[发明专利]图像处理装置、图像处理方法和存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及被配置为在捕获的图像中校正成像光学系统的横向色差(或倍率的色差)的图像处理技术。

背景技术

被配置为在诸如数字照相机的图像捕获装置中形成被照体(object)图像的光学系统的各种像差使捕获图像的质量劣化。各种像差之中的横向色差使捕获图像中的一种或更多种颜色偏移。在以下的描述中，色差导致对每个颜色的成像位置的偏移(颜色偏移)，并且，与由成像性能导致的模糊不同，由对每个像素的被照体图像的平行移动表达。日本专利公开No.2012-23532公开了用于在捕获图像中检测横向色差校正并且用于通过图像处理校正它的方法。更具体地，该方法检测从图像中心的径向(radial direction)(或图像高度或点方向)上的横向色差并且校正它。

因为用于成像装置的图像传感器包括更多的像素并且单位像素尺寸(size)减小，所以，尽管横向色差在常规上还没有造成实质性的问题，但是该横向色差影响图像质量。例如，当由光学系统的制造误差导致的横向色差的改变不被校正时，图像质量下降。日本专利No.5505135公开了在包含制造误差的光学系统中生成的横向色差之中、通过计算相对于图像中心的旋转对称成分的校正量以及对其中颜色偏移量的量和方向在整个图像中均一(uniform)的偏移成分的校正量来校正由制造误差导致的横向色差的方法。

光学系统的制造误差包含透镜(透镜元件和透镜单元)相对于光学系统中的光轴的偏心和倾斜、与透镜光轴方向平行的位置偏移和由透镜元件的形状和折射率导致的焦距偏移等。每个颜色的被照体图像主要由透镜的偏心和倾斜而偏移，并且，每个颜色的被照体图像的倍率主要通过与光轴方向平行的位置偏移和透镜的焦距偏移而偏移。在日本专利公开No.2012-23532中公开的方法为了校正而使图像高度方向上的倍率变化，并且不能校正由透镜的偏心和倾斜导致的每个颜色的被照体图像的横向偏移。

在日本专利No.5505135中公开的方法考虑在整个图像中均一出现的横向色差的成分，并且可以校正每个颜色的被照体图像的偏移。

但是，该方法基于包含基于设计值和制造误差的色彩倍率偏移(chromatic magnification shift)的捕获图像来检测偏移成分。该方法不能检测：在捕获图像中不包含仅出现偏移成分的弧矢(sagittal)方向边缘。“弧矢方向边缘”是亮度沿弧矢方向改变的边缘，并且与亮度在径向上改变的子午(meridional)方向边缘正交。另外，该方法可以在检测弧矢方向边缘时检测偏斜(incline)到期望角度的边缘，因而检测作为旋转对称成分包含于倍率偏移成分中的颜色偏移，并且导致检测误差。

发明内容

本发明提供可以精确并且稳健地校正由光学系统的制造误差导致的横向色差的图像处理装置、图像处理方法等。

根据本发明的一个方面的一种图像处理装置被配置为对通过使用光学系统进行的图像捕获而生成的输入图像执行图像处理以用于校正包含旋转对称成分和偏移成分的横向色差。该图像处理装置包括：被配置为获取关于作为旋转对称成分和偏移成分中的一个的第一成分的第一成分信息的第一获取器，第一成分信息是在获取输入图像之前被获取并且被存储的；被配置为通过对输入图像用第一成分信息执行校正处理而生成第一校正图像的第一校正器；被配置为检测第一校正图像中的颜色偏移量并且基于颜色偏移量获取关于作为旋转对称成分和偏移成分中的另一个的第二成分的第二成分信息的第二获取器；和被配置为对第一校正图像用第二成分信息执行校正处理或者对输入图像用第一成分信息和第二成分信息执行校正处理的第二校正器。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的另外特征将变得清楚。

附图说明

图1A～图1E是根据本发明的一个实施例的用于解释由制造误差导致的横向色差的示图。

图2A～图2D是根据本实施例的用于解释边缘部分中的颜色偏移的示图。

图3是根据本发明的第一实施例的图像处理装置的构造的框图。

图4是根据第一实施例的检测器的构造的框图。

图5是根据第一实施例的图像处理的流程图。

图6是根据本发明的第二实施例的图像处理的流程图。

图7是根据本发明的第三实施例的图像处理的流程图。

具体实施方式

将参照附图给出根据本发明的实施例的描述。