專利名稱：成像設備、圖像處理方法和計算機可讀存儲介質(zhì)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的示例實施例涉及對成像設備的光學黑色(0B，optical black)電平加以調(diào)節(jié)的技術。
背景技術：
圖像傳感器已具有用于光電轉(zhuǎn)換的有效像素區(qū)域以及設置在有效像素區(qū)域的水平端部和垂直端部中的光學黑色區(qū)域。光學黑色區(qū)域用于限定光學黑色電平。利用從光學黑色區(qū)域同時獲得的黑色電平來鉗位有效像素區(qū)域中通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像信號。因此，圖像信號被調(diào)節(jié)到合適的亮度。關于調(diào)節(jié)方法，考慮一種方法，該方法在工廠裝運之前，利用設置在每個圖像傳感器中的校正表，來處理圖像傳感器之中光學黑色電平的個體差異(下文中稱作OB電平差)， 如JP-A-2010-068056中公開的那樣。然而，OB電平差不是僅由個體差異產(chǎn)生的。例如，OB電平可以根據(jù)設備自身操作期間產(chǎn)生的熱而改變。由熱引起的OB電平差是不能利用如上設置的校正表來調(diào)節(jié)到滿意程度的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，開發(fā)了本發(fā)明。本發(fā)明的實施例的目的是提供一種可以根據(jù)外部環(huán)境來調(diào)節(jié)OB電平差的技術。一種成像設備，包括圖像傳感器，包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域，光學黑色區(qū)域在有效像素區(qū)域的端部；快門，被配置為遮蔽圖像傳感器以免在圖像傳感器處接收到光；快門控制器，被配置為控制快門打開和關閉；存儲器，被配置為在快門控制器控制快門打開之后，臨時存儲由圖像傳感器通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；溫度獲取單元，被配置為獲取包含圖像存儲器的環(huán)境的溫度；確定單元，被配置為確定溫度獲取單元獲取的溫度是否等于或高于閾值；獲取控制器，被配置為在確定單元確定溫度等于或高于閾值時，控制快門控制器關閉快門，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；校正單元，被配置為從獲取控制器所獲取的圖像數(shù)據(jù)中，切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并使用所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。一種圖像處理方法，包括控制快門打開，并且在存儲器中臨時存儲在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像傳感器包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域， 所述光學黑色區(qū)域在有效像素區(qū)域的端部；獲取包含圖像傳感器的環(huán)境的溫度；確定所獲取的溫度是否等于或高于閾值；在溫度被確定為等于或高于閾值時，控制快門關閉，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；從所獲取的圖像數(shù)據(jù)中切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并使用所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。一種存儲程序的計算機可讀介質(zhì)，所述程序用于使設置在包括圖像傳感器和快門的圖像設備中的計算機執(zhí)行以下操作控制快門打開，并且在存儲器中臨時存儲在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像，所述圖像傳感器包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域， 所述光學黑色區(qū)域在有效像素區(qū)域的端部；獲取包含圖像傳感器的環(huán)境的溫度；確定所獲取的溫度是否等于或高于閾值；在溫度被確定為等于或高于閾值時，控制快門關閉，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；從所獲取的圖像數(shù)據(jù)中切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并使用所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。根據(jù)實施例，可以提供一種技術，該技術能夠根據(jù)外部環(huán)境，具體地根據(jù)溫度變化，來調(diào)節(jié)OB電平差。


將參考附圖來描述實現(xiàn)本發(fā)明不同特征的一般配置。附圖和相關描述用于說明本發(fā)明的實施例，而不應限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設備1的電路配置圖。圖2是示出了設置在成像部中的區(qū)域的圖示。圖3是示出了實施例的操作的流程圖。
具體實施例方式將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。圖1是示出了成像設備1的各個部的功能的框圖，將作為本發(fā)明的實施例來描述成像設備1。參考圖1來描述成像設備1的電配置。成像設備1配有控制器9，控制器9用作整體上控制成像設備的中心?？刂破?通過總線13連接至機械快門3、成像部4、圖像處理器5、快門鍵6、機械快門控制器7、程序存儲器10、工作存儲器(work memory) 11和圖像存儲部12的相應電路部?？刂破?結合存儲在程序存儲器10中的程序，使用工作存儲器11作為工作用存儲器(working memory)，來對控制信號的輸入和/或輸出加以控制，從而整體上控制成像設備1。利用透鏡組來配置透鏡2，透鏡組例如包括聚焦透鏡、放大透鏡等等。將溫度傳感器8放置在成像設備1的本體中。溫度傳感器8周期性地獲取在成像設備1的操作期間產(chǎn)生的熱值，并將熱值輸出至控制器9。當接收到來自快門鍵6的操作信號或自動確定的圖像拍攝(image taking-in)控制信號時，控制器9響應于接收到的信號來控制機械快門控制器7，以將機械快門3打開曝光時間段，其中曝光時間段是通過測光處理等來設置的。因此，機械快門3被控制為打開和
