攝像裝置制造方法

攝像裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供具有電路規模小而不產生析像度的劣化的透鏡畸變修正功能的攝像裝置。提供的該具有透鏡畸變修正功能的攝像裝置包括：同色插補部，使用來自該攝像元件的圖像信號中的同色像素，生成透鏡的畸變修正后的插補信號；亮度信號生成部，從來自該攝像元件的圖像信號生成亮度信號；第一亮度生成部和第二亮度生成部，使用由該亮度信號生成部生成的亮度信號，生成透鏡的畸變修正后的插補信號；透鏡畸變特性表數據部，將透鏡畸變特性修正后的坐標的信息保存在存儲器中；坐標/插補系數設定部，根據來自該透鏡畸變特性表數據部的信息，分別對所述同色插補部、所述第一亮度插補部和所述第二亮度插補部單獨地生成用于修正透鏡畸變的插補系數；和修正部，通過根據由所述第一亮度插補部生成的插補信號與由所述第二亮度插補部生成的插補信號之比來對來自所述同色插補部的信號進行修正而輸出透鏡畸變修正后的插補信號。
【專利說明】攝像裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及攝像裝置。

【背景技術】
[0002] 作為本【技術領域】的【背景技術】有專利文獻1。在其公報中記載有"本發明的視頻信 號處理電路是在對由影像傳感器輸入的視頻信號進行的圖像處理中由于光學畸變像差而 發生圖像畸變的視頻信號處理電路，包括對YC處理前的RAW圖像數據進行畸變修正處理的 畸變修正處理電路。根據該結構，對被轉換為YC圖像數據前的所謂的原始的數據即RAW圖 像數據進行畸變修正處理，因此對于用于存儲即將進行畸變修正處理之前的數據（RAW圖 像數據）的存儲器，能夠縮小其存儲器尺寸。"（參照摘要）。
[0003] 現有技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2008-301395號公報


【發明內容】

[0006] 發明所要解決的問題
[0007] 在上述那樣的系統中，能夠以小的電路規模進行沒有析像度的劣化的圖像處理而 優選。利用上述專利文獻1，雖然與使用RGB或YUV信號的畸變修正相比能夠減小電路規 模，但不是生成將RAW信號的位置移動至所期望的位置的RAW信號的結構。此外，在一般的 彩色攝像元件中，濾色片水平垂直地在2*2個像素規則地配置，在對RAW數據進行插補的情 況下，存在為了使用設置有像素間隔的同色的像素而析像度劣化的問題。
[0008] 因此，本發明解決上述問題，提供能夠以小的電路規模進行析像度的劣化少的圖 像處理的攝像裝置。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 對本申請中公開的發明中具有代表性的內容的概要進行簡單說明如下。
[0011] (1) 一種對被拍攝體進行攝像的攝像裝置，其特征在于，包括：具有多個濾色片的 攝像元件；同色插補部，其使用來自該攝像元件的圖像信號中的同色像素，生成透鏡的畸變 修正后的插補信號；亮度信號生成部，其從來自該攝像元件的圖像信號生成亮度信號；第 一亮度插補部和第二亮度插補部，其使用由該亮度信號生成部生成的亮度信號，生成透鏡 的畸變修正后的插補信號；透鏡畸變特性表數據部，其將透鏡畸變特性修正后的坐標的信 息保存在存儲器中；坐標/插補系數設定部，其根據來自該透鏡畸變特性表數據部的信息， 分別對所述同色插補部、所述第一亮度插補部和所述第二亮度插補部單獨地生成用于修正 透鏡畸變的插補系數；和修正部，其輸出根據由所述第一亮度插補部生成的插補信號與由 所述第二亮度插補部生成的插補信號之比來對來自所述同色插補部的信號進行修正而得 到的插補信號。
[0012] (2) -種對被拍攝體進行攝像的攝像裝置，其特征在于，包括：具有多個濾色片的 攝像元件；同色插補部，其使用來自該攝像元件的圖像信號中的同色像素，生成透鏡的畸變 修正后的插補信號；亮度信號生成部，其從來自該攝像元件的圖像信號生成亮度信號；第 一亮度插補部和第二亮度插補部，其使用由該亮度信號生成部生成的亮度信號，生成透鏡 的畸變修正后的插補信號；透鏡畸變特性函數運算部，其根據預先設定的透鏡畸變特性函 數，按每像素計算透鏡畸變特性修正后的坐標；坐標/插補系數設定部，其根據來自該透鏡 畸變特性函數運算部的信息，分別對所述同色插補部、所述第一亮度插補部和所述第二亮 度插補部單獨地設定用于修正透鏡畸變的插補系數；和修正部，其輸出根據由所述第一亮 度插補部生成的插補信號與由所述第二亮度插補部生成的插補信號之比來對來自所述同 色插補部的信號進行修正而得到的插補信號。
