[发明专利]摄像装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的图像传感器的摄像装置，更具体地，涉及一种能够抑制由于在图像传感器的前侧设置的光学低通滤波器的表面上附着的异物而使图像质量劣化的技术。本发明尤其涉及一种能够抑制在运动图像捕获操作中由于异物而使图像质量劣化的技术。

另外，本发明涉及一种包括通过基于相机抖动信息对捕获图像的一部分进行电子裁剪而执行抖动校正的电子图像稳定化系统的摄像装置。

背景技术

在从数码相机的相机主体上取下可互换镜头的状态下，可能会有浮尘进入相机主体的内部空间。另外，快门机构或其他机械可操作的组件设置在相机主体中。因此，在这些机构组件操作时，在相机主体中可能会产生金属屑(slug)。

如果在图像传感器(其作为构成数码相机的摄像单元的光学元件)的前侧上设置的光学低通滤波器的表面上附着有这类异物(即，尘埃或金属屑)，则捕获图像可能会包括由所述异物产生的阴影。即，捕获图像的质量可能会劣化。

如果相机为使用卤化银胶片的类型，则每次进行图像捕获时，相机陆续按预定量给送胶片。因此，连续捕获的图像在相同位置包含同一异物的阴影的可能性很低。另一方面，数码相机没被构造成每次进行图像捕获时均给送胶片。因此，连续捕获的图像可能会在相同位置包含同一异物的阴影。

为了解决上述问题，存在一种用于基于周围像素的信号来校正对应于异物位置的缺陷像素的方法。例如，作为用于校正这类缺陷像素的技术，在日本特开平第6-105241号公报中论述的图像缺陷检测方法提出了一种校正图像 传感器的像素缺陷的方法。

另外，如日本特开第2004-242158号公报所论述，为了简化像素缺陷位置信息的设置，在尘埃获取模式下捕获的图像文件的扩展名可以与正常捕获的图像的扩展名不同。在此情况下，个人计算机(即PC)基于扩展名自动识别尘埃信息图像，并根据获得的信息校正待校正的图像。

传统上，可用各种技术来校正数码摄像机的相机抖动。通常，相机抖动校正包括利用外部传感器或通过图像处理来检测摄像设备(例如数码摄像机)的相机抖动信息(例如，抖动量或抖动方向)，以及基于检测结果移动光学系统的一部分以抵消相机抖动、或者对图像进行部分裁剪。

如日本特开平第06-98246号公报中所论述，可以使用以振动回转仪为代表的角速度传感器作为外部传感器来直接测量摄像设备的相机抖动量。另外，如日本特开平第05-7327号公报中所论述，可以使用图像处理以基于多个捕获图像来检测画面的运动向量并检测相机抖动量。

作为用于校正相机抖动的方法，在垂直于光轴的方向上移动摄像透镜系统的一部分，以移动在图像传感器上形成的像。如日本特开平第6-105241号公报中所论述，在摄像透镜系统的前侧上设置可变角棱镜，并且移动该可变角棱镜的顶角以移动在图像传感器上形成的像。

上述光学相机抖动校正技术虽然可以增大用于校正的动态范围，但是由于需要诸如致动器和光学元件等的机械构件，因此其在成本上具有缺点。

另一方面，如日本特开平第05-7327号公报中所论述，针对运动图像捕获操作准备相比实际需要的图像尺寸具有更大尺寸的图像传感器，并且可以通过根据检测到的相机抖动量来对图像传感器获得的图像的一部分进行裁剪以校正相机抖动(下文称为“电子图像稳定化”)。上述基于图像裁剪的相机抖动校正不需要任何机械构件，带来了降低成本的效果，因此被广泛使用。

在上述情况下，近来不仅小型数码相机而且可互换镜头的数码相机均需要记录具有较高分辨率的高精度运动图像。

然而，如上所述，可互换镜头的数码相机受到由于各种因素而附着在其图像传感器的表面上的尘埃或金属屑的影响。因此，如果在使用可互换镜头的数码相机的情况下执行运动图像记录，则可能会在捕获的运动图像的回放 (即，再现)操作期间一直显示异物。

根据传统的用于可互换镜头的数码相机的尘埃去除方法，预先记录尘埃去除相关信息(例如，尘埃位置和尺寸信息)和图像数据。接着，个人计算机对捕获图像执行图像处理以消除尘埃的影响。在此情况下，记录图像数据包含尘埃部分。

当执行运动图像捕获操作时，可以使用电子图像稳定化系统来校正由相机抖动产生的图像抖动。然而，当电子图像稳定化系统执行校正时，由于图像裁剪位置视各帧而变，所以尘埃去除相关信息与尘埃在捕获图像上的实际位置之间的相对关系可能会改变。因此，电子图像稳定化系统不能够精确执行尘埃校正处理。

发明内容