/或關閉。利用諸如CXD或CMOS之類的器件來配置成像部(圖像傳感器)4。成像部4對由透鏡2聚焦的對象的光學圖像進行光電轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。將產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)臨時存儲在工作存儲器11中。此外，如圖2所示，在成像部4中預先設置有效像素區(qū)域41、垂直 OB區(qū)域42和水平OB區(qū)域43。垂直O(jiān)B區(qū)域42和水平OB區(qū)域43位于有效像素區(qū)域的端部中。圖像處理器5在控制器9的控制下對臨時存儲在工作存儲器11中的圖像數(shù)據(jù)上的OB電平差進行校正，以利用OB電平差來鉗位圖像數(shù)據(jù)。對如此處理后的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行多種調(diào)節(jié)處理，其中，所述如此處理后的圖像數(shù)據(jù)被壓縮、編碼并存儲在圖像存儲部12中。參考圖3來描述由根據(jù)實施例的成像設備1的控制器9執(zhí)行的操作。首先，在成像模式下，機械快門3被控制為打開，被控制為由透鏡2來縮放和聚焦的光學圖像進入成像部4的有效像素區(qū)域41，使得周期性地輸出圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，控制器9循環(huán)地確定是否已檢測到快門鍵6上的操作(或者是否已接收到自動確定的圖像拍攝控制信號)(步驟Si)。當步驟Sl中的確定操作斷定已檢測到快門鍵6上的操作(或者已接收到自動確定的圖像拍攝控制信號)(在步驟Sl中為“是”)時，從有效像素區(qū)域41、垂直O(jiān)B區(qū)域42和水平OB區(qū)域43拍攝并獲取圖像數(shù)據(jù)(步驟S》，并將圖像數(shù)據(jù)臨時存儲在工作存儲器11 中。確定此時獲得的環(huán)境溫度是否等于或高于閾值(更具體地，60°C到75°C )(步驟S3)。這是因為，溫度升高可以改變從成像部4的外圍部分中的垂直O(jiān)B區(qū)域42或水平 OB區(qū)域43拍攝(或獲取)的圖像數(shù)據(jù)的黑色電平。當步驟S3中的確定操作斷定環(huán)境溫度等于或高于閾值(在步驟S3中為“是”)時， 接下來確定曝光時間是否等于或大于閾值時間段(更具體地，0. 5至1秒)(步驟S4)。這是因為，曝光一定時間段的操作可以改變所拍攝的圖像數(shù)據(jù)的黑色電平。當確定操作斷定環(huán)境溫度等于或高于閾值(在步驟S3中為“是”)并且曝光時間等于或大于閾值時間段(在步驟S4中為“是”)時，從垂直O(jiān)B區(qū)域42和水平OB區(qū)域43拍攝并獲取的圖像數(shù)據(jù)的黑色電平可以導致OB校正的低可靠性。因此，控制器9控制機械快門控制器7關閉機械快門3 (對機械快門3遮光)，并進行控制以在該狀態(tài)下再次從有效像素區(qū)域41、垂直O(jiān)B區(qū)域42和水平OB區(qū)域43拍攝并獲取圖像數(shù)據(jù)(步驟S5)。此后，在步驟S5中拍攝并獲取的圖像數(shù)據(jù)當中，獲取有效像素區(qū)域41的圖像數(shù)據(jù)的中心區(qū)域，使得用有效像素區(qū)域41的圖像數(shù)據(jù)的中心區(qū)域來蓋寫(重新寫入)工作存儲器11中臨時存儲的垂直O(jiān)B區(qū)域42的圖像數(shù)據(jù)，其中，有效像素區(qū)域41的圖像數(shù)據(jù)的中心區(qū)域的面積與垂直O(jiān)B區(qū)域42幾乎相同(步驟S6)。這是因為，即使環(huán)境溫度升高到一定程度并且曝光時間增加到一定程度，成像部分(圖像傳感器)4的中心附近受影響的可能性也較低。即，在OB校正中，被遮光的圖像數(shù)據(jù)的黑色電平更可靠。此外，由于在工作存儲器11中蓋寫了 OB區(qū)域，所以即使圖像數(shù)據(jù)具有大量像素， 也可以減輕存儲器上的負荷。盡管關于改寫垂直O(jiān)B區(qū)域42的處理來描述了該實施例，然而可以僅蓋寫水平OB 區(qū)域43，或者可以蓋寫垂直O(jiān)B區(qū)域42和水平OB區(qū)域43兩者。此后，檢測在工作存儲器11中存儲的OB區(qū)域的黑色電平(步驟S7)，校正OB電平差，使得利用OB電平差來鉗位圖像數(shù)據(jù)(步驟S8)。然后將步驟S8中鉗位的圖像數(shù)據(jù)輸出至處理器5中的下一個圖像處理過程，處理終止。當步驟S3中的確定操作斷定環(huán)境溫度低于閾值時和當步驟S4中的確定操作斷定曝光時間小于閾值時，認為所獲取的OB區(qū)域中的黑色電平是可靠的，使得在步驟S8鉗位圖像數(shù)據(jù)。使步驟S3中的確定操作優(yōu)先于步驟S4中的確定操作。省略步驟S4中的確定操作也沒關系，因為即使省略步驟S4中的確定操作，也可以確保黑色電平的可靠性。在本發(fā)明應用于成像設備的情況下描述了前述實施例和每種修改。然而本發(fā)明也可以應用于其他攝像機設備(如，數(shù)字視頻攝像機或包括攝像機的蜂窩電話終端、個人計算機等)，也可以應用于具有產(chǎn)生圖像信息的功能的設備。最后，根據(jù)本發(fā)明的前述實施例和每種修改僅僅是實施本發(fā)明的方式的示例，并不旨在限制所附權利要求。