[0013] 這樣，本申請的攝像裝置使用與RAW信號的頻率成分相關的亮度信號，在所期望 的位置生成與從同色像素生成的插補信號相比頻率成分高的修正后RAW信號，由此使抑制 了析像度的劣化的RAW數據插補能夠進行，并且能夠實現電路規模的減小。
[0014] 此外，本申請的攝像裝置通過適當地設定修正后RAW信號的修正位置，具備縮放 (擴大/縮小）、透鏡畸變修正、旋轉/視點轉換、像素加法運算畸變修正等功能。
[0015] 發明效果
[0016] 根據本發明，能夠提供以小的電路規模進行析像度的劣化少的圖像處理的攝像裝 置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是表示攝像裝置的第一結構例的圖。
[0018] 圖2(a)是亮度信號生成部的動作說明圖（1)，（b)是亮度信號生成部的動作說明 圖⑵。
[0019] 圖3 (a)是插補系數圖案1 ( α < 〇. 5、β < 0. 5)的說明補充圖（1)，（b)是插補 系數圖案1 ( α < 〇. 5、β < 0. 5)的說明補充圖（2)，（c)是插補系數圖案1 ( α < 〇. 5、β < 〇. 5)的說明補充圖（3)，（d)是插補系數圖案1 ( α < 0. 5、β < 0. 5)的說明補充圖（4)。
[0020] 圖4(a)是插補系數圖案2(α彡〇. 5、β < 0. 5)的說明補充圖（1)，（b)是插補 系數圖案2 ( α彡〇. 5、β < 0. 5)的說明補充圖（2)，（c)是插補系數圖案2 ( α彡〇. 5、β <〇.5)的說明補充圖（3)，（d)是插補系數圖案2(α彡0.5、β <0.5)的說明補充圖（4)。
[0021] 圖5(a)是插補系數圖案3(α < 0.5、β彡0.5)的說明補充圖（1)，（b)是插補 系數圖案3(α <0.5、β彡0.5)的說明補充圖（2)，（c)是插補系數圖案3(α <0.5、 β彡0.5)的說明補充圖（3)，（d)是插補系數圖案3(α <0.5、β彡0.5)的說明補充圖 ⑷。
[0022] 圖6 (a)是插補系數圖案4(α彡0.5、β彡0.5)的說明補充圖（1)，（b)是插補 系數圖案4(α彡0.5、β彡0.5)的說明補充圖（2)，（c)是插補系數圖案4(α彡0.5、 β彡0.5)的說明補充圖（3)，（d)是插補系數圖案4(α彡0.5、β彡0.5)的說明補充圖 ⑷。
[0023] 圖7是第二亮度插補部的說明補充圖。
[0024] 圖8是表示攝像裝置的第二結構例的圖。
[0025] 圖9是放大時的說明補充圖。
[0026] 圖10是縮小時的說明補充圖。
[0027] 圖11是放大時的縮放運算例。
[0028] 圖12是縮小時的縮放運算例。
[0029] 圖13是表示攝像裝置的第三結構例的圖。
[0030] 圖14是表示攝像裝置的第四結構例的圖。
[0031] 圖15(a)是畸變修正功能的說明補充圖（1)，（b)是畸變修正功能的說明補充圖 ⑵。

【具體實施方式】
[0032] 以下，使用附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0033] 實施例1
[0034] 在本實施方式中，使用作為攝像裝置的一個例子的照相機進行說明。
[0035] 如圖1所示，本實施方式的攝像裝置適當地使用以下部件構成：具有多個濾色片 的彩色攝像元件1〇〇 ;對從攝像元件輸出的電信號進行A/D轉換而輸出數字信號的A/D轉 換電路107 ;從自A/D轉換電路輸出的RAW信號生成亮度信號的亮度信號生成部101 ;使用 所生成的亮度信號分別生成插補信號而輸出的第一亮度插補部102和第二亮度信號插補 部103 ;使用自A/D轉換電路輸出的RAW信號中的同色像素的信號來生成插補信號的同色 插補部104 ;使用各個插補信號、通過運算生成修正RAW信號而輸出的修正部105。以下，對 各結構的動作進行詳細說明。
