145 управления затвором управляет приводом 140 затвора.

Устройство отображения 131, которое является, например, устройством отображения типа ЖКД, отображает информацию о режиме фотографирования камеры, изображение предпросмотра до фотографирования и подтверждающее изображение после фотографирования, и изображение дисплея сфокусированного состояния во время обнаружения фокуса. Группа 132 переключателей операций включает в себя выключатель питания, переключатель спуска (триггер фотографирования), переключатель операции трансфокации и переключатель выбора режима фотографирования. Сфотографированное изображение записывается на сменном блоке флэш-памяти 133. Во встроенной памяти 144 хранятся различные данные, которые требуются ЦП 121 для осуществления операций.

На фиг. 2 продемонстрирована принципиальная схема конфигурации элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению. Например, элемент захвата изображения может быть выполнен с использованием метода, раскрытого в выложенной патентной заявке Японии № H09-046596, поданной настоящим заявителем. На фиг. 2 размещение пикселей, для удобства описания, показано только в 2 столбца Ч 4 строки двухмерного КМОП-датчика. Однако в фактическом элементе захвата изображения расположены множественные пиксели, обозначенные позициями от 30-11 до 30-42, что позволяет получить изображение высокой четкости. В данном варианте осуществления элемент захвата изображения представляет собой элемент захвата изображения с шагом пикселей 2 мкм, эффективным количеством пикселей 3000 столбцов Ч 2000 строк в поперечном и продольном направлениях = 6000000 и размером экрана захвата изображения 6 мм Ч 4 мм в поперечном и продольном направлениях.

На фиг. 2, обозначение 1 указывает блок фотоэлектрического преобразования элемента фотоэлектрического преобразования, который включает в себя затвор МОП-транзистор и обедненный слой под затвором, обозначение 2 указывает фотозатвор, обозначение 3 указывает МОП-транзистор переключателя переноса, обозначение 4 указывает МОП-транзистор для сброса, обозначение 5 указывает МОП-транзистор истокового повторителя, обозначение 6 указывает МОП-транзистор переключателя горизонтального выбора, обозначение 7 указывает нагрузочный МОП-транзистор истокового повторителя, обозначение 8 указывает МОП-транзистор переноса темного выхода, обозначение 9 указывает МОП-транзистор переноса светлого выхода, обозначение 10 указывает накопительную емкость C_TN темного выхода, обозначение 11 указывает накопительную емкость C_TS светлого выхода, обозначение 12 указывает МОП-транзистор горизонтального переноса, обозначение 13 указывает МОП-транзистор сброса горизонтальной выходной линии, обозначение 14 указывает выходной дифференциальный усилитель, обозначение 15 указывает схему строчной развертки, и обозначение 16 указывает схему кадровой развертки.

На фиг. 3 продемонстрирован вид в разрезе пикселя фотоэлектрического преобразования. На фиг. 3 обозначение 17 указывает яму P-типа, обозначение 18 указывает оксидную пленку затвора, обозначение 19 указывает первый слой поликремния, обозначение 20 указывает второй слой поликремния и обозначение 21 указывает n⁺ плавающий диффузионный участок (FD). Участок FD 21 подключен к другому блоку фотоэлектрического преобразования через другой МОП-транзистор переноса. Согласно фиг. 3 стоки двух МОП-транзисторов 3 переноса и участок FD 21 используются совместно, и чувствительность повышается благодаря малому размеру и малой емкости участка FD 21. Однако участок FD 21 может быть подключен AL проводкой.

На фиг. 4A, 4B и фиг. 5A и 5B продемонстрирована структура пикселя захвата изображения и пикселя обнаружения фокуса. В данном варианте осуществления применяется байеровская матрица, где пиксели, имеющие чувствительность к спектру G (зеленого цвета) расположены в виде двух пикселей, расположенных по диагонали, из четырех пикселей, расположенных в 2 строки Ч 2 столбца, и пиксели, имеющие чувствительность к спектрам R (красного цвета) и B (синего цвета), расположены в виде двух других пикселей соответственно. В байеровской конфигурации пиксели обнаружения фокуса размещены согласно заранее определенному правилу. Поскольку метод дискретного размещения пикселей обнаружения фокуса среди пикселей захвата изображения является известным методом, который раскрыт в патентном документе 1, его описание здесь не приведено.

На фиг. 4A и 4B изображены размещение и структура пикселей захвата изображения. На фиг. 4A показан плоский вид пикселей захвата изображения, расположенных в 2 строки Ч 2 столбца. Как уже известно, в байеровской конфигурации пиксели G расположены в диагональном направлении, и пиксели R и B расположены в виде двух других пикселей, соответственно. Структура 2 строк Ч 2 столбцов повторяется.

