專利名稱：成像設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及成像設(shè)備、圖像處理方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，存在用于檢測整幅圖像的運(yùn)動向量來執(zhí)行與由于用戶手部運(yùn)動導(dǎo)致的數(shù) 字照相機(jī)的運(yùn)動有關(guān)的模糊的校正的技術(shù)。例如，在日本專利申請公開No. 2006-287814中 公開了一種發(fā)明，該發(fā)明與在估算通過將被攝體(subject)的幀以矩陣方式劃分而獲得的 每個區(qū)域的運(yùn)行向量時使用每個區(qū)域的AF值的成像設(shè)備等有關(guān)。在日本專利申請公開No. 2006-287814中公開的、與成像設(shè)備等有關(guān)的發(fā)明中，為 了防止與要拍攝的被攝體無關(guān)的對象(object)不利地影響運(yùn)動向量的確定，使得包括所 聚焦的對象的區(qū)域的AF估算值高于非聚焦區(qū)域的AF估算值，并且加權(quán)每一區(qū)域的運(yùn)動向量。然而，在日本專利申請公開No. 2006-287814中公開的、與成像設(shè)備等有關(guān)的發(fā)明 中，未考慮在區(qū)域中包括對象等的邊緣部分的情況。AF估算值指示圖像的對比度，并且在包 含邊緣部分的區(qū)域中很大。當(dāng)檢測包括邊緣的區(qū)域的運(yùn)動時，如果整幅圖像的運(yùn)動方向與邊緣延伸的方向相 同，則可能不會檢測到包括邊緣的區(qū)域的運(yùn)動。甚至區(qū)域沒有運(yùn)動，有時也會檢測到邊緣延 伸方向上的運(yùn)動。因此，當(dāng)在成像設(shè)備和被攝體之間的邊緣方向上存在相對運(yùn)動時，在加權(quán)每個區(qū) 域的運(yùn)動向量時使用AF估算值趨向于引起錯誤的檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種成像設(shè)備，包括成像單元，配置來通過光電轉(zhuǎn)換被 攝體圖像來拍攝圖像；特征計(jì)算單元，配置來計(jì)算圖像中包含的每一區(qū)域的、與運(yùn)動檢測的 適當(dāng)性有關(guān)的特征值；區(qū)域運(yùn)動檢測單元，配置來檢測每一區(qū)域的運(yùn)動向量；以及整體運(yùn) 動計(jì)算單元，配置來從特征值和運(yùn)動向量中計(jì)算整幅圖像的運(yùn)動量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖像處理方法包括通過光電轉(zhuǎn)換被攝體圖像來拍攝圖 像；計(jì)算圖像中包含的每一區(qū)域的、與運(yùn)動檢測的適當(dāng)性有關(guān)的特征值；檢測每一區(qū)域的 運(yùn)動向量；以及從特征值和運(yùn)動向量中計(jì)算整幅圖像的運(yùn)動量。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過閱讀下面的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述可以更好地理 解本發(fā)明以上或其他的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)以及工業(yè)重要性。


圖1是由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備獲得的圖像的示例的圖示；圖2是根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備的功能配置的方框圖3是要針對其計(jì)算區(qū)域特征值的像素的說明圖；圖4A到4C是圖解圖像區(qū)域P中的像素圖案的示例的圖示；圖5是列出區(qū)別條件的示例的表；圖6是塊匹配方法的說明圖；圖7是根據(jù)實(shí)施例的成像設(shè)備的硬件配置的圖示；以及圖8是根據(jù)實(shí)施例的圖像處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下面參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在這里描述的實(shí)施例中，“直線圖 案”指的是由包含在圖像中的對象等的邊緣部分組成的直線的圖案。圖1是由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備獲得的圖像的示例的圖示。圖1中的圖像 被劃分為四行(i = 1到4)以及五列(j = 1到5)，因此具有整體二十個區(qū)域。在圖1的圖像中，例如，區(qū)域“a” (i = 3，j = 4)包括直線圖案。在關(guān)于區(qū)域“a” 的運(yùn)動檢測中，可能出現(xiàn)錯誤，諸如當(dāng)在與直線延伸的方向相同的方向上在成像設(shè)備與被 攝體之間存在的相對運(yùn)動時未檢測到這樣的運(yùn)動，或者當(dāng)實(shí)際上不存在相對運(yùn)動時檢測到 運(yùn)動。在本實(shí)施例中，描述一種成像設(shè)備，該成像設(shè)備能夠通過合適地加權(quán)包含直線圖 案區(qū)域(如區(qū)域“a”)的運(yùn)動向量來更精確地檢測整幅圖像的運(yùn)動量。圖2是根據(jù)本實(shí)施例的成像設(shè)備的功能配置的方框圖。圖2中的成像設(shè)備1包括 圖像輸入單元10、區(qū)域特征計(jì)算單元20、運(yùn)動向量檢測單元30、幀運(yùn)動向量計(jì)算單元40、照 相機(jī)控制單元50和受控單元60。圖像輸入單元10從輸入的光產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，并且輸出圖像數(shù)據(jù)。例如，圖像輸入 單元10接收通過未示出的光學(xué)系統(tǒng)(包括鏡頭和快門)的光。所接收到的光被成像裝置 (其中在平面中布置感光元件)接收，被轉(zhuǎn)換為與入射光量對應(yīng)的信號電荷，并且作為圖像 數(shù)據(jù)輸出。區(qū)域特征計(jì)算單元20逐像素地計(jì)算區(qū)域特征值。圖3是要針對其計(jì)算區(qū)域特征 的像素的說明圖?，F(xiàn)在考慮包含在3乘3像素的圖像區(qū)域“P”中的圖案的區(qū)別。針對圖像 區(qū)別計(jì)算關(guān)于圖像區(qū)域“P”的梯度協(xié)方差矩陣“Z”。通過下面的等式(1)表示梯度協(xié)方差 矩陣“Z”。Z = ^sA