[0036] 通過攝像透鏡從被拍攝體射入的光被照射在攝像元件100,形成被拍攝體像。攝 像元件100利用通過定時發生器（Timing Generator)產生的驅動脈沖進行水平和垂直的 掃描，對被拍攝體像進行攝像，產生電信號。該電信號在A/D轉換電路107被轉換為數字信 號，被作為RAW信號輸入信號處理電路。在信號處理電路，除實施YUV生成處理以外，還實 施噪聲除去和伽馬修正等各種照相機信號處理，并轉換為TV信號等信號后輸出。
[0037] 本實施方式的一個特征在于，在上述A/D轉換電路與信號處理之間，進行在縮放 (擴大/縮小）和透鏡畸變修正、旋轉/視點轉換、在攝像元件內被進行像素加法運算的情 況下產生的畸變的修正等使各像素的重心移動的修正，從而不改變RAW信號的濾色片排列 順序且以少的成本實現析像度劣化少的輸出RAW信號。
[0038] 使用圖2對亮度信號生成部101的動作進行說明。
[0039] 自A/D轉換電路輸出的RAW信號按每像素被依次分別輸入亮度信號生成部101和 同色插補部104。如果攝像元件為彩色單板攝像元件，則例如與A色、B色、C色、D色這4 色的濾色片對應的像素以2X2的對如圖2(a)所示那樣排列。如果攝像元件為原色拜爾 (Bayer)陣列，則例如表示為A = R、B = C = G、D = B即可。亮度信號生成部101通過進 行基于濾光處理而實現的插補來生成與RAW信號的各像素的取樣位置對應的亮度信號。例 如，在 Y33 的情況下，通過（式 1)Y33 = (A33+(B32+B34)/2+(C23+C43)/2+(D22+D24+D42+ D44)/4)/4的運算生成，對其它位置的像素也能夠通過進行同樣的處理而生成亮度（Y)信 號。
[0040] 由亮度信號生成部101生成的亮度信號被分別輸入至第一亮度插補部102和第二 亮度插補部103。
[0041] 同色插補部104使用鄰近的同色像素信號，通過過濾對將重心移動后的像素信號 進行插補，由此生成插補信號，并輸出至修正部105。
[0042] 在第一亮度插補部102,使用與在上述同色插補部104在過濾中使用的像素的位 置相同的取樣位置的亮度信號，通過過濾對將重心移動后的像素信號進行插補，由此生成 插補信號，并輸出至修正部105。
[0043] 在第二亮度插補部103,使用與在第一亮度插補部生成插補信號時使用的亮度信 號相比一部分或全部不同的亮度信號（例如相關性最高的鄰近亮度信號），通過過濾對將 重心移動后的像素信號進行插補，由此生成插補信號，并輸出至修正部105。
[0044] 在第一亮度插補部102、第二亮度插補部103和同色插補部104被插補的信號分別 在修正部105實施運算，對被輸入的RAW信號的各像素輸出將重心的位置移動至所期望的 位置的修正后的RAW信號。此處，在修正部105,使用在第一亮度插補部102生成的插補信 號與在第二亮度插補部103生成的插補信號之比，來對來自同色插補部104的信號進行修 正而輸出。
[0045] 以上使用圖3至圖7、對第一亮度插補部102、第二亮度插補部103、同色插補部 104和修正部105的動作進行了詳細說明。從圖3至圖7的各圖表示對某個A色的1像素 進行插補生成時的例子。
[0046] 圖3是生成與A33、A44、A53和A55之間帶有★標記的重心位置對應的A色的插補 信號的情況，是其重心位置與A33、A44、A53和A55中的A33最近的情況的例子。將其定義 為插補系數圖案1 ( α < 0. 5、β < 0. 5)。
[0047] 圖4至圖6也為同樣情形，根據Α33、Α44、Α53和Α55中最近的像素的不同，定義 為 2(α 彡 0.5、β <0·5)、3(α <0.5、β 彡 0·5)、4(α 彡 0.5、β 彡 0.5)。如以上所述 那樣，與生成的插補像素的位置相應地分為四個圖案（Pattern)。
[0048] 關于同色4像素的位置和通過修正生成的RAW數據（AH)的位置，系數α表示水 平方向上的位置的比率，系數β表示垂直方向上的位置的比率。
[0049] 首先，使用圖3,說明對于Α33的RAW，在插補系數圖案1(α < 〇. 5、β < 0. 5)的 范圍的位置生成修正后的RAW數據（AH)的例子。
[0050] 如圖3(a)所示，同色插補部104利用從插補系數設定部106設定的插補系數α 和 β，使用 Α33、Α35、Α53、Α55,如