На фиг. 4B продемонстрировано сечение 4B-4B на фиг. 4A. ML указывает микролинзу на кристалле, которая расположена на самой передней поверхности каждого пикселя, CF_R указывает R (красный) цветовой фильтр, и CF_G указывает G (зеленый) цветовой фильтр. PD схематически иллюстрирует блок фотоэлектрического преобразования КМОП-датчика, показанного на фиг. 3, и CL указывает слой проводки для формирования сигнальных линий для передачи различных сигналов в КМОП-датчике. TL схематически иллюстрирует фотографическую оптическую систему.

В этом случае микролинза на кристалле ML пикселя захвата изображения и блок фотоэлектрического преобразования PD предназначены для наиболее эффективного приема светового потока, проходящего через фотографическую оптическую систему ML. Таким образом, выходной зрачок EP фотографической оптической системы TL и блока фотоэлектрического преобразования PD находится в соотношении сопряжения с микролинзой ML, и эффективная площадь блока фотоэлектрического преобразования обозначена как большая площадь. На фиг. 4B показан падающий световой поток пикселя R. Однако пиксель G и пиксель B (синий) имеют такую же структуру.

Соответственно, выходные зрачки EP, которые соответствуют отдельным пикселям RGB для захвата изображения, имеют большой диаметр, и световой поток от объекта принимается эффективно, что повышает отношение С/Ш сигнала изображения.

На фиг. 5A и 5B продемонстрированы размещение и структура пикселей обнаружения фокуса для осуществления деления зрачка в горизонтальном направлении (поперечном направлении) фотографического объектива. На фиг. 5A показан плоский вид пикселей расположенных в 2 строки Ч 2 столбца, где указаны пиксели обнаружения фокуса. При получении сигнала захвата изображения пиксель G составляет главный компонент информации яркости. Поскольку характеристика распознавания изображения отдельного человека зависит от информации яркости, в случае дефекта пикселя G, отдельный человек, скорее всего, ощутит снижение качества изображения. Между тем, пиксель R или B является пикселем, где получается цветовая информация. Однако, поскольку отдельный человек нечувствителен к цветовой информации, несмотря на то, что в пикселе, где получается цветовая информация, генерируется небольшой дефект, снижение качества изображения распознать трудно. Соответственно, в данном варианте осуществления, из пикселей, расположенных в 2 строки Ч 2 столбца, пиксель G остается пикселем захвата изображения, и пиксели R и B используются как пиксели обнаружения фокуса, которые обозначены как S_HA и S_HB на фиг. 5A.

На фиг. 5B продемонстрировано сечение 5B-5B на фиг. 5A. Микролинза ML и блок фотоэлектрического преобразования PD имеют такую же структуру, как пиксель захвата изображения, показанный на фиг. 4B. В данном варианте осуществления, поскольку сигнал пикселя обнаружения фокуса не используется в качестве сигнала сфотографированного изображения, вместо цветового фильтра разделения цветов расположена прозрачная пленка CF_W (белая). Поскольку деление зрачка осуществляется элементом захвата изображения, отверстие в слое проводки CL расположено с отклонением в одном направлении относительно центральной линии микролинзы ML. В частности, поскольку пиксель S_HA и отверстие OPHA расположены с отклонением вправо, принимается световой поток, проходящий через левый выходной зрачок EP_HA фотографического объектива TL. Аналогично, поскольку отверстие OPHB пикселя S_HB расположено с отклонением влево, принимается световой поток, проходящий через правый выходной зрачок EP_HB фотографического объектива TL.

Соответственно, изображение объекта, полученное благодаря правильному размещению пикселей S_HA в горизонтальном направлении, считается изображением A, и изображение объекта, полученное благодаря правильному размещению пикселей S_HB в горизонтальном направлении, считается изображением B. В этом случае степень расфокусировки фотографического объектива 137 можно обнаруживать путем определения относительных позиций изображения A и изображения B.

В этом случае микролинза ML осуществляет функцию линзового элемента, которая генерирует пару оптических изображений, состоящую из изображения A, сформированного световым потоком, проходящим через левый выходной зрачок EP_HA фотографического объектива TL, и изображения B, сформированного световым потоком, проходящим через правый выходной зрачок EP_HB фотографического объектива TL.

В пикселях S_HA и S_HB, в отношении объекта, который имеет распределение яркости в поперечном направлении экрана фотографирования, например продольной линии, обнаружение фокуса активируется. Однако в отношении поперечной линии, которая имеет распределение яркости в продольном направлении, обнаружение фокуса деактивируется. Соответственно, в данном варианте осуществления, пиксели, осуществляющие деление зрачка, также включаются в вертикальное направление (продольное направление) экрана фотографирования, в связи с чем обнаружение фокуса активируется в отношении поперечной линии.