、S*y Syy)
I-^-!-3^)(^7+1) --Kx-y-1))IlWx+!-^ -^-^yD^x-y+i) -^y-i))II(itx-y+i)-^y-i))2
(1)等式⑴需要諸如P(0，1)、P(1，0)和P(l，4)之類的值，但是因?yàn)樵趯?shí)際圖像中圖 像存在于圖像區(qū)域P之外，因此可以使用其值。如果區(qū)域的大小不是3乘3像素，則可以通 過將等式(1)中的范圍Σ調(diào)節(jié)到區(qū)域的大小來進(jìn)行類似的計(jì)算。在下面描述包含在圖像區(qū)域“P”中的圖案和梯度協(xié)方差矩陣“Ζ”之間的關(guān)系。如 圖4Α到4C所示，現(xiàn)在考慮三種圖案。圖4Α到4C分別圖解角圖案、示例性直線圖案和無圖案。當(dāng)針對每個圖案獲得梯度協(xié)方差矩陣“Z”時，圖4A中的角圖案具有絕對大值的對角元 素以及小值的非對角元素。在圖4B的直線圖案中，對角元素之一具有絕對大值，而對角元 素中的另一個具有小值。在圖4C的無圖案中，對角元素以及非對角元素具有小值。特定矩陣“A”的本征值(eigenvalue)可以被稱為矩陣“B”的對角元素，其中通過 旋轉(zhuǎn)矩陣“A”的坐標(biāo)系來使非對角元素變?yōu)榱銇慝@得矩陣B。圖像的旋轉(zhuǎn)等效于矩陣的坐 標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)。因此，通過獲得區(qū)域“W” (區(qū)域“W”是圖像中的任意區(qū)域)的梯度協(xié)方差矩陣“Z” 的本征值“d/’和“d2”，包含在區(qū)域“W”中的圖案被區(qū)分為角圖案、邊緣(直線)圖案和無 圖案，其中Cl1 ( d2。在圖5中給出區(qū)分條件。通過下面的等式0-1)和0-2)表示梯度協(xié)方差矩陣“Z”的本征值“d/’和“d2”。
權(quán)利要求
1.一種成像設(shè)備，包括成像單元，配置來通過光電轉(zhuǎn)換被攝體圖像來拍攝圖像；特征計(jì)算單元，配置來計(jì)算圖像中包含的每一區(qū)域的、與運(yùn)動檢測的適當(dāng)性有關(guān)的特 征值；區(qū)域運(yùn)動檢測單元，配置來檢測每一區(qū)域的運(yùn)動向量；以及整體運(yùn)動計(jì)算單元，配置來從特征值和運(yùn)動向量中計(jì)算整幅圖像的運(yùn)動量。
2.如權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中所述特征值能夠進(jìn)行角圖案區(qū)域、直線圖案區(qū) 域和無圖案區(qū)域的區(qū)分。
3.如權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中特征值是所述區(qū)域的梯度協(xié)方差矩陣的本征值。
4.如權(quán)利要求3所述的成像設(shè)備，其中所述本征值是所述梯度協(xié)方差矩陣的兩個本征 值中較小的一個。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一個所述的成像設(shè)備，其中所述區(qū)域運(yùn)動檢測單元基于所 述特征值設(shè)置要經(jīng)受運(yùn)動檢測的范圍。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一個所述的成像設(shè)備，其中所述整體運(yùn)動計(jì)算單元通過使 用已經(jīng)基于所述特征值或與所述特征值相關(guān)的值加權(quán)的運(yùn)動向量來計(jì)算運(yùn)動量。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一個所述的成像設(shè)備，進(jìn)一步包括控制單元，配置來基于由 所述整體運(yùn)動計(jì)算單元計(jì)算的運(yùn)動量控制所述成像單元。
8.如權(quán)利要求7所述的成像設(shè)備，其中所述控制單元控制所述成像單元來防止由所述 成像單元拍攝的圖像模糊。
9.一種圖像處理方法，包括通過光電轉(zhuǎn)換被攝體圖像來拍攝圖像；計(jì)算圖像中包含的每一區(qū)域的、與運(yùn)動檢測的適當(dāng)性有關(guān)的特征值；檢測每一區(qū)域的運(yùn)動向量；以及從特征值和運(yùn)動向量中計(jì)算整幅圖像的運(yùn)動量。
全文摘要
一種成像設(shè)備，包括成像單元，配置來通過光電轉(zhuǎn)換被攝體圖像來拍攝圖像；特征計(jì)算單元，配置來計(jì)算圖像中包含的每一區(qū)域的、與運(yùn)動檢測的適當(dāng)性有關(guān)的特征值；區(qū)域運(yùn)動檢測單元，配置來檢測每一區(qū)域的運(yùn)動向量；以及整體運(yùn)動計(jì)算單元，配置來從特征值和運(yùn)動向量中計(jì)算整幅圖像的運(yùn)動量。
文檔編號G06T7/20GK102075684SQ201010563540
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者關(guān)海克, 山中祐治 申請人:株式會社理光