[0051] (式2)AL = A33*(l-a )*(1-β )+Α35*α *(1-β )+Α53*(1_α )*β +Α55*α *β 那樣 求取插補信號（AL)。
[0052] 如圖3(b)所示，第一亮度插補部102利用從插補系數設定部106設定的插補系數 a 和 β，使用Y33、Y35、Y53、Y55jn
[0053] (式 3) YL = Y33* (1- a ) * (1- β ) +Y35* a * (1- β ) +Y53* (1- a ) * β +Y55* a * β 那樣 求取插補信號（YL)。
[0054] 如圖3(c)所示，第二亮度插補部103利用從插補系數設定部106設定的插補系數 a 和 β ( a < 〇· 5、β < 0· 5)，使用 Y33、Y34、Y43、Y44,如
[0055] (式 4) YH = Υ33* (1-2 a ) * (1-2 β ) +Y34*2 a * (1-2 β ) +Υ43* (1-2 a ) *2 β +Y44*2 a *2 β那樣求取插補信號（ΥΗ)。在第二亮度插補部103,與第一亮度插補部102使用的亮度 信號不同，因此在第一亮度插補部102使用的a、β在第二亮度插補部103中分別相當于 2 α、2 β 〇
[0056] 此處，利用同色插補部104計算出的AL由于插補中使用的像素的距離分開，因此 成為窄頻帶的（高頻的增益低的、模糊的）圖像信號。利用第一亮度插補部102計算出的 YL成為與利用同色插補部104計算出的AL相同的過濾特性，同樣成為窄頻帶的亮度信號。 另一方面，利用第二亮度插補部103計算出的ΥΗ由于插補中使用的像素的距離近，成為寬 頻帶的（高頻的增益比YL高、不模糊的）亮度信號。亮度信號相對于各A、B、C、D顏色信 號具有一定的相關性，因此（式5)ΑΗ(寬頻帶）：AL(窄頻帶）?ΥΗ(寬頻帶）：YL(窄頻帶） 成立。因此修正部105如圖3(d)所示那樣將上述（式5)變形，作為
[0057] (式6)AH = AL*YH/YL求取高頻的增益高、不模糊的A色的插補信號AH。
[0058] 接著，使用圖4,說明對于A33的RAW，在插補系數圖案2(α彡〇. 5、β < 0. 5)的 范圍的位置生成修正后的RAW數據（ΑΗ)的例子。此處，同色插補部104、第一亮度插補部 102、修正部105進行與圖3相同的動作，因此省略說明，對第二亮度插補部103的動作進行 說明。
[0059] 如圖4(c)所示，第二亮度插補部103利用從插補系數設定部106設定的插補系數 α 和 β ( α 彡 〇· 5、β < 0· 5)，使用 Y34、Y35、Y44、Y45,如
[0060] (式 7) YH = Υ34* (2- α ) * (1-2 β ) +Υ35* (2 α -1) * (1-2 β ) +Υ44* (2- α ) *2 β +Υ45* ( 2 α-1) *2 β那樣求取插補信號（ΥΗ)。在第二亮度插補部103,與第一亮度插補部102使用 的亮度信號不同，因此在第一亮度插補部102使用的α、（1-α)、β在第二亮度插補部103 中分別相當于（2ci-l)、（2_α)、2β。
[0061] 接著，使用圖5,說明對于Α33的RAW，在插補系數圖案3(α < 〇. 5、β彡0. 5)的 范圍的位置生成修正后的RAW數據（ΑΗ)的例子。與上述說明一樣，對第二亮度插補部103 的動作進行說明。
[0062] 如圖5(c)所示，第二亮度插補部103利用從插補系數設定部106設定的插補系數 α 和 β ( α < 〇· 5、β 彡 0· 5)，使用 Y43、Y44、Y53、Y54,如
[0063] (式 8) YH = Υ43* (1-2 α ) * (2- β ) +Υ44*2 α * (2- β ) +Υ53* (1-2 α ) * (2 β -1) +Υ54*2 α * (2 β -1)那樣求取插補信號（ΥΗ)。在第二亮度插補部103,與第一亮度插補部102使用 的亮度信號不同，因此在第一亮度插補部102使用的α、β、（l-β )在第二亮度插補部103 中分別相當于2α、（2β_1)、（2-β)。
[0064] 接著，使用圖6,說明對于Α33的RAW，在插補系數圖案4( α彡0.5、β彡0.5)的 范圍的位置生成修正后的RAW數據（ΑΗ)的例子。與上述說明一樣，對第二亮度插補部103 的動作進行說明。
