專利名稱：圖像輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像輸入裝置如電子靜止照相機(jī)和攝像機(jī)，更具體地講，涉及用于與照明光的色溫相關(guān)的斑點(diǎn)校正(shading correction)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
圖27是說明常規(guī)電子靜止照相機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
參考圖中的參考標(biāo)號，111表示包括Rom 111a的光學(xué)鏡頭，在Rom 111a中存儲(chǔ)斑點(diǎn)校正系數(shù)，112表示用于僅透射具有等于或低于近紅外線波長的光的IR截?cái)酁V光器，113表示作為成像元件的CCD圖像傳感器，用于通過光電轉(zhuǎn)換獲得成像信號，114表示用于執(zhí)行相關(guān)二重抽樣(CDS)、信號放大等操作的模擬信號處理電路，115表示用于將成像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器，116表示數(shù)字信號處理電路，用于通過為每個(gè)不同的色度信號合成(同步化)來自圖像傳感器113的成像信號來獲得視頻信號，117表示用于產(chǎn)生圖像傳感器113的驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)電路，118表示用于將從ROM111a讀出的斑點(diǎn)校正系數(shù)轉(zhuǎn)換為A/D轉(zhuǎn)換器115的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓控制電路，119表示用于將從基準(zhǔn)電壓控制電路118輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量、并將該模擬量提供到A/D轉(zhuǎn)換器115作為基準(zhǔn)電壓的D/A轉(zhuǎn)換器，以及120表示用于存儲(chǔ)在數(shù)字信號處理電路116中獲得的視頻信號的存儲(chǔ)卡。
根據(jù)從驅(qū)動(dòng)電路117提供的地址從Rom 111a讀取校正系數(shù)，在基準(zhǔn)電壓控制電路118中計(jì)算將要提供給A/D轉(zhuǎn)換器115的基準(zhǔn)電壓，以及以模擬量的形式將該基準(zhǔn)電壓提供給A/D轉(zhuǎn)換器115，以便執(zhí)行斑點(diǎn)校正(參見未審查的日本專利申請的公開號2000-41179，第2-3頁和圖6)。
如圖28A所示，如果光學(xué)鏡頭111和傳感器113之間有足夠的距離，那么通過與IR截?cái)酁V光器112有關(guān)的光學(xué)鏡頭111透射的光R0、R1和R2的入射角彼此有較少不同。如圖29所示，IR截?cái)酁V光器112的透射性能取決于入射角而不同，但是，幾乎不可被檢測到的這種差異是在允許范圍內(nèi)的。
但是，近年來，隨著連續(xù)促進(jìn)縮小尺寸，如圖28B所示，光學(xué)鏡頭111和傳感器113被布置為彼此越來越靠近。因?yàn)檫@種趨勢，相對于IR截?cái)酁V光器112的光的入射角隨相對于光軸距離的增加而變得更小。圖30示出每種波長的IR截?cái)酁V光器的透射性能，其中隨著相對于光軸的距離增加，可透射的波長帶移向較短的波長側(cè)。上述現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)生的成像信號在屏幕中心微紅和在屏幕的邊緣部分微藍(lán)，如圖31所示。
常規(guī)的斑點(diǎn)校正是基于諸如鏡頭的位置、光圈、類型等信息執(zhí)行的。當(dāng)這些信息被固定為恒定的值時(shí)，斑點(diǎn)校正也表現(xiàn)出恒定的結(jié)果。但是，先前的紅分量取決于進(jìn)入照相機(jī)的光的色溫而偏移，但是，色溫是與鏡頭的位置、光圈、類型等無關(guān)的獨(dú)立因數(shù)。因此，色溫不能被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?br> 在成像信號沒有被斑點(diǎn)校正的情況下，如果基于光軸附近的成像信號校正色溫，那么根據(jù)相對于光軸距離的增加在藍(lán)方向失去平衡。相反，當(dāng)基于遠(yuǎn)離光軸的成像信號校正色溫時(shí)，在光軸附近的紅方向失去平衡。在上述任一種情況下，成像信號的質(zhì)量都會(huì)被損壞。
此外，在基于從圖像傳感器獲得的成像信號估計(jì)焦點(diǎn)以便移動(dòng)鏡頭的AF(自動(dòng)對焦)情況下，當(dāng)基于未校正色溫的成像信號估計(jì)焦點(diǎn)時(shí)，采樣強(qiáng)度僅相對于紅色分量偏移，這使得難以估計(jì)優(yōu)選值。結(jié)果，不能實(shí)現(xiàn)希望的AF操作。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于準(zhǔn)確地校正照明光的色溫的圖像輸入裝置。
根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置包括
光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由該光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；色溫測量電路，用于為每個(gè)測量區(qū)域測量從圖像傳感器讀出的成像信號的色溫，其中將圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域可選地劃分成測量區(qū)域；以及色溫校正電路，用于基于由色溫測量電路獲得的每個(gè)區(qū)域色溫測量的結(jié)果，為在與測量區(qū)域的劃分相同或不同的狀態(tài)下劃分的每個(gè)校正區(qū)域，校正成像信號的色溫。
更具體地說，該圖像輸入裝置還包括存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)地存儲(chǔ)來自圖像傳感器的成像信號；以及測量結(jié)果存儲(chǔ)電路，用于臨時(shí)地存儲(chǔ)由色溫測量電路獲得的色溫測量結(jié)果，其中色溫校正電路輸入來自存儲(chǔ)器的成像信號和來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路的色溫測量結(jié)果，以及基于每個(gè)區(qū)域色溫測量結(jié)果，為在與測量區(qū)域的劃分相同或不同的狀態(tài)下劃分的每個(gè)校正區(qū)域，校正成像信號的色溫。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，為每個(gè)測量區(qū)域測量色溫，以及為從圖像傳感器讀出的成像信號中的每個(gè)校正區(qū)域校正色溫。因此，在每個(gè)校正區(qū)域中色溫可以被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?斑點(diǎn)校正)。
在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的圖像輸入裝置中，色溫測量電路中的測量區(qū)域和色溫校正電路中的校正區(qū)域可以重合或彼此不同。
在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的圖像輸入裝置中，測量區(qū)域和校正區(qū)域可以分別具有類似于在圖像傳感器的前一級中提供的光學(xué)鏡頭的光圈形狀的同心非圓形形狀。不同尺寸的同心的光圈開口形狀的組合圖形對應(yīng)于色分離濾光器的透射特性，該色分離濾光器在從屏幕中心朝屏幕周邊的水平和垂直方向中顯示對稱的圖形。由此，與其中以使各個(gè)區(qū)域其間沒有特別關(guān)系的這種更簡單方式將圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域分為水平和垂直方向的區(qū)域劃分方法相比較，可以減小需要的區(qū)域數(shù)目。結(jié)果，可以減小校正數(shù)據(jù)的數(shù)目、校正操作的數(shù)目等，從而可以縮小電路尺寸。
作為類似于光圈形狀的優(yōu)選例子可以提及的是同心的傾斜正方形的圖形。
在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的圖像輸入裝置中，測量區(qū)域和校正區(qū)域各自的形狀可以具有同心的圓形形狀。在這種結(jié)構(gòu)中，與以使各個(gè)區(qū)域其間沒有特別關(guān)系的這種更簡單方式將圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域分為水平和垂直方向的區(qū)域劃分方法相比較，可以減小需要的區(qū)域數(shù)目。結(jié)果，可以減小校正數(shù)據(jù)的數(shù)目、校正操作的數(shù)目等，從而可以縮小電路尺寸。
在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的圖像輸入裝置中，測量區(qū)域可以具有在穿過圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域中心的垂直和水平方向上延伸的線性態(tài)(linear state)，并且校正區(qū)域可以具有以整個(gè)區(qū)域的中心為中心的同心圓形形狀。在這種情況下，色溫測量電路適合于在對應(yīng)于同心圓形劃分區(qū)域的估計(jì)信息中插值在線性-狀態(tài)測量區(qū)域中獲得的色溫測量結(jié)果。
在上述結(jié)構(gòu)中，不在圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域，而是在整個(gè)區(qū)域的一部分中進(jìn)行色溫測量，該部分區(qū)域?qū)?yīng)于水平和垂直方向的線性態(tài)區(qū)域。基于在水平和垂直方向上的線性-狀態(tài)區(qū)域中獲得的色溫或基于色溫的校正數(shù)據(jù)來插值非測量區(qū)域中的校正數(shù)據(jù)。由此，因?yàn)榉菧y量區(qū)中的校正數(shù)據(jù)被插值，所以可以進(jìn)一步縮小電路尺寸。
在上述結(jié)構(gòu)中，色溫校正電路可以適合于通過將對應(yīng)于來自圖像傳感器的成像信號的校正數(shù)據(jù)加到成像信號，來校正色溫。由此，在色溫斑點(diǎn)的性能表示DC(直流)分量的情況下(在以在成像信號的每個(gè)地址處偏移變量的水平不同的方式產(chǎn)生色溫斑點(diǎn)的情況下)，色溫可以被準(zhǔn)確地校正。
色溫校正電路或者可以適合于通過將來自圖像傳感器的成像信號乘以對應(yīng)于成像信號的校正數(shù)據(jù)，來校正色溫。由此，在色溫斑點(diǎn)的性能表示AC(交流)分量的情況下(在以在每個(gè)地址處增益變量的水平不同的方式產(chǎn)生色溫斑點(diǎn)的情況下)，色溫可以被準(zhǔn)確地校正。
色溫校正電路或者可以適合于通過將對應(yīng)于來自圖像傳感器的成像信號的校正數(shù)據(jù)加到成像信號，并將成像信號乘以校正數(shù)據(jù)，來校正色溫。由此，在色溫斑點(diǎn)的性能表示AC分量和DC分量以混合方式存在的狀態(tài)的情況下(在以在成像信號的的每個(gè)地址處偏移變量和增益變量的水平不同的方式產(chǎn)生色溫斑點(diǎn)的情況)，色溫可以被準(zhǔn)確地校正。
