[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理设备和图像处理方法，尤其涉及用于抑制由图像传感器感测到的图像中的颜色串扰(color crosstalk)的图像处理设备及其控制方法。

背景技术

诸如数字照相机等的摄像设备所安装的图像传感器具有以下结构：在该结构中，各自具有光电转换元件的像素排列成矩阵。图像传感器针对各像素将由光学系统形成的被摄体图像转换成电信号。具有该结构的图像传感器的问题在于倾斜入射的光不仅入射到预定像素还入射到邻接像素时产生的“颜色串扰”。

颜色串扰的程度根据像素颜色(像素中配置的滤色器的颜色)而变化。颜色串扰在与高透过率颜色(通常为绿色)的滤色器邻接的其它颜色的像素中变大。例如，在具有普通拜尔阵列的滤色器的图像传感器中，由以下的光所引起的颜色串扰变得相对较大：该光倾斜入射到红色、绿色和蓝色像素中的绿色像素、穿过绿色滤色器、然后入射到邻接的蓝色或红色像素。颜色串扰使与绿色像素邻接的蓝色或红色像素的、针对绿色波长的灵敏度相对地增加，并且绿色像素的灵敏度相对地降低。

作为用于消除颜色串扰的技术，日本特开平10-271519公开了以下技术：该技术存储基于颜色串扰成分所确定的校正系数，并且使用该校正系数对从图像传感器输出的图像信号中包含的颜色串扰成分进行校正。

日本特开2008-263492公开了以下技术：该技术估计变焦透镜焦距(视角)改变操作时F值的变化量，并且控制快门速度和帧频，由此防止在运动图像拍摄期间进行变焦操作时的过曝光或曝光不足。

日本特开平11-194390公开了以下技术：该技术使得能够在摄像机等中，通过使用步进马达的光圈驱动和电子快门速度控制的组合，在不会增加光圈的步数的情况下进行细微的光量调节。

如日本特开平10-271519所公开的，预先准备用于校正所生成的颜色串扰的校正系数并且校正图像信号的方法通过对各颜色像素应用用于校正由颜色串扰所引起的相对灵敏度差异的增益，来校正图像信号。当颜色串扰大(灵敏度差异大)时，需要应用大的增益。这可能使S/N比下降、或者由于过校正和校正不足而使图像质量劣化。当对红色、绿色和蓝色像素的颜色分别应用不同的增益时，在由红色∶绿色∶蓝色＝3∶6∶1给出的亮度构成比率变化时，亮度值变化。颜色串扰校正改变了要拍摄的图像的曝光。

由于该原因，如果颜色串扰的程度由于光圈值的变化而变化，则需要再次获得白平衡系数。然而，日本特开2008-263492和日本特开平11-194390所公开的技术在运动图像拍摄期间光圈值变化时，针对在直到获得了与改变后的光圈值相对应的白平衡系数为止的时间段内经过白平衡处理的帧图像，不能校正由颜色串扰所引起的偏色(color cast)。

发明内容

作出本发明以克服传统缺陷中的至少一个缺陷，并且本发明提供能够利用简单的方法来有效地校正运动图像中的颜色串扰的图像处理设备和图像处理方法。

根据本发明的一方面，提供一种图像处理设备，用于对通过图像传感器拍摄由摄像光学系统形成的被摄体图像所获得的运动图像进行白平衡处理，所述图像处理设备包括：存储部件，用于存储能够与至少两个关于所述摄像光学系统的参数相对应地使用的白色检测区域信息；确定部件，用于确定关于所述摄像光学系统的参数；计算部件，用于使用利用所述确定部件确定的参数所获得的帧图像、和根据所述存储部件中的与所确定的参数相对应的白色检测区域信息所获得的第一白色检测区域，计算第一白平衡系数；估计部件，用于使用所述第一白色检测区域和不同于所述第一白色检测区域的第二白色检测区域来计算校正量，并且使用计算出的校正量校正所述第一白平衡系数，以计算估计白平衡系数；应用部件，用于将白平衡系数应用于所述运动图像中包含的帧图像；以及控制部件，用于当关于所述摄像光学系统的参数改变时，控制所述应用部件以将所述估计部件计算出的估计白平衡系数应用于所述运动图像中包含的帧图像，然后将所述计算部件计算出的第一白平衡系数应用于所述运动图像中包含的帧图像。