[0065] 如圖6(c)所示，第二亮度插補部103利用從插補系數設定部106設定的插補系數 α 和 β ( α 彡 〇· 5、β 彡 0· 5)，使用 Y43、Y44、Y53、Y54,如
[0066] (式 9) YH = Υ44* (2- α ) * (2- β ) +Υ45* (2 α -1) * (2- β ) +Υ54* (2- α ) * (2 β -1) +Υ5 5* (2 α-1)* (2 β-1)那樣求取插補信號（ΥΗ)。在第二亮度插補部103,與第一亮度插補部 102使用的亮度信號不同，因此在第一亮度插補部102使用的α、（1-α)、β、（l-β)在第 二亮度插補部103中分別相當于（2α-1)、（2-α)、（2β_1)、（2-β)。
[0067] 如上所述，在第二亮度插補部103需要使系數與生成的插補像素的重心位置相應 地變化。關于第二亮度插補部103的系數的切換方法，使用圖7進行補充說明。
[0068] 在第二亮度插補部103,通過從插補系數設定部106設定的插補系數α和β劃分 為四個圖案的處理。
[0069] 在步驟（STEP)l中對從插補系數設定部106設定的插補系數α是否為α < 0. 5進行比較判定。在為"是"的情況下進行步驟（STEP) 2,在為"否"的情況下進行步 驟（STEP) 3。在步驟（STEP) 2中對從插補系數設定部106設定的插補系數β是否為β <0.5進行比較判定。在為"是"的情況下進行步驟（STEP)4,在為"否"的情況下進行步驟 (STEP) 5。在步驟（STEP) 4中實施上述的插補系數圖案1(α <0.5、β <0.5)的處理。在 步驟（STEP) 5中實施上述插補系數圖案2 ( α彡〇. 5、β < 0. 5)的處理。
[0070] 在步驟（STEP) 3中對從插補系數設定部106設定的插補系數β是否為β < 0. 5 進行比較判定。在為"是"的情況下進行步驟（STEP)6,在為"否"的情況下進行步驟 (STEP)7。在步驟（STEP)6中實施上述的插補系數圖案3(α <0.5、β彡0.5)的處理。在 步驟（STEP) 7中實施上述插補系數圖案4 ( α彡〇. 5、β彡0. 5)的處理。
[0071] 通過以上的動作，在第二亮度插補部103,根據從插補系數設定部106設定的插補 系數α和β，劃分為四個處理，生成插補信號（ΥΗ)。
[0072] 通過以上的結構，能夠抑制析像度的劣化，并且能夠對RAW信號通過插補生成將 重心移動后的信號。進一步，RAW信號與一般RGB信號和YUV信號相比信號的位寬度少（位 數少），因此能夠以小的電路規模生成插補信號。
[0073] 另外，在本實施例中，以在第二亮度插補部103對四個圖案進行判定、根據圖案對 進行處理劃分為一例進行了說明，例如也可以在插補系數設定部106對四個圖案進行判 定，將圖案信息供給至第二亮度插補部103,在第二亮度插補部103根據圖案信息進行處理 的劃分。
[0074] 實施例2
[0075] 使用圖8至圖12對攝像裝置的第二實施例進行說明。另外，在圖8,對進行與圖1 相同的動作的結構，適當地省略說明，主要對不同的結構進行說明。
[0076] 在本實施例2中，作為與實施例1的結構的不同點，具有：縮放運算部207,其在實 施例1的插補系數設定部106中，輸入從未圖示的控制微型計算機等指示的倍率和開始位 置，輸入與從未圖示的定時發生器等施加的RAW信號同步的水平（H)/垂直（V)的坐標信 息，從這些輸入信息計算每個像素的縮放（放大/縮小）后的坐標，并按每像素依次向坐標 /插補系數設定部206輸出；和坐標/插補系數設定部206,其將來自縮放運算部207的坐 標信息和從坐標信息計算出的插補系數α、β分別輸出至第一亮度插補部202、第二亮度 插補部203和同色插補部204。
[0077] 在第一亮度插補部202、第二亮度插補部203、同色插補部204,選擇包圍來自縮放 運算部207的坐標信息的位置的同色4像素，對該同色4像素的位置實施與上述圖1相同 的插補處理。
[0078] 接著，對放大/縮小的動作的例子，分別使用圖9和圖10進行說明。
