[发明专利]成像设备、成像方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有将多个图像合成在一起的功能的成像设备、成像方法及其程序。

背景技术

在使用摄像放像机(camcorder)(内置于VTR中的照相机)、数字照相机等的全景摄影中，当在每一个阶段中停止照相机的扫动运动或者具有连续的扫动运动的同时拍摄全景图像时，为了防止所得图像模糊，需要以低速扫动(sweep)该照相机。

在后一种情况下，拍摄可能需要高速快门。

对于这一点，日本专利No.3928222提出了这样一种拍摄方法，该拍摄方法能够在保持图像分辨率的同时快速扫动照相机。

在这种拍摄方法中使用的技术是这样一种技术，该技术能够通过检测照相机的扫动方向和扫动的角速度并在扫动的反方向上以相同的角速度改变光轴从而抵消所得图像中的变化，使照相机好像它聚焦在一个点上的一样拍摄图像。

尽管为了实施该控制方法需要使用加速度传感器或者角速度传感器，但是日本专利No.3925299提出了这样一种方法，即使在没有设置传感器和用于控制这些传感器的反馈电路时，该方法也能够适当地控制光轴。

在这种情况下，该方法被用作监视系统，其中，施加到用于控制拍摄方向的步进电机的脉冲的数目被计数，并根据该计数值执行光轴控制。

发明内容

然而，上述两种技术都使用CCD(电荷耦合器件)作为照相机的成像单元。

当CMOS图像传感器(CIS)被用作成像单元时，曝光时间在线(line)与线之间不同。当在扫动照相机的同时拍摄图像时，图像的上端和下端相对于彼此未对准，所以获得畸变图像。

此外，当在扫动照相机的同时拍摄图像时，由于视差的影响，同一的被摄体可能看上去不同。

因此，希望提供一种能够抑制图像畸变的发生并抑制视差的影响的成像设备、以及成像方法及其程序。

根据本发明的第一实施例，提供了一种成像设备，该成像设备包括：具有能够改变其光轴的光轴改变元件的光学系统；通过光学系统对被摄体图像进行成像的成像装置；具有将多个成像图像合成为一个合成图像的功能的图像信号处理部，所述多个成像图像是在移动成像设备的同时获得的；以及控制器，该控制器控制光轴改变元件，使得至少在成像装置的电子快门打开时的时间段期间沿用于抵消成像设备的运动的方向改变光轴，并且在该电子快门关闭时的时间段期间光轴返回到在成像设备的运动的大致中心的附近，其中针对成像装置的中心方向上的部分线(partial line)，控制器执行对光轴改变元件的光轴的控制。

优选地，拍摄方向垂直于成像装置的线。

优选地，控制器在与部分线的曝光时间段和读出时间段的和相对应的时间段期间执行光轴控制，并且在除了该相应的时间段以外的时间段期间执行用于使光轴返回到中心附近的控制。

优选地，控制器将成像装置的一部分分割为条状(stripshape)，并且针对条状部分执行光轴控制；成像装置针对所有的条状部分执行电荷读出处理，在该电荷读出处理中，对随后曝光的线执行电荷读出，并且在完成对该条线的读出之后执行对下一条线的电荷读出；并且在针对所有的条状部分执行电荷读出处理时的时间段期间，控制器执行光轴控制。

优选地，成像设备还包括角速度传感器，并且控制器对检测信号积分以计算成像设备的旋转角度，并根据计算的旋转角度来控制光轴改变元件的光轴的变化量。

优选地，图像信号处理部通过在多个被选图像的边界处执行块匹配处理以针对所述边界执行合成处理，从而以重叠的关系设置所述被选图像的边界，由此提取特定参数；基于该参数对要合成的所有边界执行块匹配处理；以同步和并行方式对所有边界评估块匹配处理的结果；并且，执行合成处理，以便通过更新光轴方向来减少误差，从而减少在所有边界中的误差。

根据本发明的第二实施例，提供了一种成像方法，该成像方法包括下述步骤：通过具有光轴改变元件的光学系统，使用成像装置来对被摄体图像进行成像，该光轴改变元件能够在移动成像设备的同时改变其光轴；控制光轴改变元件，使得至少在成像装置的电子快门打开时的时间段期间，沿用于抵消成像设备的运动的方向改变光轴；以及控制光轴改变元件，使得在电子快门关闭时的时间段期间，使光轴返回到大致在成像设备的运动的中心的附近，其中，针对成像装置的中心方向上的部分线执行对光轴改变元件的光轴的控制。