因此，應注意，可以對本發(fā)明實施例作出的各種修改中的任何修改都包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且包含在所附權利要求的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種成像設備，包括圖像傳感器，包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域，光學黑色區(qū)域在有效像素區(qū)域的端部；快門，被配置為遮蔽圖像傳感器以免在圖像傳感器處接收到光； 快門控制器，被配置為控制快門打開和關閉；存儲器，被配置為在快門控制器控制快門打開之后，臨時存儲由圖像傳感器通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；溫度獲取單元，被配置為獲取包含圖像傳感器的環(huán)境的溫度； 確定單元，被配置為確定溫度獲取單元獲取的溫度是否等于或高于閾值； 獲取控制器，被配置為在確定單元確定溫度等于或高于閾值時，控制快門控制器關閉快門，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；校正單元，被配置為從獲取控制器所獲取的圖像數(shù)據(jù)中，切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并使用所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。
2.根據(jù)權利要求1所述的成像設備，其中，確定單元確定當將圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器中時，溫度獲取單元獲取的溫度是否等于或高于閾值。
3.根據(jù)權利要求1所述的成像設備，還包括寫入單元，被配置為將所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)重新寫入到存儲器中存儲的圖像數(shù)據(jù)的光學區(qū)域中，其中，校正單元使用由寫入單元寫入的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。
4.根據(jù)權利要求1所述的成像設備，還包括曝光時間確定單元，被配置為確定曝光時間是否等于或大于閾值時間段，其中，曝光時間越長，圖像傳感器存儲的環(huán)境區(qū)中的熱越多；并且在確定單元確定溫度等于或高于閾值并且曝光時間確定單元確定曝光時間等于或大于閾值時間段時，獲取控制器控制快門控制器將快門關閉，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)。
5.一種圖像處理方法，包括控制快門打開，并且在存儲器中臨時存儲在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像傳感器包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域，所述光學黑色區(qū)域在有效像素區(qū)域的端部；獲取包含圖像傳感器的環(huán)境的溫度； 確定所獲取的溫度是否等于或高于閾值；在溫度被確定為等于或高于閾值時，控制快門關閉，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；從所獲取的圖像數(shù)據(jù)中切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并使用所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。
6.一種存儲程序的計算機可讀介質(zhì)，所述程序使設置在包括圖像傳感器和快門的成像設備中的計算機執(zhí)行以下操作控制快門打開，并且在存儲器中臨時存儲在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像，所述圖像傳感器包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域，所述光學黑色區(qū)域在有效像素區(qū)域的端部；獲取包含圖像傳感器的環(huán)境的溫度； 確定所獲取的溫度是否等于或高于閾值；在溫度被確定為等于或高于閾值時，控制快門關閉，并執(zhí)行控制以獲取在圖像傳感器處通過光電轉(zhuǎn)換而形成的圖像數(shù)據(jù)；從所獲取的圖像數(shù)據(jù)中切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并使用所切除的有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。
全文摘要
一種成像設備，包括圖像傳感器、快門、存儲器、溫度獲取單元、確定單元和獲取控制器。圖像傳感器包括有效像素區(qū)域和光學黑色區(qū)域。在快門打開之后，存儲器臨時存儲經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)。在圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的情況下，當溫度被確定為等于或高于閾值時，溫度獲取單元獲取環(huán)境溫度。在溫度等于或高于閾值時，獲取控制器執(zhí)行控制，以關閉快門，并獲取經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)。寫入單元從所獲取的圖像數(shù)據(jù)中切除有效像素區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。使用所切除的圖像數(shù)據(jù)來校正光學黑色電平差。
文檔編號H04N5/14GK102547087SQ20111037511
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者石濱孝規(guī), 鈴木宗士 申請人:卡西歐計算機株式會社