[0079] 圖9是對放大時的動作說明進行補充的圖，是從左上部分放大至8/6 = 4/3倍的 例子。在與在水平垂直方向為6*6個的像素相同的面積內配置8*8個的像素，以成為8*8的 各像素的重心的方式分別依次分配起點與插補系數α、β的比率，通過上述的插補，生成 A11'、B12'、A13'、B14'、A15'、B16'、C21'、D22'、C23'、D24'、C25'、D26'、A31'、B32'、A33'、 B34'、A35'、B36'、C41'、D42'、C43'、D44'、C45'、D46'、A51'、B52'、A53'、B54'、A55'、B56'、 C61'、D62'、C63'、D64'、C65'、D66'的修正后的RAW信號。之后，通過以與原來的RAW信號 相同的速度對該修正后的RAW信號進行處理，成為所期望的4/3倍的放大處理。
[0080] 圖10是對縮小時的動作說明進行補充的圖，是從左上部分縮小至4/6 = 2/3倍的 例子。在與在水平垂直方向為6*6個的像素相同的面積內配置4*4個的像素，以成為4*4的 各像素的重心的方式分別依次分配起點與插補系數α、β的比率，通過上述的插補，生成 Air、B12'、A13'、B14'、C2r、D22'、C23'、D24'、A3r、B32'、A33'、B34'、C4r、D42'、C43'、 D44'的修正后的RAW信號。之后，通過以與原來的RAW信號相同的速度對該修正后的RAW 信號進行處理，成為所期望的2/3倍的放大處理。
[0081] 進一步，對上述圖9、圖10的情況，使用圖11和圖12分別對縮放運算的例子進行 說明。
[0082] 圖11是對圖9的放大時的B34'、D46'的縮放運算的例子。
[0083] B34'的重心坐標成為（3. 5*3/4, 2. 5*3/4) = (2. 625, L 875)，該值成為縮放運算 部207的輸出。在坐標/插補系數設定部206輸出坐標信息（2. 625, 1. 875)和從該坐標 信息求得的α = 0.5625、β = 0.6875。在第一亮度插補部202、第二亮度插補部203、同 色插補部204,選擇包圍該坐標的同色4像素 Β12、Β14、Β32、Β34。同樣，在D46'時，坐標= (4. 125, 2. 625)，α = 〇· 3125、β = 0· 5625,同色 4 像素成為 D24、D26、D44、D46。
[0084] 圖12是對圖10的縮小時的Α33'、D44'的縮放運算的例子。Α33'的重心坐標成為 (2. 5*3/2, 2. 5*3/2) = (3. 75, 3. 75)，該值成為縮放運算部207的輸出。在坐標/插補系數 設定部206輸出坐標信息（3. 75, 3. 75)和從該坐標信息求得的α = 〇. 625、β = 0. 625。 在第一亮度插補部202、第二亮度插補部203、同色插補部204,選擇包圍該坐標的同色4像 素 Α33、Α35、Α53、Α55。同樣，在D44' 時，坐標=(5·25,5·25)，α =〇·875、β = 0.875,同 色 4 像素成為 D44、D46、D64、D66。
[0085] 通過以上結構，本實施方式的攝像裝置能夠抑制析像度的劣化，并且能夠生成進 行縮放（放大/縮小）而得到的RAW信號。進一步，RAW信號與一般RGB信號和YUV信號 相比信號的位寬度少，因此能夠以小的電路規模提供具有縮放功能的攝像裝置。
[0086] 實施例3
[0087] 使用圖13至圖15對攝像裝置的其它變形例進行說明。另外，在圖13、圖14,對與 圖1、圖8相同動作的結構，適當地省略說明，以主要對不同的結構進行說明。
[0088] 圖13是表示攝像裝置的第三結構例的圖，具備透鏡的畸變修正功能。本實施例中 的透鏡的畸變修正功能的結構例中，作為與實施例1的不同點，具有：透鏡畸變特性表數據 部307,其在實施例1的插補系數設定部中，作為表數據存儲有與透鏡畸變特征相應的各像 素的坐標的偏移量，讀出與水平（H)/垂直（V)的坐標信息對應的表數據，該水平（H)/垂直 (V)的坐標信息與從未圖示的定時發生器等施加的RAW數據的位置同步，通過施加坐標信 息，計算透鏡畸變修正后的坐標，并按每像素依次向坐標/插補系數設定部206輸出；和坐 標/插補系數設定部206,其將來透鏡畸變特性表數據部307的坐標信息和從坐標信息計 算出的插補系數α、β分別輸出至第一亮度插補部202、第二亮度插補部203、同色插補部 204。