На фиг. 6A и 6B продемонстрированы размещение и структура пикселей обнаружения фокуса для осуществления деления зрачка в вертикальном направлении экрана фотографирования. На фиг. 6A показан плоский вид пикселей, расположенных в 2 строки Ч 2 столбца, где указаны пиксели обнаружения фокуса. По аналогии с фиг. 5A, пиксели G остаются пикселями захвата изображения, и пиксели R и B используются как пиксели обнаружения фокуса, которые обозначены как S_VC и S_VD на фиг. 6A.

На фиг. 6B продемонстрировано сечение 6B-6B на фиг. 6A. Структура пикселя на фиг. 5B такая же, как структура пикселя на фиг. 6B, за исключением того, что пиксели на фиг. 5B имеют разделение зрачка в поперечном направлении, пиксели на фиг. 6B имеют разделение зрачка в продольном направлении. Таким образом, поскольку отверстие OPVC пикселя S_VC расположено с отклонением вниз, принимается световой поток, проходящий через верхний выходной зрачок EPVC фотографического объектива TL. Аналогично, поскольку отверстие OPVD пикселя S_VD расположено с отклонением вверх, принимается световой поток, проходящий через нижний выходной зрачок EPVD фотографического объектива TL. Соответственно, изображение объекта, полученное благодаря правильному размещению пикселей S_VC в вертикальном направлении, считается изображением C, и изображение объекта, полученное благодаря правильному размещению пикселей S_VD в вертикальном направлении, считается изображением D. В этом случае степень расфокусировки изображения объекта, который имеет распределение яркости в вертикальном направлении, можно обнаруживать путем определения относительных позиций изображения C и изображения D.

На фиг. 7 схематически продемонстрирован случай деления зрачка элемента захвата изображения согласно настоящему изобретению. TL указывает фотографический объектив, обозначение 107 указывает элемент захвата изображения, который расположен в прогнозируемой плоскости изображения фотографического объектива, OBJ указывает объект, и IMG указывает изображение объекта.

Согласно фиг. 4A и 4B пиксель захвата изображения принимает световой поток, проходящий через всю площадь выходного зрачка EP фотографического объектива. Между тем, согласно фиг. 5A, 5B, 6A и 6B, пиксель обнаружения фокуса имеет функцию деления зрачка. В частности, пиксель обнаружения фокуса S_HA, показанный на фиг. 5A и 5B, принимает световой поток, проходящий через левый зрачок, при наблюдении заднего конца объектива от плоскости захвата изображения, т.е. световой поток, проходящий через зрачок EP_HA на фиг. 7. Аналогично, пиксели обнаружения фокуса S_HB, S_VC и S_VD принимают световые потоки, проходящие через зрачки EP_HB, EPVC и EPVD. Если пиксели обнаружения фокуса распределены по всей области элемента 107 захвата изображения, обнаружение фокуса активируется по всей площади области захвата изображения. ЦП 121, который функционирует как блок приобретения информации о расстоянии, вычисляет расстояние до объекта на основании информации обнаружения фокуса и информации объектива, например фокусного расстояния.

На фиг. 8 продемонстрирована информация о расстоянии, получаемая блоком приобретения информации о расстоянии. В элементе 107 захвата изображения согласно настоящему изобретению, поскольку пиксели обнаружения фокуса S_HA, S_HB, S_HC и S_HD, показанные на фиг. 5A, 5B, 6A и 6B, распределены по всей области, можно получить расстояние до объекта в произвольной позиции экрана фотографирования. Если области с малыми расстояниями до объектов в распределении полученных расстояний до объектов объединены и сгруппированы, можно выделить контур объекта, включенного в экран фотографирования. Target1, Target2 и Target3 указывают области выделенных объектов, и BackGround1 указывает область фона. Dist1, Dist2, Dist3 и Dist4 указывают расстояния до объектов. Dist1 указывает расстояние до объекта в области объекта Target1, Dist2 указывает расстояние до объекта в области объекта Target2, Dist3 указывает расстояние до объекта в области объекта Target3, и Dist4 указывает расстояние до объекта в области фона BackGround1. Dist1 является ближайшим, Dist2 является вторым ближайшим, и Dist3 является третьим ближайшим. Кроме того, Dist4 является наиболее удаленным.

ЦП 121 выделяет объект из распределения расстояния до объекта, полученного от пикселя обнаружения фокуса, и получает область и расстояние каждого объекта.

В устройстве захвата изображения, отвечающем настоящему изобретению, размывание сфотографированного изображения корректируется на основании информации о расстоянии. Ход генерации размывания можно оценивать из характеристики устройства захвата изображения или характеристики фотографического объектива. Задается функция размывания, где моделируется ход генерации размывания, и размытое изображение восстанавливается согласно алгоритму восстановления изображения под общим названием ″обращение свертки″, например, с помощью фильтра Винера, что позволяет корректировать размывание. Поскольку способ коррекции размывания описан в патентном документе 2, его подробное описание здесь не приведено.