在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的圖像輸入裝置中，色溫測量電路另外可以適合于通過僅使用圖像傳感器讀取的成像信號的、不受圖像傳感器的前一級提供的光學(xué)鏡頭影響的區(qū)域中的成像信號校正成像信號的色溫。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，用作校正數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的成像信號的區(qū)域不受鏡頭斑點(diǎn)的任何影響，以及其色溫將被校正的成像信號的區(qū)域也不受鏡頭斑點(diǎn)的任何影響。因此，可以在最初階段中和最初階段之外避免來自鏡頭斑點(diǎn)的影響，以及主要受如色溫以及鏡頭和圖像傳感器之間的位置關(guān)系這些條件影響的色溫斑點(diǎn)校正可以被準(zhǔn)確地執(zhí)行。所述的效果也可以應(yīng)用于不適合于校正源于光學(xué)鏡頭的斑點(diǎn)的圖像輸入裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置包括光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由該光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；色溫測量部分，用于測量色溫；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)與圖像傳感器中的成像信號的地址和色溫相關(guān)聯(lián)的色溫校正數(shù)據(jù)；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路，用于使用地址和色溫作為參數(shù)在該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中查找校正數(shù)據(jù)；微處理器，用于輸入來自圖像傳感器的成像信號、成像信號的地址以及來自色溫測量電路的測量色溫，并使用成像信號的地址和測量的色溫作為參數(shù)控制校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路；以及色溫校正電路，用于在該微處理器控制下，使用通過該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的校正數(shù)據(jù)，校正來自圖像傳感器的成像信號的色溫。
色溫測量部分可以是適于測量攝影主題及其外圍的色溫而不使用來自圖像傳感器的成像信號的色溫測量傳感器。
校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以適于借助對照表格形式存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，并且色溫校正電路可以適合于借助對照表格形式用從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的校正數(shù)據(jù)代替成像信號。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與前述的圖像輸入裝置相比較，提供了校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以便在其中預(yù)先存儲(chǔ)色溫的校正數(shù)據(jù)，其中在需要時(shí)基于由色溫測量電路測量的色溫產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，微處理器使用從圖像傳感器中的圖像傳感器讀取的成像信號的地址以及來自色溫測量傳感器的測量色溫作為參數(shù)，通過校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路查找校正數(shù)據(jù)，以由此讀取對應(yīng)于該地址的色溫和測量的色溫的校正數(shù)據(jù)，并將讀取的校正數(shù)據(jù)傳送到色溫校正電路。色溫校正電路使用接收到的校正數(shù)據(jù)，校正從圖像傳感器讀取的成像信號的色溫。在色溫校正中使用的校正數(shù)據(jù)不僅與測量的色溫有關(guān)，而且與成像信號的地址有關(guān)。簡而言之，校正數(shù)據(jù)可比得上前述的區(qū)域劃分。因?yàn)榛诎ǖ刂沸畔⒌纳珳氐男Ｕ龜?shù)據(jù)來校正成像信號的色溫，因此可以依照成像信號的地址適當(dāng)?shù)匦Ｕ珳?斑點(diǎn)校正)。此外，借助于表格形式從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器簡單地讀取校正數(shù)據(jù)，使之不必要基于測量的色溫隨時(shí)產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。結(jié)果，可以增加處理速度。
此外，校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的提供可有利于校正數(shù)據(jù)的更新。
在上述結(jié)構(gòu)中，該微處理器優(yōu)選具有如下特征基于成像信號和測量的色溫計(jì)算新的校正數(shù)據(jù)，以及根據(jù)相應(yīng)成像信號的地址在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中寫入所計(jì)算的新校正數(shù)據(jù)，以便當(dāng)在其處輸入校正數(shù)據(jù)更新命令時(shí)，更新其中的數(shù)據(jù)。
該微處理器優(yōu)選可以具有如下特征從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取校正數(shù)據(jù)，基于成像信號和測量的色溫修改校正數(shù)據(jù)，以及根據(jù)相應(yīng)成像信號的地址在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中寫入所修改的新校正數(shù)據(jù)，以便當(dāng)輸入校正數(shù)據(jù)更新命令時(shí)，更新其中的數(shù)據(jù)。
在某些情況下，由于環(huán)境變化和干擾，色溫不可能被準(zhǔn)確地校正。當(dāng)那些情況發(fā)生時(shí)，指令校正數(shù)據(jù)的更新，以便通過該微處理器更新校正數(shù)據(jù)。微處理器基于成像信號的信號值和測量的色溫計(jì)算適合于當(dāng)前條件的新校正數(shù)據(jù)，以及根據(jù)相應(yīng)成像信號的地址，在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中寫入新的校正數(shù)據(jù)，以便更新其中的數(shù)據(jù)。或者，校正數(shù)據(jù)可以從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取并被修改。因此，當(dāng)隨時(shí)需要修改校正數(shù)據(jù)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)靈活響應(yīng)，以便處理受環(huán)境變化和干擾的任何影響。
在上述結(jié)構(gòu)中，校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以適合于使用光學(xué)鏡頭的性能作為除地址和色溫之外的參數(shù)，來存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)。通過結(jié)合諸如光學(xué)鏡頭的類型、焦點(diǎn)等信息可以更加靈活地處理色溫校正。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以采取數(shù)據(jù)插值法。更具體地說，假定校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以與來自圖像傳感器的成像信號的地址相關(guān)的離散方式存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，那么色溫校正電路適合于通過插值法，使用鄰近于校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的成像信號地址的地址處的校正數(shù)據(jù)，計(jì)算關(guān)于成像信號的校正數(shù)據(jù)，并且當(dāng)成像信號的地址與校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的校正數(shù)據(jù)的地址不對應(yīng)時(shí)，在插值中使用所計(jì)算的校正數(shù)據(jù)校正色溫。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，色溫校正電路具有插值特點(diǎn)，并且校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器不必包含對應(yīng)于成像信號所有地址的校正數(shù)據(jù)，而是僅以離散方式在其中存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)。結(jié)果，可以減小需要的容量，以及由此可以控制電路尺寸。
上面描述的插值法包括使用正函數(shù)的近似法、使用二次函數(shù)的近似法以及使用其他函數(shù)的近似法。
該圖像輸入裝置可以有效地如下這樣構(gòu)成，以避免受鏡頭斑點(diǎn)影響。
更具體地說，根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置包括
光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；布置在光學(xué)鏡頭的前一級中的變焦放大倍率調(diào)整電路；存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)地存儲(chǔ)來自圖像傳感器的成像信號；色溫測量電路，用于為每個(gè)測量區(qū)域測量從圖像傳感器讀出的成像信號的色溫，其中圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域被劃分為測量區(qū)域；測量結(jié)果存儲(chǔ)電路，用于臨時(shí)地存儲(chǔ)通過色溫測量電路的色溫測量結(jié)果；色溫校正電路，用于輸入來自存儲(chǔ)器的成像信號以及來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路的色溫測量結(jié)果，以及基于通過色溫測量電路的每個(gè)區(qū)域色溫測量的結(jié)果、為在與劃分測量區(qū)域相同或不同的狀態(tài)下劃分的每個(gè)校正區(qū)域，校正成像信號的色溫；以及微處理器，用于在攝影操作的最初階段控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭，以具有與拍攝操作中希望的變焦放大倍率不同的變焦放大倍率，并且相對于當(dāng)前獲得的成像信號使色溫測量電路和測量結(jié)果存儲(chǔ)電路有效(validate)，該微處理器還控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭，以具有拍攝操作中希望的變焦放大倍率，并且相對于當(dāng)前獲得的成像信號使存儲(chǔ)器有效，以及使色溫校正電路有效。
上述結(jié)構(gòu)的特征在于變焦放大倍率調(diào)整鏡頭和微處理器。該微處理器在拍攝操作的最初階段控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭，以便具有不同于拍攝操作中希望的變焦放大倍率的變焦距放大倍率作為按壓釋放等的結(jié)果。然后，該微處理器使色溫測量電路和測量結(jié)果存儲(chǔ)電路有效，為每個(gè)測量區(qū)域測量來自圖像傳感器的成像信號的色溫，并在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路中臨時(shí)地存儲(chǔ)色溫測量結(jié)果。結(jié)果，獲得由不受鏡頭斑點(diǎn)影響并等于普通視角的成像信號所測量的色溫。接下來，該微處理器控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭，以具有拍攝操作中希望的變焦放大倍率，使存儲(chǔ)器有效并臨時(shí)地存儲(chǔ)來自圖像傳感器的成像信號。然后，該微處理器使色溫校正電路有效并輸入來自存儲(chǔ)器的成像信號和來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路的色溫測量結(jié)果，然后，基于該色溫測量結(jié)果為每個(gè)區(qū)域校正成像信號的色溫。由此，由不受鏡頭斑點(diǎn)影響并等于普通視角的成像信號來測量色溫，然后對所測量的色溫進(jìn)行校正。結(jié)果，可以高度準(zhǔn)確地校正色溫斑點(diǎn)，而不受鏡頭斑點(diǎn)的任何影響。
