[发明专利]摄像模块以及图像信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及摄像模块以及图像信号处理方法，特别是涉及省略以机械方式进行焦点调节的焦点调节机构，并且得到高分辨率的图像信号的技术。

背景技术

以往提出了一种摄像装置(专利文献1)，其通过在拍摄光学系统的光路中插入调制相位的光波面调制元件来对焦点深度进行放大，对由于焦点深度的放大而模糊的图像(大的点像)，实施基于具有复原处理参数的核(kernel)的解卷积处理，由此复原为高分辨率的图像(小的点像)。该摄像元件具有包括光波面调制元件的光学系统、对通过了光学系统的被摄体像进行拍摄的摄像元件、和对来自摄像元件的被摄体的图像数据实施规定的处理的图像处理装置，图像处理装置将选择的特定区域的分散图像复原作为没有分散的图像信号。

选择的特定区域例如在图像内预先决定。另外，特定区域也能构成为：从图像内提取特征部位，通过选择该部分来决定。

光波面调制元件例如是相位板，其具有三维的曲面，被配置在物体侧透镜与成像透镜间，使基于成像透镜而向摄像元件的受光面成像的波面变形。或者，作为相位板的其他例子，还存在折射率变化的光学元件(例如折射率分布型波面调制透镜)，厚度、折射率根据向透镜表面的编码(coding)而变化的光学元件(例如波面调制混合透镜)等。

专利文献2以及3表示摄像器件的瑕疵修正的一个例子。作为修正的方法的一个例子，存在如下所述的“回填”：针对各个缺陷单元，对在上下以及左右方向相邻的四个单元的像素信号进行简单平均，对缺陷单元的像素信号进行修正，即，将该缺陷像素信号置换为修正值。

专利文献4表示适于静态图像或者运动图像拍摄的图像信号的读出方式的一个例子。作为适合于运动图像拍摄的信号的读出方式，例如存在色差线依次方式。色差线依次方式是在排列的像素之上配置补色滤光器，读出像素的行之中奇数行的像素的信号来作为A场的信号，读出偶数行的像素的信号来作为B场信号，针对1帧以A以及B这两个场信号读出。另一方面，在静态图像拍摄中，大多采用将拜耳排列了RGB的彩色滤光器配置在像素上，按每一行依次读出来读出所有像素的信号的方式。

由于不清楚散焦量，所以不管有没有对焦，PSF(Point Spread Function)都具有相同展宽的特殊的光学系统被称作EDof(Extended Depth of Field，放大的焦点深度)(专利文献5～7)。

专利文献1：特开2009-159535号公报

专利文献2：特开2000-184289号公报

专利文献3：特开2004-23683号公报

专利文献4：特开2010-171868号公报

专利文献5：特开2009-10944号公报

专利文献6：特开2009-187092号公报

专利文献7：特开2009-188676号公报

如专利文献2以及3所记载的那样，通常，摄像元件包含缺陷像素(瑕疵)。瑕疵包括：与摄像信号无关地始终输出固定的信号的白瑕疵以及黑瑕疵、输出与周边像素存在一定以上增益的不同信号的调制瑕疵、由读出电路的缺陷产生的线瑕疵等。

这些之中，等级大的瑕疵需要无条件地修正。在由EDof光学系统得到的模糊图像的复原时，由于如专利文献1那样进行提高低电平信号(MTF)的修正处理，所以若不修正到与通常的瑕疵不同的微小瑕疵，则会对复原后的图像的画质造成影响。但是，在整个画面上修正微小等级的瑕疵在时间上是困难的。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而做出的发明，其目的在于提供一种仅限于对由焦点深度被放大的光学系统得到的图像的复原所需的区域进行详细的瑕疵修正的技术。

本发明的一个方式提供一种摄像模块，具备：透镜部，其通过规定的光学相位调制机构而被放大了焦点深度；摄像元件，其安装有在规定的成像面以矩阵状排列的各像素所对应的红、蓝以及绿的彩色滤光器，通过各像素对经由透镜部而在规定的成像面成像的光学像进行光电变换，从而能够输出与各像素对应的颜色的模拟图像信号；AD变换部，其将从摄像元件输出的每个像素的模拟图像信号变换为每个像素的数字图像信号并输出；修正部，其对规定区域的像素群所对应的数字图像信号的低等级的缺陷进行修正；和复原处理部，其实施从通过修正部修正了缺陷后的规定区域的像素群所对应的数字图像信号中，除去由光学相位调制机构引起的被摄体像的劣化的复原处理。

作为优选方式，修正部对规定区域的像素群以及规定区域以外的像素群所对应的数字图像信号的高等级的缺陷进行修正。