[发明专利]图像处理装置、摄像装置、图像处理方法、图像处理程序

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置、摄像装置、图像处理方法、图像处理程序。

背景技术

近年来，伴随着CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合装置)图像传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器等固体摄像元件的高分辨率化，数码照相机、数码摄像机、移动电话机、PDA(Personal Digital Assistant，便携信息终端)等具有摄影功能的信息设备的需求正急剧增加。此外，将以上那样的具有摄像功能的信息设备称为摄像装置。

在使焦点对准到主要的被摄体的对焦控制方法中，存在对比度AF(Auto Focus，自动对焦)方式、相位差AF方式。相位差AF方式与对比度AF方式相比，能够更加高速、高精度地进行对焦位置的检测，所以在各种摄像装置中较多地采用。

作为在通过相位差AF方式进行对焦控制的摄像装置中搭载的固体摄像元件，例如，使用在摄像区域的整个面离散地设置了遮光膜开口相互向反方向离心的相位差检测用的像素对的元件(参照专利文献1、2)。

关于该相位差检测用的像素，由于遮光膜开口的面积小于其他通常的像素，所以不足以将其输出信号用作摄像图像信号。因此，需要校正相位差检测用的像素的输出信号。

专利文献1、2公开了将使用相位差检测用的像素周围的通常的像素的输出信号来插值生成该相位差检测用的像素的输出信号的插值校正处理以及对相位差检测用的像素的输出信号进行增益放大并校正的增益校正处理并用的摄像装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-4729号公报

专利文献2：日本特开2010-62640号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的增益校正处理中，需要求出乘到相位差检测用的像素的输出信号的增益值。作为该增益值的生成方法，存在根据对基准图像进行摄像而得到的图像信号来事先生成的方法以及根据通过实时取景图像显示用的摄像而得到的图像信号来实时地生成的方法。

然而，在上述任一种方法中，都由于被摄体的图案、噪声、或者混色等而在相位差检测用的像素的输出信号中产生偏差。

在增益校正处理中使用的增益值并非针对每个摄影条件，针对每个相位差检测用像素单独地生成，而是针对分割摄像元件的受光面而得到的每个方块而生成代表性的值。针对每个该方块而生成的增益值是近似的值，所以有时在增益校正处理后的相位差检测用像素的输出、与该相位差检测用像素周边的摄影用像素的输出之间产生不自然的差。

特别是，在根据实时取景图像显示用的图像信号来求出在增益校正处理中使用的增益值的情况下，例如，有可能在相位差检测用像素与通常像素之间存在明暗差。即，由于方块内的实时取景图像的图像图案而影响增益值，所以产生增益值的偏差。然后，相位差检测用像素的信号值的增益校正处理后的值根据原本的相位差检测用像素的信号值的偏差与增益值的偏差之积而发生偏差。根据这样的理由，增益校正处理后的输出信号值有时从所期望的值偏离。即，在增益校正处理的精度中产生了偏差。

以往，即使在图像的亮度、颜色急剧变化的边缘的近处进行增益校正，增益校正后的输出信号值与其周边的输出信号值的差异也不明显。

但是，由于近年来的摄像元件的像素的微型化，增益校正后的输出信号值、与周边的输出信号值的差异变得明显。特别是，在背面照射型的摄像元件中，混色的影响大，如果混色多的话，则混色对增益值的影响变大，所以增益值的偏差也变大。

另外，到目前为止，光圈与摄像元件分别都小，入射到摄像元件的光线角度缓和，被摄体深度也变浅，所以能够容许由增益值的偏差导致的画质劣化。但是，如果摄像元件大型化，透镜也变成光圈开放侧，则光线角度变大，增益值的偏差也变大。因此，无法容许增益校正后的输出信号值与周边的输出信号值的差异。

根据搭载光学低通滤波器的摄像装置，空间高频分量被切掉，所以上述的画质劣化在一定程度上不容易变得明显。但是，最近提出了无光学低通滤波器的摄像装置，特别是在这样的摄像装置中，增益值的偏差变大。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够提高相位差检测用的像素的输出信号的校正精度而提高摄像画质的图像处理装置以及具备它的摄像装置、图像处理方法、图像处理程序。

用于解决课题的技术方案