此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置包括光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；色溫測量傳感器，用于測量攝影主題及其外圍的色溫；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)與圖像傳感器中的成像信號的地址和色溫相關(guān)聯(lián)的色溫校正數(shù)據(jù)；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路，用于使用地址和色溫作為參數(shù)，在該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中查找校正數(shù)據(jù)；微處理器，輸入來自圖像傳感器的成像信號、成像信號的地址和來自色溫測量傳感器的測量色溫，并且使用成像信號的地址和測量的色溫作為參數(shù)，控制校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路；色溫校正電路，用于在該微處理器控制下，使用通過校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的校正數(shù)據(jù)，校正來自圖像傳感器的成像信號的色溫；以及變焦處理電路，用于剪切距來自色溫校正電路的經(jīng)過色溫校正的成像信號中的數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)中心預(yù)定坐標(biāo)距離內(nèi)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)中心對應(yīng)于圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域的中心，并且用于變焦所剪切數(shù)據(jù)。
上述結(jié)構(gòu)的特征在于提供變焦處理電路。與在信息通信路徑的最初端提供變焦放大倍率調(diào)整鏡頭相反，變焦處理電路設(shè)置在其最后端。變焦處理電路剪切距來自色溫校正電路的經(jīng)過色溫校正的圖像信號中的數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)中心預(yù)定坐標(biāo)距離內(nèi)的數(shù)據(jù)。由此，可以在避免受鏡頭斑點(diǎn)影響的狀態(tài)下校正色溫斑點(diǎn)。上述效果應(yīng)用于由于光學(xué)鏡頭不擁有校正斑點(diǎn)特征的圖像輸入裝置。
圖像輸入裝置可以如下這樣形成，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對焦，從而避免受色溫斑點(diǎn)的影響。
上述結(jié)構(gòu)中的圖像輸入裝置還包括布置在光學(xué)鏡頭的前一級中的焦距調(diào)整鏡頭；以及AF處理電路，用于從色溫校正電路的色溫校正圖像信號提取特定的頻率分量，并且判斷成像信號的對焦程度，其中該焦距調(diào)整鏡頭是基于來自AF處理電路的對焦程度的判斷結(jié)果進(jìn)行控制的。
上述結(jié)構(gòu)的特征在于，在判斷成像信號的對焦程度的情況下，預(yù)先校正成像信號的色溫，以便在經(jīng)過色溫校正的成像信號中判斷對焦程度。因?yàn)樵诮?jīng)過色溫校正的成像信號中判斷對焦程度，因此可以在避免受色溫斑點(diǎn)影響的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)高精度的自動(dòng)對焦。
優(yōu)選可以將為了處理色溫的色溫校正和為了處理光學(xué)鏡頭的斑點(diǎn)校正的特征結(jié)合起來。由于結(jié)合這些特征，就電路而言，可以使該結(jié)構(gòu)合理化，其中電路和功耗可以被縮減。
至此所述，根據(jù)本發(fā)明，由于照明光的色溫在成像信號中產(chǎn)生的色溫斑點(diǎn)可以被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?，其中可以恰?dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)處理各種應(yīng)用如電路尺寸、校正準(zhǔn)確度、希望的使用等的靈活響應(yīng)。此外，可以避免由于通過色溫斑點(diǎn)引起的錯(cuò)誤信號所帶來的獲得焦點(diǎn)的可能故障。


本發(fā)明通過附圖中的實(shí)例進(jìn)行說明，但不局限于附圖中的圖，其中相同的參考標(biāo)記表示相似的元件，其中圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是CCD圖像傳感器的圖例；圖3是說明根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是說明根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖5顯示根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例在測量和校正色溫中的區(qū)域-劃分圖形；圖6是色溫測量的圖例；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖8A和8B是根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的光圈機(jī)構(gòu)的圖例；圖9是說明根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖10顯示根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例在測量和校正色溫中的區(qū)域-劃分圖形；圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖12顯示根據(jù)第三優(yōu)選實(shí)施例在測量和校正色溫中的區(qū)域-劃分圖形；圖13顯示根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例在測量和校正色溫中的區(qū)域-劃分圖形；圖14是說明根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖15顯示根據(jù)第五優(yōu)選實(shí)施例在測量和校正色溫中的區(qū)域-劃分圖形；圖16是說明根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖17是說明根據(jù)第六優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖18是說明根據(jù)第六優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明第七優(yōu)選實(shí)施例的校正數(shù)據(jù)的不連續(xù)性的圖例；圖20是根據(jù)第七優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)插值的圖例；圖21是根據(jù)第七優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)插值的圖例；圖22是根據(jù)第七優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)插值的圖例；圖23是說明根據(jù)本發(fā)明第八優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖24是說明根據(jù)第八優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖25是說明根據(jù)本發(fā)明第十優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖26是說明根據(jù)第十優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖27是說明常規(guī)電子靜止照相機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖28A和28B是在光學(xué)鏡頭和圖像傳感器之間的距離產(chǎn)生變化的圖例。
圖29是當(dāng)光學(xué)鏡頭和圖像傳感器之間有大的距離時(shí)，IR截?cái)酁V光器的波長-透射系數(shù)特性圖表。
圖30是當(dāng)光學(xué)鏡頭和圖像傳感器之間有小的距離時(shí)，IR截?cái)酁V波器的波長-透射系數(shù)性能圖表。
圖31是色溫斑點(diǎn)的圖例。
具體實(shí)施例方式
下面，參考圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
第一優(yōu)選實(shí)施例圖1是說明根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在該圖像輸入裝置中，在光學(xué)鏡頭11和CCD圖像傳感器13之間布置IR(紅外線)截?cái)酁V光器12，以便當(dāng)通過光學(xué)鏡頭11在圖像傳感器13上形成攝影主題圖像時(shí)，通過IR截?cái)酁V光器12的入射光的長波長側(cè)上的分量被除去。圖像傳感器13是單板型成像元件，其中用于執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換元件被二維地布置，并且不同顏色的濾色器被布置在光電轉(zhuǎn)換元件上。圖像傳感器13的成像信號通過驅(qū)動(dòng)電路18中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號讀取。讀出的成像信號在模擬信號處理電路14中經(jīng)受相關(guān)雙重采樣和信號放大，然后，從模擬信號處理電路14所得的成像信號在作為信號轉(zhuǎn)換器的A/D轉(zhuǎn)換器15中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號處理電路16執(zhí)行色溫斑點(diǎn)校正處理，以便對成像信號進(jìn)行照明光的色溫(下面，簡要地稱為色溫)處理，并且基于不同的色度(chrominance)信號合成(同步化)已執(zhí)行色溫斑點(diǎn)校正的成像信號，然后，執(zhí)行用于獲得視頻信號的處理。結(jié)果，獲得視頻信號。這里，視頻信號被定義為用于靜止圖像和視頻圖像的信號。所獲得的視頻信號被轉(zhuǎn)換為壓縮格式(例如，JPEG或MPEG)，并被記錄在記錄介質(zhì)如存儲(chǔ)卡17上。
在CCD圖像傳感器13中，光電轉(zhuǎn)換元件19被二維地布置，如圖2所示，并且用于分離R分量、G分量或B分量的RGB濾色器20被拜耳(Bayer)排列在該光電轉(zhuǎn)換元件上。在光電轉(zhuǎn)換元件19上照射的光具有被從濾色器20中除去的特定色度成分，并且這些光到達(dá)光電轉(zhuǎn)換元件19，由此被轉(zhuǎn)換為電荷信號。通過從外部驅(qū)動(dòng)電路提供的脈沖，該電荷信號從光電轉(zhuǎn)換元件被傳送到鄰近光電轉(zhuǎn)換元件19布置的垂直傳送CCD 21，此外，通過從驅(qū)動(dòng)電路提供的脈沖，該電荷信號被傳送到水平傳送CCD 22。傳送到水平傳送CCD 22的電荷信號通過從驅(qū)動(dòng)電路提供的脈沖被進(jìn)一步傳送到放大器23，并在放大器23中轉(zhuǎn)換為電壓信號。該電壓信號從輸出端子24輸出。
圖3是說明數(shù)字信號處理電路16的結(jié)構(gòu)的框圖。數(shù)字信號處理電路16包括輸入地址控制電路31，用于控制在A/D 15中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的成像信號的地址并輸入其中；照明光色溫測量電路32，用于根據(jù)在輸入地址控制電路31中產(chǎn)生的成像信號的地址，將成像信號分為預(yù)定區(qū)域，并測量每個(gè)區(qū)域成像信號的色溫，照明光色溫測量電路32根據(jù)測量的色溫進(jìn)一步輸出必要的色溫校正數(shù)據(jù)；照明光色溫測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33，用于存儲(chǔ)通過色溫測量電路32測量的結(jié)果；存儲(chǔ)器36，其中記錄成像信號；輸出地址控制電路38，用于控制成像信號的地址，在該地址處根據(jù)成像信號的地址讀出存儲(chǔ)器36中記錄的成像信號；存儲(chǔ)器控制電路37，用于根據(jù)輸入地址控制電路31和輸出地址控制電路38的控制信號產(chǎn)生用于控制與存儲(chǔ)器36相關(guān)的數(shù)據(jù)的寫和讀的信號；照明光色溫校正電路34，用于基于從測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33輸出的色溫測量結(jié)果從存儲(chǔ)器36讀取成像信號的色溫；以及YC處理電路35，用于為每個(gè)色度信號合成來自色溫校正電路34的經(jīng)過色溫校正的圖像信號，并獲得視頻信號。
如圖4所示，色溫校正電路34包括用于將從存儲(chǔ)器36讀出的成像信號乘以來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)的乘法器41，以及用于裁剪通過乘法器41的操作結(jié)果中的下溢和上溢值、并控制操作結(jié)果以停留在預(yù)定的位范圍內(nèi)的上溢/下溢校正電路49。