[0089] 圖14是作為具備透鏡的畸變修正功能的攝像裝置的變形例表示第四結構例的 圖。本實施例中的透鏡的畸變修正功能的結構例中，作為與實施例1的不同點，具有：透鏡 畸變特性函數運算部407,其在實施例1的插補系數設定部中，與從未圖示的定時發生器等 施加的RAW數據的位置同步的水平（H)/垂直（V)的坐標信息，例如通過使用與透鏡的特 性相應的計算式，根據從透鏡中心至當前的坐標為止的距離對畸變量進行運算，并對從攝 像元件的中心位置至當前的像素為止的方向修正該畸變量，從而計算透鏡畸變修正后的坐 標，并按每像素依次向坐標/插補系數設定部206輸出；和坐標/插補系數設定部206,其 將來自透鏡畸變特性函數運算部407的坐標信息和從坐標信息計算出的插補系數α、β分 別輸出至第一亮度插補部202、第二亮度插補部203、同色插補部204。
[0090] 圖15是對畸變修正功能的說明進行補充的圖。圖15(a)是畸變修正前的圖，圖 15(b)是畸變修正后的圖，虛線表示透鏡的畸變特性，點表示像素的重心的位置，箭頭表示 在對透鏡畸變進行修正前和修正后像素的重心移動的矢量。
[0091] 在攝像裝置的第三結構例中，在透鏡畸變特性表數據部307作為表數據存儲該矢 量，坐標/插補系數設定部206基于該透鏡畸變修正表數據，分別對第一亮度插補部202、第 二亮度插補部203、同色插補部204單獨地生成而輸出用于修正透鏡畸變的插補系數。
[0092] 此外，在攝像裝置的第四結構例中，在透鏡畸變特性函數運算部407,作為與從攝 像元件的中心起的距離相應的函數預先確定該矢量，透鏡畸變特性函數運算部407基于預 先設定的透鏡畸變特性函數，按每像素計算透鏡畸變特性修正后的坐標，在坐標/插補系 數設定部206,基于來自透鏡畸變特性函數運算部407的信息，分別對第一亮度插補部202、 第二亮度插補部203、同色插補部204單獨地設定而輸出用于修正透鏡畸變的插補系數。
[0093] 在任一攝像裝置中均在各插補部根據透鏡畸變修正后的坐標實施與上述實施例1 相同的處理，進行RAW數據的插補。
[0094] 如上所述，在本實施例中，仍舊能夠獲得上述實施例1的效果，并且能夠通過進行 RAW數據的插補實現畸變修正功能。
[0095] 另外，在本實施例中，作為一個例子對桶形畸變的情況進行了說明，但是并不限定 于此，例如在線軸畸變的情況下等同樣能夠應用本實施例，能夠獲得與本實施例相同的效 果。
[0096] 此外，即使在上述表數據方式中減少表數據的數量、并且通過運算對減少數量后 的部分進行補充的方式構成，也能夠應用本發明，獲得與本實施例相同的效果。
[0097] 此外，在上述透鏡畸變修正功能的結構例之一的表數據方式中，單獨地保存與RAW 信號中各色對應的畸變數據而按各色信號單獨地生成插補信號的結構，仍舊能夠獲得上述 實施例1的效果，并且在修正透鏡畸變中不僅能夠修正失真（Distortion)而且能夠修正倍 率色像差。
[0098] 此外，在上述透鏡畸變修正功能的結構例的兩個透鏡函數方式中單獨地保存與 RAW信號中的各色對應的畸變函數而按各色信號單獨地生成插補信號的結構，仍舊能夠獲 得上述實施例1的效果，并且在修正透鏡畸變中不僅能夠修正失真（Distortion)而且能夠 修正倍率色像差。
[0099] 在上述的本發明的說明中，以在水平/垂直配置2*2像素的周期的濾色片為例進 行了說明，但是并不限定于2*2的排列，無論是2*4的排列的攝像元件還是多孔層狀結構那 樣的特殊的排列的攝像元件，還是其它的濾色片配置的情況下，均能夠同樣地應用本發明。
[0100] 進一步，在本發明的說明中對縮放（放大/縮小）、透鏡畸變修正的功能進行了說 明，如果是這以外的通過對RAW信號進行使重心移動的修正而實現的功能，則能夠在所有 技術中進行應用。
[0101] 此外，本發明并不限定于上述的實施例，而包括各種各樣的變形例。例如，上述的 實施例為了將本發明說明得容易明白而進行了詳細的說明，但是并不一定限定于包括所說 明的所有結構。此外，能夠將一個實施例的結構的一部分替換到另一個實施例的結構，此 夕卜，還能夠在一個實施例的結構中加入另一個實施例的結構。此外，能夠對各實施例的結構 的一部分進行其它結構的追加/削除/替換。