На фиг. 9 продемонстрировано соотношение между расстояниями до объектов Dist1, Dist2, Dist3 и Dist4 и расстоянием с возможностью коррекции размывания. По оси отложено расстояние до объекта Dist.

Расстояние до объекта, подлежащее фокусировке, определяется расстоянием, покрываемым фотографическим объективом 137. Поскольку трудно прогнозировать форму размывания для расстояния, не подлежащего фокусировке, расстояние с возможностью коррекции размывания также ограничивается диапазоном расстояний, практически равным расстоянию. Соответственно, ЦП 121 вычисляет диапазон расстояний для коррекции размывания согласно расстоянию, покрываемому от фотографического объектива 137. Конец расстояния ближайшей стороны для коррекции размывания именуется первым расстоянием Dist11, и конец расстояния бесконечной стороны именуется вторым расстоянием Dist12. Блок коррекции размывания может осуществлять коррекцию размывания на изображении объекта в диапазоне первого расстояния Dist11 и второго расстояния Dist12. Первое расстояние определяется на основании конца расстояния ближайшей стороны фотографического объектива 137, и второе расстояние определяется на основании конца расстояния бесконечной стороны. В этом случае первое расстояние и второе расстояние задаются с небольшим запасом по отношению к концу расстояния ближайшей стороны и концу расстояния бесконечной стороны фотографического объектива 137, с учетом погрешности изготовления фотографического объектива 137, точности остановки фокусирующей линзы и изменения коррекции размывания.

Из расстояний до объектов Dist1, Dist2, Dist3 и Dist4, продемонстрированных на фиг. 8, расстояния до объектов Dist1 - Dist3 расположены в диапазоне первого расстояния Dist11 и второго расстояния Dist12, и расстояние до объекта Dist4 расположено вне диапазона.

На фиг. 10 продемонстрировано соотношение между позициями плоскостей изображения, соответствующими расстояниям до объектов Dist1, Dist2, Dist3 и Dist4, и позицией плоскости изображения фотографического объектива 137. По оси отложена степень расфокусировки Def от позиции плоскости изображения фотографического объектива 137. В этом случае положительное направление степени расфокусировки Def соответствует направлению после фокусировки.

″0″ указывает позицию плоскости изображения фотографического объектива 137, и величина сдвига выражается как ″0″. Def1, Def2, Def3 и Def4 указывают степени расфокусировки в позициях плоскостей изображения для расстояний до объектов Dist1, Dist2, Dist3 и Dist4 соответственно. Def11 и Def12 указывают степени расфокусировки в позициях плоскостей изображения для первого расстояния Dist11 ближайшей стороны и второго расстояния Dist12 бесконечной стороны.

Между тем, Def21 и Def22 демонстрируют степени расфокусировки, которые соответствуют степеням размывания при активированной коррекции размывания. Когда степень размывания чрезвычайно высока, экстремальная обработка преобразования выполняется во время восстановления размытого изображения и весьма вероятна генерация шума. По этой причине, когда размывание корректируется, предпочтительно, чтобы степень размывания попадала в диапазон Def21 и Def22. Согласно фиг. 10 степени расфокусировки Def21 и Def22, которые соответствуют степеням размывания при активированной коррекции размывания, расположены ближе к наружной стороне, чем степени расфокусировки Def11 и Def12 в позициях плоскостей изображения первого расстояния Dist11 ближайшей стороны и второго расстояния Dist12 бесконечной стороны. По этой причине первое расстояние Dist11 ближайшей стороны и второе расстояние Dist12 бесконечной стороны не обновляются.

На фиг. 11 продемонстрировано сфотографированное изображение до осуществления коррекции размывания с помощью блока коррекции размывания. Сфотографированное изображение на фиг. 11 идентично сфотографированному изображению на фиг. 8. Как описано в нижеприведенной последовательности операций, позиция обнаружения фокуса имеет приоритет от ближайшей стороны, и позиция объекта, который расположен на ближайшей стороне среди выделенных объектов, задается как позиция обнаружения фокуса. По этой причине сфотографированное изображение до осуществления коррекции размывания с помощью блока коррекции размывания становится состоянием, в котором сфокусирована область объекта Target1 ближайшей стороны, как показано на фиг. 11. Другие области объектов Target2, Target3, и BackGround1 не сфокусированы.

На фиг. 12A и 12B продемонстрирован случай, когда размывание сфотографированного изображения корректируется с помощью блока коррекции размывания. Изображения захвата изображения на фиг. 12A и 12B идентичны изображениям захвата изображения на фиг. 8 и 11. На фиг. 12A показано изображение, где коррекция размывания осуществляе