如圖5所示，色溫測量電路32，根據(jù)來自輸入地址控制電路31的地址，通過如圖形a1所示的區(qū)域劃分，測量每個(gè)區(qū)域的從圖像傳感器13獲得的成像信號的色溫，以及基于圖形a2所示的測量結(jié)果，輸出用于校正與成像信號的區(qū)域劃分?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)的色溫的系數(shù)。
圖形a1和a2的上側(cè)和左側(cè)中所示的值用作所劃分的區(qū)域的坐標(biāo)。例如，由圖形a1中的雙圓圈表示的區(qū)域由(1，0)表示，由圖形a2中的雙圓圈表示的區(qū)域由(10，12)表示。例如，基于坐標(biāo)(2，2)、(3，2)(2，3)和(3，3)的測量結(jié)果執(zhí)行坐標(biāo)(11，11)處的色溫校正。
攝影主題的圖像經(jīng)由光學(xué)鏡頭11通過IR截?cái)酁V光器12透射，并在圖像傳感器13上形成圖像。由圖像傳感器13光電轉(zhuǎn)換的成像信號在模擬信號處理電路14中經(jīng)歷諸如相關(guān)雙重采樣和信號放大的信號處理。然后，模擬信號處理電路14的輸出在A/D轉(zhuǎn)換器15中從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。基于來自輸入地址控制電路31的地址，來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號通過如圖形a1所示的區(qū)域劃分，由色溫測量電路32經(jīng)受色溫測量，并且基于測量結(jié)果，所獲得的色溫校正數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中。其間，基于來自輸入地址控制電路31的控制信號，來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號通過存儲(chǔ)器控制電路37存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36。
在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中存儲(chǔ)圖形a1和a2的校正數(shù)據(jù)之后，存儲(chǔ)器控制電路37根據(jù)輸出地址控制電路38讀取存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的成像信號。從測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33讀取通過存儲(chǔ)器控制電路37讀出的用于與成像信號的區(qū)域相關(guān)的色溫校正的數(shù)據(jù)，并且成像信號和校正數(shù)據(jù)都被輸出到色溫校正電路34。
色溫校正電路34在乘法器41中將從存儲(chǔ)器36讀出的成像信號乘以來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)，然后在上溢/下溢校正電路49中裁剪超出位范圍的數(shù)據(jù)，并輸出所得的數(shù)據(jù)。在YC處理電路35中為每個(gè)不同的色度信號合成在色溫校正電路34中經(jīng)過色溫校正的輸出信號，并且該輸出信號經(jīng)過用于獲得視頻信號的處理。然后，所得的視頻信號被輸出到待在其中記錄的存儲(chǔ)卡17。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，攝影主題的圖像從光學(xué)鏡頭11輸入，并且可以校正由攝影主題獲得的成像信號的任一可選區(qū)域中的色溫。結(jié)果，取決于色溫的條件以及光學(xué)鏡頭11和圖像傳感器13之間的位置關(guān)系而其狀態(tài)不同的色溫斑點(diǎn)可以被校正。
在色溫校正電路34中校正色溫時(shí)使用乘法器的情況下，AC狀態(tài)中的色溫斑點(diǎn)可以被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?，其中AC狀態(tài)是指色溫斑點(diǎn)是在成像信號的每個(gè)地址處以增益變化的水平不同的方式產(chǎn)生的色溫斑點(diǎn)。
接下來，將詳細(xì)描述色溫測量。圖6中的水平軸表示B分量相對于G分量的比率，而垂直軸表示R分量相對于G分量的比率。參考標(biāo)記J表示無彩色(achromatic color)判斷框。在圖像傳感器13中的每個(gè)劃分區(qū)域中，R分量的值、G分量的值以及B分量的值累加并分配給圖6。某一區(qū)域中的R分量的累加值被稱為是R(1)，G分量的累加值被稱為是G(1)以及B分量的累加值被稱為是B(1)，并且繪制相關(guān)的特性點(diǎn)Q1。特性點(diǎn)Q1在無彩色判斷框內(nèi)，因此經(jīng)受色溫測量。由攝影主題的無彩色部分中的R分量、G分量和B分量的比率，計(jì)算相關(guān)劃分區(qū)域的色溫，是γR、γG和γB。不同區(qū)域中的R分量的累加值被稱為是R(2)，G分量的累加值被稱為是G(2)以及B分量的累加值被稱為是B(2)，并且繪制相關(guān)的特性點(diǎn)Q2。特性點(diǎn)Q2在無彩色判斷框外面，因此不被采用。在這種情況下，基于相鄰區(qū)域中的色溫測量結(jié)果執(zhí)行近似計(jì)算。
測量的色溫按如下方式校正。對區(qū)域中的成像信號中的R分量信號執(zhí)行(γG/γR)的增益校正。對B分量信號執(zhí)行(γG/γB)的增益校正。由此，攝影主題的無彩色部分中的成像信號中的R分量、G分量和B分量的比率可以被校正為1∶1∶1。更具體地說，即使在由于色溫輸出無彩色成像信號作為彩色成像信號的情況下，無彩色也可以被輸出到視頻信號作為無彩色。
第二優(yōu)選實(shí)施例在本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例中，測量區(qū)域和校正區(qū)域具有類似于光學(xué)鏡頭的光圈形狀的形狀。
圖7是說明根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖，其中在圖1的結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步提供用于相對于光學(xué)鏡頭11調(diào)整入射光量的光圈機(jī)構(gòu)50。根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路16用和圖3相同的方式構(gòu)成。
圖8是光圈機(jī)構(gòu)50的圖例。光圈機(jī)構(gòu)50包括在從光軸的方向觀察的左側(cè)和右側(cè)上的光圈葉片(blade)50a和50b。當(dāng)希望相對于圖像傳感器13增加入射光量時(shí)，左和右光圈葉片50a和50b彼此離開，如圖8A所示。該操作擴(kuò)大用于決定相對于光學(xué)鏡頭11的入射光量的開口50c，用來增加相對于圖像傳感器13的入射光量。另一方面，當(dāng)希望減小相對于圖像傳感器13的入射光量時(shí)，左和右光圈葉片50a和50b被移動(dòng)為彼此靠近，如圖8B所示。通過結(jié)合上述操作可以調(diào)整相對于圖像傳感器13的入射光量。
圖9是說明根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路34的結(jié)構(gòu)框圖。色溫校正電路34包括用于將來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的輸入加到從存儲(chǔ)器36讀出的成像信號的加法器42，以及用與圖4相同的方式構(gòu)成的上溢/下溢校正電路49。
圖10示出根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例的色溫測量電路32中的區(qū)域劃分圖形。參考標(biāo)記a3示出一區(qū)域劃分圖形，其中組合了具有不同尺寸和具有類似于光圈機(jī)構(gòu)50的光圈開口形狀的同心傾斜正方形。在本實(shí)施例中，測量區(qū)域和校正區(qū)域都具有同心傾斜的正方形圖形。色溫校正電路34基于進(jìn)行色溫測量的區(qū)域中的校正數(shù)據(jù)，校正成像信號的色溫。
在通過操作光圈機(jī)構(gòu)50中的光圈葉片50a和50b調(diào)整入射光量之后，攝影主題的圖像經(jīng)由光學(xué)鏡頭11通過IR截?cái)酁V光器12透射，由此圖像地形成在圖像傳感器13上。然后，通過如圖形a3所示的同心傾斜正方形的區(qū)域劃分，基于輸入地址控制電路31的控制信號，來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號經(jīng)過存儲(chǔ)器控制電路37被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36中，并被輸入到色溫測量電路32。色溫測量電路32測量同心傾斜正方形圖形a3中的每個(gè)劃分區(qū)域的色溫，產(chǎn)生用于校正每個(gè)劃分區(qū)域的成像信號的色溫的校正數(shù)據(jù)，并在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中存儲(chǔ)所產(chǎn)生的校正數(shù)據(jù)。
在所有校正數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中之后，存儲(chǔ)器控制電路37根據(jù)輸出地址控制電路38讀取存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的成像信號，并將讀出的成像信號傳送到色溫校正電路34。色溫校正電路34在加法器42中將來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)加到從存儲(chǔ)器36讀取的成像信號上。色溫校正電路34進(jìn)一步在上溢/下溢校正電路49中裁剪超出位范圍的數(shù)據(jù)，并輸出所得的數(shù)據(jù)。用和第一優(yōu)選實(shí)施例中相同的方式執(zhí)行任意其他操作，因此這里不再描述。
如所述，在根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置中，根據(jù)組合了具有不同尺寸和具有類似于光圈的開口形狀的同心傾斜正方形的圖形來形成圖像傳感器13中的測量區(qū)域。在該圖形中，從整個(gè)區(qū)域的中心向左、向右、向上和向下相等地?cái)U(kuò)成各個(gè)傾斜正方形，而IR截?cái)酁V光器從屏幕中心朝屏幕外圍的透射特性在如圖31所述的水平和垂直方向表明都對稱。換句話說，同心傾斜正方形的圖形對應(yīng)于IR截?cái)酁V光器的透射特性。
在第一優(yōu)選實(shí)施例的情況下，如圖5所示，測量區(qū)域構(gòu)成一組水平和垂直柵格狀10×8塊，而校正區(qū)域構(gòu)成一組水平和垂直柵格狀5×4塊。圖中的圖形源于在水平和垂直方向的整個(gè)區(qū)域的簡單平行劃分，其中各個(gè)區(qū)域彼此不特別相關(guān)。由此，需要大量的區(qū)域(塊)。相反，在圖形包括同心傾斜正方形的情況下，四個(gè)方向，左、右、上和下方向是相等的，只要各個(gè)方向中距中心的距離彼此相等，區(qū)域的數(shù)目是12。
第一優(yōu)選實(shí)施例包括大量校正區(qū)域和所得的大量校正系數(shù)，其中處理是復(fù)雜的，并且增加電路尺寸。相反，在本實(shí)施例中減小校正區(qū)域的數(shù)目，以及由此減小校正系數(shù)的數(shù)目，其中處理被簡化，并且可以減小電路尺寸。不用說，在本實(shí)施例中也可以發(fā)揮第一優(yōu)選實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的效果。
在本實(shí)施例中，所描述的是測量區(qū)域和校正區(qū)域是相同的，但是也可以不同。在必須地減小電路尺寸的情況下，具體是，需要通過布置大于測量區(qū)域的校正區(qū)域來減小校正系數(shù)的數(shù)目?？赡芙Y(jié)構(gòu)的例子是為全部傾斜的正方形的每一個(gè)測量色溫，但是在圖10的結(jié)構(gòu)中每隔一個(gè)傾斜正方形校正色溫。
因?yàn)樵谏珳匦Ｕ娐?4中使用了加法器42，因此本實(shí)施例適合于DC狀態(tài)中的色溫斑點(diǎn)的校正，其中DC狀態(tài)的色溫斑點(diǎn)源于對應(yīng)于IR截?cái)酁V光器的透射特性的色溫，是以在成像信號的每個(gè)地址處具有水平不同的偏移變量的方式產(chǎn)生的色溫斑點(diǎn)。
第三優(yōu)選實(shí)施例在本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)同心圓形形狀的圖形形成測量區(qū)域和校正區(qū)域。根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置的基本結(jié)構(gòu)與圖1和3所示的結(jié)構(gòu)相同。