[0102] 此外，上述的各結構既可以以硬件構成其一部分或全部，也可以通過利用處理器 運行程序而實現其一部分或全部。此外，對于控制線和信息線，僅說明了在說明上被認為需 要的部分，并不一定說明了產品上的所有的控制線和信息線。實際上也可以認為幾乎所有 的結構相互連接。
[0103] 附圖標記的說明
[0104] 101 亮度信號生成部
[0105] 102 第一亮度插補部
[0106] 103 第二亮度插補部
[0107] 104 同色插補部
[0108] 105 修正部
[0109] 106 插補系數設定部
[0110] 206 坐標/插補系數設定部
[0111] 207 縮放運算部
[0112] 307 透鏡畸變特性表數據部
[0113] 407 透鏡畸變特性函數運算部。
【權利要求】
1. 一種對被拍攝體進行攝像的攝像裝置，其特征在于，包括： 具有多個濾色片的攝像元件； 同色插補部，其使用來自該攝像元件的圖像信號中的同色像素，生成透鏡的畸變修正 后的插補信號； 亮度信號生成部，其從來自該攝像元件的圖像信號生成亮度信號； 第一亮度插補部和第二亮度插補部，其使用由該亮度信號生成部生成的亮度信號，生 成透鏡的畸變修正后的插補信號； 透鏡畸變特性表數據部，其將透鏡畸變特性修正后的坐標的信息保存在存儲器中； 坐標/插補系數設定部，其根據來自該透鏡畸變特性表數據部的信息，分別對所述同 色插補部、所述第一亮度插補部和所述第二亮度插補部單獨地生成用于修正透鏡畸變的插 補系數；和 修正部，其輸出根據由所述第一亮度插補部生成的插補信號與由所述第二亮度插補部 生成的插補信號之比來對來自所述同色插補部的信號進行修正而得到的插補信號。
2. -種對被拍攝體進行攝像的攝像裝置，其特征在于，包括： 具有多個濾色片的攝像元件； 同色插補部，其使用來自該攝像元件的圖像信號中的同色像素，生成透鏡的畸變修正 后的插補信號； 亮度信號生成部，其從來自該攝像元件的圖像信號生成亮度信號； 第一亮度插補部和第二亮度插補部，其使用由該亮度信號生成部生成的亮度信號，生 成透鏡的畸變修正后的插補信號； 透鏡畸變特性函數運算部，其根據預先設定的透鏡畸變特性函數，按每像素計算透鏡 畸變特性修正后的坐標； 坐標/插補系數設定部，其根據來自該透鏡畸變特性函數運算部的信息，分別對所述 同色插補部、所述第一亮度插補部和所述第二亮度插補部單獨地設定用于修正透鏡畸變的 插補系數；和 修正部，其輸出根據由所述第一亮度插補部生成的插補信號與由所述第二亮度插補部 生成的插補信號之比來對來自所述同色插補部的信號進行修正而得到的插補信號。
3. 如權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于： 所述第一亮度插補部利用位于與由所述同色插補部進行插補信號生成時使用的像素 的位置相同的取樣位置的亮度信號生成插補信號， 所述第二亮度插補部利用與由第一亮度插補部生成插補信號時使用的亮度信號相比 一部分或全部不同的亮度信號生成插補信號。
4. 如權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于： 所述透鏡畸變特性表數據部單獨地保存與來自攝像元件的像素信號中的各色對應的 畸變數據， 所述同色插補部與所述第一亮度插補部和所述第二亮度插補部按所述各色單獨地生 成插補信號。
5. 如權利要求2所述的攝像裝置，其特征在于： 所述透鏡畸變特性函數運算部單獨地保存與來自攝像元件的像素信號中的各色對應 的畸變函數， 所述同色插補部與所述第一亮度插補部和所述第二亮度插補部按所述各色單獨地生 成插補信號。
6.如權利要求2所述的攝像裝置，其特征在于： 所述第一亮度插補部利用位于與由所述同色插補部進行插補信號生成時使用的像素 的位置相同的取樣位置的亮度信號生成插補信號， 所述第二亮度插補部利用與由第一亮度插補部生成插補信號時使用的亮度信號相比 一部分或全部不同的亮度信號生成插補信號。
【文檔編號】H04N5/225GK104106261SQ201280067717
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年9月14日 優先權日:2012年2月29日
【發明者】野中雄一, 木佐貫健 申請人:日立麥克塞爾株式會社