圖11是說明根據(jù)第三優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路34的結(jié)構(gòu)框圖。色溫校正電路34包括加法器43，用于將來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)加到從存儲(chǔ)器36讀出的成像信號上；乘法器44，用于將來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)乘以來自加法器43的操作結(jié)果；以及如先前所描述構(gòu)成的上溢/下溢校正電路49。
圖12示出根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例色溫測量電路32中的區(qū)域劃分圖形，其中示出根據(jù)圖形a4所示的同心圓形形狀的圖形的區(qū)域劃分。在本實(shí)施例的情況下，根據(jù)同心圓形形狀的圖形來形成測量區(qū)域和校正區(qū)域。
攝影主題的圖像經(jīng)由IR截?cái)酁V光器12通過光學(xué)鏡頭11透射，并在圖像傳感器13上形成圖像。然后，通過同心圓形形狀的圖形a4的區(qū)域劃分，基于來自輸入地址控制電路31的控制信號，經(jīng)由存儲(chǔ)器控制電路37，在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號，并將其輸入到色溫測量電路32。色溫測量電路32測量同心圓形形狀的圖形a4中的每個(gè)劃分區(qū)域的色溫，產(chǎn)生用于對應(yīng)于每個(gè)劃分區(qū)域的成像信號的色溫校正的校正數(shù)據(jù)，并且在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中存儲(chǔ)產(chǎn)生的校正數(shù)據(jù)。
在所有校正數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中之后，存儲(chǔ)器控制電路37根據(jù)輸出地址控制電路38讀取在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的成像信號，并將讀出的成像信號傳送到色溫校正電路34。色溫校正電路34在加法器43中將來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)增加到從存儲(chǔ)器36讀出的成像信號，以及在乘法器44將來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)乘以加法器43的操作結(jié)果。通過乘法器44的操作結(jié)果中超出位范圍的數(shù)據(jù)在上溢/下溢校正電路49中經(jīng)受剪裁處理并輸出。用和第一優(yōu)選實(shí)施例中相同的方式執(zhí)行任意其他操作，因此這里不再描述。
如所述，在根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置中，根據(jù)類似于第二優(yōu)選實(shí)施例中的同心傾斜正方形圖形的同心圓形形狀的圖形進(jìn)行色溫測量和校正。因此，校正區(qū)域的數(shù)目較小，以及由此校正系數(shù)的數(shù)目也較小，處理被簡化，并且與第一優(yōu)選實(shí)施例相比較，可以減小電路尺寸。不用說，第一優(yōu)選實(shí)施例中獲得的效果在本實(shí)施例中也可以實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，所描述的是測量區(qū)域和校正區(qū)域是相同的，但也可以不同。在必須地縮小電路尺寸的情況下，具體是，需要通過布置校正區(qū)域大于測量區(qū)域來減小校正系數(shù)的數(shù)目。可能的結(jié)構(gòu)的例子是為全部同心圓形的每一個(gè)測量色溫，但是在圖12的結(jié)構(gòu)中每隔一個(gè)同心圓形校正色溫。
因?yàn)樵谏珳匦Ｕ娐?4中使用了加法器42和乘法器44，所以本實(shí)施例不僅適合于DC狀態(tài)中的色溫斑點(diǎn)的校正，而且也適合于AC狀態(tài)中的色溫斑點(diǎn)的校正，其中DC狀態(tài)中的色溫斑點(diǎn)源于對應(yīng)于IR截?cái)酁V光器的傳輸特性的色溫，即是以在成像信號的每個(gè)地址處具有水平不同的偏移變量的方式產(chǎn)生的色溫斑點(diǎn)，而AC狀態(tài)中的色溫斑點(diǎn)是以在成像信號的每個(gè)地址處具有水平不同的增益變量的方式產(chǎn)生的色溫斑點(diǎn)。
第四優(yōu)選實(shí)施例在本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)線性態(tài)形狀的圖形形成測量區(qū)域，同時(shí)根據(jù)同心圓形形狀的圖形形成校正區(qū)域。根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置的基本結(jié)構(gòu)與圖1，3和4所示的結(jié)構(gòu)沒有任何區(qū)別。
圖13示出根據(jù)本實(shí)施例的色溫測量電路32中的測量區(qū)域的區(qū)域劃分圖形，其中設(shè)置穿過圖像傳感器13的整個(gè)區(qū)域的中心在水平方向上延伸的線性態(tài)區(qū)域a5，以及也穿過整個(gè)區(qū)域的中心在垂直方向上延伸的線性態(tài)區(qū)域a6。線性態(tài)區(qū)域a5和a6都具有至少一個(gè)像素的寬度。
根據(jù)同心圓形形狀的圖形，用和第三優(yōu)選實(shí)施例的圖12中相同的方式形成校正區(qū)域。
色溫測量電路32在對應(yīng)于同心圓形形狀中劃分的圖形a4的估計(jì)信息中插值在線性態(tài)測量區(qū)域a5和a6中獲得的色溫測量結(jié)果。換句話說，根據(jù)圖12所示的同心圓形形狀的圖形的測量區(qū)域覆蓋圖像傳感器13的整個(gè)區(qū)域。與此相反，圖13所示的線性態(tài)區(qū)域a5和a6未能覆蓋整個(gè)區(qū)域，僅僅覆蓋整個(gè)區(qū)域的較少部分。更具體地說，整個(gè)區(qū)域包括沒有獲得其測量值的部分(非測量區(qū)域)b1，b2，b3和b4。因此，色溫測量電路32用線性態(tài)區(qū)域a5和a6中獲得的色溫測量結(jié)果補(bǔ)充非測量區(qū)域(supplement)b1，b2，b3和b4中的校正數(shù)據(jù)。
通過線性態(tài)區(qū)域a5和a6中的區(qū)域劃分，基于來自輸入地址控制電路31的控制信號，經(jīng)由存儲(chǔ)器控制電路37在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號，并將其輸入到色溫測量電路32。色溫測量電路32為線性-態(tài)區(qū)域a5和a6的每個(gè)劃分區(qū)域測量色溫，并產(chǎn)生用于與每個(gè)劃分區(qū)域的成像信號相關(guān)的色溫校正的校正數(shù)據(jù)。因此，色溫測量電路32進(jìn)一步補(bǔ)充非測量區(qū)域b1，b2，b3和b4中的校正數(shù)據(jù)，然后，在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中存儲(chǔ)整個(gè)區(qū)域的校正數(shù)據(jù)。用和先前所述相同的方式執(zhí)行任何其他操作。在色溫校正電路34中，根據(jù)同心圓形形狀的圖形相對于校正區(qū)域校正色溫。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以發(fā)揮由第三實(shí)施例獲得的效果，并且因?yàn)闆]有獲得其測定值的部分中的校正數(shù)據(jù)被補(bǔ)充，所以可以進(jìn)一步減小電路尺寸。
第五優(yōu)選實(shí)施例在本發(fā)明的第五優(yōu)選實(shí)施例中，在避免受鏡頭斑點(diǎn)(lens shading)影響的狀態(tài)下校正色溫。
根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置的基本結(jié)構(gòu)與圖1和4所示的結(jié)構(gòu)相同。圖14是說明根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路16的結(jié)構(gòu)框圖，其中圖1所示的結(jié)構(gòu)還設(shè)有變焦處理電路51，用于過濾從YC處理電路35輸出的視頻信號以及插值/減薄像素。
圖15示出根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例的色溫測量電路32中的區(qū)域劃分圖形。標(biāo)準(zhǔn)的整個(gè)區(qū)域S1由以圖像傳感器13的整個(gè)區(qū)域的中心為中心較大圓形界線q1分為兩個(gè)區(qū)域。在界線q1的內(nèi)側(cè)上是較少受鏡頭斑點(diǎn)影響的區(qū)域a7，該區(qū)域由于光學(xué)鏡頭11而發(fā)暗，而在其外側(cè)是更多受鏡頭斑點(diǎn)影響的區(qū)域a8。
在來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號中，根據(jù)來自輸入地址控制電路31的地址，在色溫測量電路32中區(qū)分內(nèi)側(cè)區(qū)域a7。內(nèi)側(cè)區(qū)域a7是如圖12所示的同心圓形形狀的圖形a4劃分的區(qū)域。然后，在每個(gè)區(qū)域中測量色溫，并且基于獲得的色溫測量結(jié)果產(chǎn)生用于校正減小的屏幕區(qū)域中的成像信號色溫的校正數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中。
在減小的屏幕區(qū)域S2的所有校正數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中之后，存儲(chǔ)器控制電路37根據(jù)輸出地址控制電路38讀取在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的成像信號，并將讀出的成像信號傳送到色溫校正電路34。色溫校正電路34在減小的屏幕區(qū)域S2中使用來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33的校正數(shù)據(jù)校正從存儲(chǔ)器36讀出的成像信號。校正數(shù)據(jù)僅與較少受鏡頭斑點(diǎn)影響的內(nèi)側(cè)區(qū)域a7相關(guān)。可以用和第一至第四優(yōu)選實(shí)施例的任何一個(gè)描述相同的方式通過色溫校正電路34執(zhí)行校正。
在YC處理電路35中為每個(gè)不同的色度信號合成在減小的屏幕區(qū)域中由色溫校正電路34進(jìn)行色溫校正的輸出信號，并在其處執(zhí)行為獲得視頻信號的處理。所得的信號被輸出到變焦處理電路51。
變焦處理電路51使用數(shù)字濾波器過濾從YC處理電路35輸出的減小的屏幕區(qū)域S2中的視頻信號，并將像素補(bǔ)充插入視頻信號中，以使減小的屏幕區(qū)域S2的圖像尺寸被放大為標(biāo)準(zhǔn)的整個(gè)區(qū)域S1的圖像尺寸。放大處理的結(jié)果被輸出到待在其中記錄的存儲(chǔ)卡17。用和先前所述相同的方式執(zhí)行任何其他操作。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，較少受鏡頭斑點(diǎn)影響的成像信號的色溫可被校正。結(jié)果，可以恰當(dāng)?shù)匦Ｕ珳匕唿c(diǎn)，避免受鏡頭斑點(diǎn)的任何影響，其中色溫斑點(diǎn)主要取決于色溫的條件和鏡頭和圖像傳感器之間的位置關(guān)系。
第六優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明的第六優(yōu)選實(shí)施例包括校正數(shù)據(jù)的更新。如果當(dāng)高電平的成像信號被輸入到色溫校正電路34時(shí)，采用基于色溫測量結(jié)果的簡單增益校正，那么信號值最大值超過動(dòng)態(tài)范圍并且在可以由規(guī)定位表示的最大值處被剪裁。結(jié)果，一顏色分量的校正數(shù)據(jù)量被增益校正，而一不同顏色分量的校正數(shù)據(jù)量不能被增益校正，由此在某一值處被剪裁。然后，成像信號的色調(diào)被顯著地改變，這產(chǎn)生損壞的圖像質(zhì)量。本實(shí)施例包括用于防止上述不利狀態(tài)的測量。
圖16是說明根據(jù)第六優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖。根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置還設(shè)有照明光色溫測量傳感器52，用于測量攝影主題的照明光的色溫并輸出測量結(jié)果到圖1所示結(jié)構(gòu)中的數(shù)字信號處理器16。色溫測量傳感器52對應(yīng)于圖3所示的色溫測量電路32。
色溫測量傳感器52與色溫測量電路32的不同在于不使用來自圖像傳感器的成像信號而直接從攝影主題讀取色溫，而色溫測量電路32使用由圖像傳感器獲得的成像信號測量色溫。本實(shí)施例參考色溫測量傳感器52進(jìn)行描述，但是，也可以使用色溫測量電路32，而沒有任何問題。為了測量色溫而使用的這兩個(gè)部件之間沒有大的差異，同樣可應(yīng)用于以下實(shí)施例。
圖17是說明根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路16的結(jié)構(gòu)框圖。數(shù)字信號處理電路16包括色溫校正電路34、YC處理電路35、輸入地址控制電路31、校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a、校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a和作為微處理器的CPU 35。輸入地址控制電路31和YC處理電路35用與先前描述的相同方式構(gòu)成。
當(dāng)從輸入端子T3輸入外部命令時(shí)，CPU 53輸入來自輸入地址控制電路31的成像信號的地址，并經(jīng)由輸入端子T1輸入來自A/D轉(zhuǎn)換器15的經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換的成像信號。通過內(nèi)部端子T2，CPU 53進(jìn)一步輸入來自色溫測量傳感器52的色溫測量結(jié)果，并基于輸入地址和色溫測量結(jié)果通過校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a進(jìn)一步輸入用于校正來自校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a的色溫的校正數(shù)據(jù)(校正系數(shù))。然后，CPU 53基于該地址、成像信號和色溫測量結(jié)果修改校正數(shù)據(jù)，并通過校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中再次寫入所修改的校正數(shù)據(jù)，以便更新其中的數(shù)據(jù)。
校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a基于來自CPU 53的控制信號從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a讀取校正數(shù)據(jù)，并將讀出的校正數(shù)據(jù)傳送到CPU 53，并且進(jìn)一步在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中寫入從CPU 53輸出的數(shù)據(jù)。
校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a在其中存儲(chǔ)色溫校正數(shù)據(jù)(校正系數(shù))，其中使成像信號的地址和色溫成為參數(shù)。存儲(chǔ)器控制電路37a基于來自輸入地址控制電路31的成像信號的地址和來自輸入端子T2的色溫測量結(jié)果訪問校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a，以便可以讀取合適的校正數(shù)據(jù)。
圖18是說明根據(jù)第六優(yōu)選實(shí)施例的色溫校正電路34的結(jié)構(gòu)框圖。色溫校正電路34通過校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a將從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a讀出的校正數(shù)據(jù)合成為根據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a的輸出而輸入的成像信號，以由此校正成像信號的色溫。
色溫校正電路34包括乘法器45，用于將從A/D轉(zhuǎn)換器15輸入的成像信號乘以來自校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a的校正數(shù)據(jù)；以及上溢/下溢校正電路49，用于剪裁通過乘法器45的操作結(jié)果中的下溢/上溢值，并控制該操作結(jié)果停留在預(yù)定的位范圍內(nèi)。
攝影主題的圖像的照明光的色溫由色溫測量傳感器52測量，并且獲得的色溫測量結(jié)果被輸出到數(shù)字信號處理電路16。
數(shù)字信號處理電路16基于來自A/D轉(zhuǎn)換器15的成像信號和來自色溫測量傳感器52的色溫測量結(jié)果執(zhí)行下列操作。數(shù)字信號處理電路16請求存儲(chǔ)器控制電路37a使用色溫測量結(jié)果和來自輸入地址控制電路31的成像信號的地址作為參數(shù)讀取校正數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器控制電路37a基于該請求使用地址和色溫測量結(jié)果作為關(guān)鍵字讀取來自校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a的校正數(shù)據(jù)，并通知色溫校正電路34所讀取的校正數(shù)據(jù)。色溫校正電路34在乘法器45中將來自A/D轉(zhuǎn)換器15的成像信號乘以來自校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a的校正數(shù)據(jù)，在上溢/下溢校正電路49中剪裁超出位范圍的數(shù)據(jù)，并輸出所得的數(shù)據(jù)。在YC處理電路35中基于不同的色度信號合成在色溫校正電路34中進(jìn)行色溫校正的輸出信號，以便獲得視頻信號。從YC處理電路輸出的視頻信號被進(jìn)一步輸出到待在其中記錄的存儲(chǔ)卡17。用與先前所述相同的方式執(zhí)行任何其他操作。
在制作結(jié)束時(shí)的初始階段中，需要在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)(校正系數(shù))。從輸入端子T3提供指示存儲(chǔ)的命令。在除初始階段以外的階段中提供相似的命令，即由A/D轉(zhuǎn)換器15數(shù)字轉(zhuǎn)換的成像信號在以相對于規(guī)定位數(shù)目的動(dòng)態(tài)范圍限制過高電平被輸入的情況，其中數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在色溫校正電路34中由此規(guī)定位數(shù)目的動(dòng)態(tài)范圍限制下表示。
當(dāng)CPU 53檢測到從A/D轉(zhuǎn)換器15輸入的成像信號的電平高于預(yù)定值，并且命令被輸入到輸入端子T3時(shí)，CPU 53根據(jù)來自A/D轉(zhuǎn)換器15的成像信號、來自輸入地址控制電路31的成像信號的地址以及來自輸入端子T2的色溫測量結(jié)果，產(chǎn)生適合于色溫校正的校正數(shù)據(jù)(校正系數(shù))。然后CPU53通過存儲(chǔ)器控制電路37a在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中寫入所產(chǎn)生的校正數(shù)據(jù)，以便更新其中的數(shù)據(jù)。由此，用于色溫校正的校正數(shù)據(jù)(校正系數(shù))被存儲(chǔ)在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中，而沒有大的色調(diào)改變。
在更新時(shí)最新產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)中，基于成像信號的地址和色溫結(jié)果，可以根據(jù)預(yù)定程序獲得新的校正數(shù)據(jù)作為計(jì)算結(jié)果，或者可以根據(jù)成像信號、地址和色溫測量結(jié)果，通過校正從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a讀出的校正數(shù)據(jù)獲得新的校正數(shù)據(jù)。采用上述哪種例子則取決于命令。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以用和上述實(shí)施例所描述的相同方式校正取決于色溫條件以及光學(xué)鏡頭11和圖像傳感器13之間的位置關(guān)系而其狀態(tài)可變的色溫斑點(diǎn)。此外，CPU 53可以逐步地更新校正數(shù)據(jù)，允許十分靈活響應(yīng)，從而處理顯著的環(huán)境變化、干擾等。
在上述描述中，基于成像信號的地址和色溫測量結(jié)果，在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，但是可以基于包括例如，鏡頭的類型、焦距等的組合信息來存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)。
此外，當(dāng)色溫被校正時(shí)，可以采用其中用于替換相應(yīng)數(shù)據(jù)的對照表來代替采用使用來自校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a的校正數(shù)據(jù)和成像信號的操作。
第七優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明的第七優(yōu)選實(shí)施例旨在通過在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中離散地存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)來縮減所需要的存儲(chǔ)容量。根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置的基本結(jié)構(gòu)與圖16、17和18所示的結(jié)構(gòu)相同。
圖19是根據(jù)第七優(yōu)選實(shí)施例在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中存儲(chǔ)的校正數(shù)據(jù)的離散性的圖例。校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a，代替存儲(chǔ)與來自圖像傳感器13的成像信號的所有地址相關(guān)的校正數(shù)據(jù)，以與成像信號的某些地址相關(guān)的一定間隔的離散方式存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)。用參考標(biāo)記a9表示所有地址，將如參考標(biāo)記a10所示的相等間隔的離散地址處的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中。
在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中缺少對應(yīng)于來自輸入地址控制電路31的地址的校正數(shù)據(jù)時(shí)，校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中讀取鄰近于該地址的地址處的校正數(shù)據(jù)，并將讀出的校正數(shù)據(jù)傳送到CPU 53。CPU 53使用該相鄰地址處的校正數(shù)據(jù)執(zhí)行插值處理，并使用插值的數(shù)據(jù)作為該成像信號地址的校正數(shù)據(jù)。
下面參考圖20，21和22給出更詳細(xì)的描述。
假定成像信號包含由圖20中的c1和c2表征的色溫斑點(diǎn)。如圖21所示，這里地址p1處的校正數(shù)據(jù)被稱為k1，以及地址p2處的校正數(shù)據(jù)被稱為k2。當(dāng)待校正的成像信號的地址是p1時(shí)，從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a讀取校正數(shù)據(jù)k1，并且該讀出的校正數(shù)據(jù)直接用于色溫校正。當(dāng)待校正的成像信號的地址是p2時(shí)，從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a讀取校正數(shù)據(jù)k2，并且該讀出的校正數(shù)據(jù)直接用于色溫校正。但是，地址是位于地址p1和p2之間的p3時(shí)，在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中不存在對應(yīng)于地址p3的校正數(shù)據(jù)。因此，地址p1處的校正數(shù)據(jù)k1和地址p2處的校正數(shù)據(jù)k2被讀取，并且使用這兩個(gè)校正數(shù)據(jù)k1和k2進(jìn)行插值處理。
在使用正函數(shù)進(jìn)行插值的情況下，地址p1和p2之間的距離稱為Δ0，以及地址p1和p3之間的距離稱為Δ1，然后地址p3處的校正數(shù)據(jù)k3接近下列表達(dá)式。
k3＝{Δ1·(k2-k1)/Δ0}+k1在使用二次函數(shù)進(jìn)行插值的情況下，在源地址p0處的校正數(shù)據(jù)稱為k0，以及在地址p4處的校正數(shù)據(jù)稱為k4，然后，其間的地址p5處的校正數(shù)據(jù)k5接近下列表達(dá)式。
α＝(k4-k0)/Δ02k5＝α·Δ12+k0用于參考，在如圖22中的p6和p7所示的連續(xù)單個(gè)點(diǎn)處，為了正確地進(jìn)行校正，使用上述函數(shù)的插值處理是不足夠的。因此，在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中存儲(chǔ)對應(yīng)于單點(diǎn)的校正數(shù)據(jù)，并在必要時(shí)讀取。
由CPU 53計(jì)算的用于插值的校正數(shù)據(jù)通過校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路37a提供給色溫校正電路34，或者可以從CPU 53直接提供給色溫校正電路34。
色溫校正電路34基于從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a讀出的校正數(shù)據(jù)或由CPU53插值的校正數(shù)據(jù)對來自A/D轉(zhuǎn)換器15的成像信號進(jìn)行色溫校正。用與先前所述相同的方法執(zhí)行任何其他操作。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中離散地存儲(chǔ)在成像信號的所有地址其中一些處的校正數(shù)據(jù)。此外，通過插值法可獲得任何沒被存儲(chǔ)在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a中的校正數(shù)據(jù)。由此，可以縮減校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器36a的存儲(chǔ)容量，并可以縮小電路尺寸。
用于校正數(shù)據(jù)的插值的函數(shù)可以采用除正函數(shù)和二次函數(shù)以外的適當(dāng)函數(shù)或大量函數(shù)的組合。
第八優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明的第八優(yōu)選實(shí)施例被以預(yù)先避免受鏡頭斑點(diǎn)影響的方式構(gòu)造成。
圖23是說明根據(jù)第八優(yōu)選實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在光學(xué)鏡頭11的前一級布置變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54。變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54光學(xué)地放大和減小圖像形成在圖像傳感器13上的攝影主題的放大倍率。
圖24是說明根據(jù)第八優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路16的結(jié)構(gòu)框圖。CPU 53適于響應(yīng)于外部命令的輸入，操作變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54。
當(dāng)檢測到快門被壓下(釋放被按壓)時(shí)，CPU 53控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54，減小攝影主題的圖像，以使圖像形成在傳感器13上并取回該成像信號。此后，可拍攝攝影主題的圖像并以攝影者希望的光學(xué)放大倍率取回。
色溫校正電路34用與圖4所示相同的方式構(gòu)成。色溫測量電路32適于根據(jù)類似于圖15所示圖形的圖形執(zhí)行其處理。通過變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54選擇較少受鏡頭斑點(diǎn)影響的內(nèi)側(cè)a7，并且執(zhí)行圖12中所示的a4的處理。然后，相對于區(qū)域S2中的成像信號使用用于色溫校正的校正數(shù)據(jù)。
當(dāng)攝影者按壓快門時(shí)，CPU 53控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54，并且光學(xué)上減小攝影主題的圖像并在在圖像傳感器13上形成圖像。通過根據(jù)圖15所示圖形的區(qū)域劃分，來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號經(jīng)受通過色溫測量電路32的色溫測量?；谠摐y量結(jié)果獲得的校正數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33中(第一操作)。
在第一操作完成之后，CPU 53控制變焦放大倍率調(diào)整鏡頭54，以便攝影主題的圖像以攝影者希望的放大倍率在圖像傳感器13上形成圖像。此后，以相同的方式，根據(jù)輸入地址控制電路31，通過存儲(chǔ)器控制電路37在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)來自A/D轉(zhuǎn)換器15的數(shù)字信號(第二操作)。
在第二操作完成之后，存儲(chǔ)器控制電路37根據(jù)輸出地址控制電路38讀取存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的成像信號，并將讀出的成像信號傳送到色溫校正電路34。存儲(chǔ)器控制電路37還從測量結(jié)果存儲(chǔ)電路33讀取對應(yīng)于成像信號當(dāng)前區(qū)域的校正數(shù)據(jù)，并將讀出的校正數(shù)據(jù)傳送到圖4所示的色溫校正電路34。用與先前所述相同的方式執(zhí)行任何其他操作。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，未受鏡頭斑點(diǎn)影響的成像信號的色溫，亦即與普通視角相當(dāng)?shù)某上裥盘柕纳珳乇粶y量和校正。因此，可以高準(zhǔn)確度地校正色溫斑點(diǎn)，而不受鏡頭斑點(diǎn)的任何影響。
第九優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明第九優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，在信息傳輸路徑的最后級除去來自鏡頭斑點(diǎn)的影響。根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置的基本結(jié)構(gòu)與圖1、4和17所示的結(jié)構(gòu)相同。根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與還設(shè)有圖14所示的變焦處理電路51的圖17所示的結(jié)構(gòu)對應(yīng)，其中變焦處理電路51被連接到Y(jié)C處理電路35的下一級。變焦處理電路51過濾從YC處理電路35輸出的信號，并執(zhí)行像素插值/減薄處理。
色溫測量電路32根據(jù)圖12所示的圖形執(zhí)行該處理。變焦處理電路51僅剪切其中色溫斑點(diǎn)已被校正的成像信號并輸出所得的成像信號，而不使用數(shù)字濾波器對從YC處理電路35輸出的視頻信號執(zhí)行過濾處理。輸出信號被進(jìn)一步輸出到存儲(chǔ)卡17以便記錄在其中。
如所述，根據(jù)本實(shí)施例，未受鏡頭斑點(diǎn)影響的成像信號的色溫，亦即與普通視角相當(dāng)?shù)某上裥盘柕纳珳乇粶y量和校正。因此，可以高準(zhǔn)確度地校正色溫斑點(diǎn)，而不受鏡頭斑點(diǎn)的任何影響。
第十優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明第十優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，在自動(dòng)對焦中消除來自由色溫斑點(diǎn)引起的特定顏色分量的調(diào)制采樣強(qiáng)度的影響，以便實(shí)現(xiàn)高度精確的自動(dòng)對焦。根據(jù)本實(shí)施例的色溫校正電路34用與圖4所示相同的方式構(gòu)成。
圖25是說明根據(jù)本實(shí)施例的圖像輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在光學(xué)鏡頭11的前一級設(shè)置用于調(diào)整圖像在圖像傳感器13上形成的攝影主題的焦距的焦距調(diào)整鏡頭55。
圖26是說明根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)字信號處理電路16的結(jié)構(gòu)框圖。數(shù)字信號處理電路16包括AF處理電路56。AF處理電路56從色溫校正電路34輸出的經(jīng)過色溫校正的圖像信號中提取特定的頻率成分，以由此判斷焦點(diǎn)，并根據(jù)判斷的結(jié)果輸出對焦?fàn)顟B(tài)的進(jìn)展到CPU 53。
CPU 53基于從AF處理電路56輸入的對焦?fàn)顟B(tài)、來自輸入端子T1的成像信號，并響應(yīng)于外部命令T3按下的快門，操作焦距調(diào)整鏡頭55。當(dāng)檢測到攝影者已按壓快門時(shí)，CPU 53移動(dòng)焦距調(diào)整鏡頭55，以便達(dá)到該對焦?fàn)顟B(tài)。
在第一操作中，攝影主題的圖像經(jīng)由焦距調(diào)整鏡頭55和光學(xué)鏡頭11傳送通過IR截?cái)酁V光器12，因此圖像形成在圖像傳感器13上。色溫校正電路34將經(jīng)過色溫校正的圖像信號輸出到AF處理電路56。AF處理電路56對經(jīng)色溫校正的圖像信號執(zhí)行帶通過濾處理，并由成像信號中的頻率成分測量對焦程度，由此輸出所測量的對焦程度到CPU。CPU 53操作焦距調(diào)整鏡頭55，以便在基于從AF處理電路56輸出的對焦程度的對焦?fàn)顟B(tài)中，在圖像傳感器13上形成攝影主題的圖像。
在以第一操作完成之后的對焦?fàn)顟B(tài)在圖像傳感器13上形成攝影主題圖像的狀態(tài)中，在第二操作中從圖像傳感器13讀取成像信號。
攝影主題的圖像經(jīng)由焦距調(diào)整鏡頭55和光學(xué)鏡頭11傳送通過IR截?cái)酁V光器12，在圖像傳感器13上形成圖像。色溫校正電路34將經(jīng)色溫校正的圖像信號輸出到Y(jié)C處理電路35。在YC處理電路35中，基于不同的色度信號合成成像信號，執(zhí)行用于獲得視頻信號的處理，以及將該處理結(jié)果輸出到存儲(chǔ)卡17，以記錄在其中。
如所述，根據(jù)本發(fā)明，可以消除受由色溫斑點(diǎn)引起的特定顏色分量的調(diào)制采樣強(qiáng)度的影響，以及可以在處理與色溫有關(guān)的大量不同情況的光學(xué)對焦?fàn)顟B(tài)中進(jìn)行圖像拾取操作。
盡管已詳細(xì)描述和說明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)清楚地理解，這些僅是圖例和例子，不應(yīng)認(rèn)為是限制，本發(fā)明的精神和范圍僅由以下權(quán)利要求所限制。
權(quán)利要求
1.一種圖像輸入裝置，包括光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由該光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；色溫測量電路，用于為每個(gè)測量區(qū)域測量從該圖像傳感器讀出的成像信號的色溫，該圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域被可選地劃分成所述測量區(qū)域；以及色溫校正電路，用于基于由該色溫測量電路獲得的每個(gè)區(qū)域色溫測量的結(jié)果，為在與測量區(qū)域的劃分相同或不同的狀態(tài)下劃分的每個(gè)校正區(qū)域校正成像信號的色溫。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，還包括存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)存儲(chǔ)來自圖像傳感器的成像信號；以及測量結(jié)果存儲(chǔ)電路，用于臨時(shí)存儲(chǔ)由色溫測量電路獲得的色溫測量結(jié)果，其中所述色溫校正電路輸入來自該存儲(chǔ)器的成像信號和來自該測量結(jié)果存儲(chǔ)電路的色溫測量結(jié)果，以便校正色溫。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該色溫測量電路中的測量區(qū)域與色溫校正電路中的校正區(qū)域重合。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該測量區(qū)域和校正區(qū)域分別具有類似于在圖像傳感器的前一級中提供的光學(xué)鏡頭的光圈形狀的同心非圓形形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該測量區(qū)域和校正區(qū)域分別具有同心圓形形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該測量區(qū)域具有在穿過圖像傳感器整個(gè)區(qū)域的中心的垂直和水平方向上延伸的線性態(tài)，該校正區(qū)域具有以整個(gè)區(qū)域的中心為中心的同心圓形形狀，并且該色溫測量電路適于在對應(yīng)于同心圓形劃分區(qū)域的估計(jì)信息中插值在線性-狀態(tài)測量區(qū)域中獲得的色溫測量結(jié)果。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該色溫測量電路適于使用由圖像傳感器讀取的成像信號中僅不受圖像傳感器的前一級中提供的光學(xué)鏡頭的鏡頭斑點(diǎn)影響的區(qū)域中的成像信號，校正成像信號的色溫。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，還包括布置在光學(xué)鏡頭和圖像傳感器之間、用于除去紅外線的IR截?cái)酁V光器。
9.一種圖像輸入裝置，包括光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由該光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；色溫測量部分，用于測量色溫；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)與圖像傳感器中成像信號的地址和色溫相關(guān)聯(lián)的色溫校正數(shù)據(jù)；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路，用于使用地址和色溫作為參數(shù)在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中查找校正數(shù)據(jù)；微處理器，用于輸入來自該圖像傳感器的成像信號、成像信號的地址和來自色溫測量部分的測量色溫，并且使用成像信號的地址和測量的色溫作為參數(shù)控制該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路；以及色溫校正電路，用于在該微處理器控制下，使用經(jīng)由該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路從該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的校正數(shù)據(jù)，校正來自圖像傳感器的成像信號。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像輸入裝置，其中該色溫測量部分是用于對攝影主題及其外圍的色溫進(jìn)行測量而不使用來自圖像傳感器的成像信號的色溫測量傳感器。
11.如權(quán)利要求9所述的圖像輸入裝置，其中該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器適于借助對照表格形式存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，并且該色溫校正電路適于借助對照表格形式用從該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的校正數(shù)據(jù)代替成像信號。
12.如權(quán)利要求9所述的圖像輸入裝置，其中該微處理器具有如下特征基于成像信號和測量的色溫計(jì)算新的校正數(shù)據(jù)，以及根據(jù)相應(yīng)成像信號的地址在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中寫入所計(jì)算的新校正數(shù)據(jù)，以便當(dāng)校正數(shù)據(jù)更新命令被輸入其中時(shí)更新其中的數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求9所述的圖像輸入裝置，其中該微處理器具有如下特征從校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取校正數(shù)據(jù)，基于成像信號和測量的色溫修改校正數(shù)據(jù)，以及根據(jù)相應(yīng)成像信號的地址在校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中寫入修改的新校正數(shù)據(jù)，以便當(dāng)輸入校正數(shù)據(jù)更新命令時(shí)更新其中的數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求9所述的圖像輸入裝置，其中該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器適于使用光學(xué)鏡頭的性能作為除地址和色溫之外的參數(shù)存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求9所述的圖像輸入裝置，其中該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器適于以與來自圖像傳感器的成像信號的地址相關(guān)的離散方式存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，并且該色溫校正電路適于使用鄰近校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中成像信號的地址的地址處的校正數(shù)據(jù)，通過插值處理，計(jì)算與成像信號相關(guān)的校正數(shù)據(jù)，并且當(dāng)成像信號的地址與校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中校正數(shù)據(jù)的地址不對應(yīng)時(shí)，在插值法中使用所計(jì)算的校正數(shù)據(jù)來校正色溫。
16.如權(quán)利要求2所述的圖像輸入裝置，還包括布置在光學(xué)鏡頭的前一級中的變焦放大倍率調(diào)整鏡頭；以及微處理器，用于在攝影操作的初始階段控制該變焦放大倍率調(diào)整鏡頭，以具有不同于攝影操作中所希望的變焦放大倍率的變焦放大倍率，并且相對于當(dāng)前獲得的成像信號使色溫測量電路和測量結(jié)果存儲(chǔ)電路有效，該微處理器還控制該變焦放大倍率調(diào)整鏡頭，以具有攝影操作中所希望的變焦放大倍率，并且相對于當(dāng)前獲得的成像信號使存儲(chǔ)器有效，以及使色溫校正電路有效。
17.一種圖像輸入裝置，包括光學(xué)鏡頭；圖像傳感器，用于將由該光學(xué)鏡頭獲得的攝影主題的圖像轉(zhuǎn)換為成像信號；布置在該圖像傳感器上的濾色器；色溫測量傳感器，用于測量攝影主題及其外圍的色溫；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)與圖像傳感器中成像信號的地址和色溫相關(guān)聯(lián)的色溫校正數(shù)據(jù)；校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路，用于使用地址和色溫作為參數(shù)在該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中查找校正數(shù)據(jù)；微處理器，用于輸入來自圖像傳感器的成像信號、成像信號的地址和來自該色溫測量傳感器的測量色溫，并且使用成像信號的地址和測量的色溫作為參數(shù)控制該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路；色溫校正電路，用于在該微處理器控制下，使用經(jīng)由該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制電路從該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的校正數(shù)據(jù)，校正來自圖像傳感器的成像信號；以及變焦處理電路，用于在來自色溫校正電路的經(jīng)色溫校正的成像信號中剪切距數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)中心預(yù)定坐標(biāo)距離內(nèi)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上的坐標(biāo)中心對應(yīng)于圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域的中心，并且變焦所剪切的數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，還包括布置在光學(xué)鏡頭的前一級中的焦距調(diào)整鏡頭；以及AF處理電路，用于從色溫校正電路的經(jīng)色溫校正的圖像信號提取特定的頻率成分，并且判斷成像信號的對焦程度；其中該焦距調(diào)整鏡頭是基于來自AF處理電路的對焦程度的判斷結(jié)果進(jìn)行控制的。
19.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該色溫校正電路適于通過將對應(yīng)于來自圖像傳感器的成像信號的校正數(shù)據(jù)加到該成像信號上，來校正色溫。
20.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該色溫校正電路適于通過將來自圖像傳感器的成像信號乘以對應(yīng)于該成像信號的校正數(shù)據(jù)，來校正色溫。
21.如權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其中該色溫校正電路適于通過將對應(yīng)于來自圖像傳感器的成像信號的校正數(shù)據(jù)加到該成像信號上，并將成像信號乘以校正數(shù)據(jù)，來校正色溫。
22.一種數(shù)字信號處理器，其中輸入來自圖像傳感器的成像信號，并基于所輸入的成像信號輸出視頻信號，包括色溫測量電路，用于為每個(gè)測量區(qū)域測量從圖像傳感器輸入的成像信號的色溫，圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域被可選地劃分成所述測量區(qū)域；以及色溫校正電路，用于基于通過該色溫測量電路獲得的每個(gè)區(qū)域色溫測量的結(jié)果，為在與測量區(qū)域的劃分相同或不同的狀態(tài)下劃分的每個(gè)校正區(qū)域，校正成像信號的色溫。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置包括光學(xué)鏡頭，圖像傳感器，布置在該圖像傳感器上的濾色器，用于臨時(shí)地存儲(chǔ)來自圖像傳感器的成像信號的存儲(chǔ)器，色溫測量電路，用于為每個(gè)測量區(qū)域測量從圖像傳感器讀出的成像信號的色溫，其中圖像傳感器的整個(gè)區(qū)域被可選地劃分為測量區(qū)域，測量結(jié)果存儲(chǔ)電路，用于臨時(shí)地存儲(chǔ)通過色溫測量電路獲得的色溫測量結(jié)果，以及色溫校正電路，用于輸入來自存儲(chǔ)器的成像信號和來自測量結(jié)果存儲(chǔ)電路的色溫測量結(jié)果，并基于每個(gè)區(qū)域色溫測量的結(jié)果為所劃分的每個(gè)校正區(qū)域校正成像信號的色溫。
文檔編號H04N5/225GK1744675SQ20051009820
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者今村邦博, 巖澤高廣 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社