图像传感器转让专利
申请号 : CN201811353849.1
文献号 : CN110191258B
文献日 : 2021-06-18
发明人 : 渡辺浩介 , 上辻康人
申请人 : 欧姆龙株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.一种图像传感器,其包括本体模块和被安装于所述本体模块的镜头模块和拍摄模块,所述图像传感器的特征在于,所述本体模块包括:
获取部件,从所安装的所述拍摄模块获取表示所述拍摄模块内的拍摄元件的大小的拍摄元件规格信息,并且从所安装的所述镜头模块获取表示所述镜头模块内的光学系统的规格的光学系统规格信息,所述拍摄模块为可交换的模块,所述拍摄元件规格信息对应所安装的所述拍摄模块的规格不同而具有不同的规格信息;
修正部件,是能够设定渐晕修正信息的修正部件,且依照所设定的所述渐晕修正信息来对所述拍摄模块所输出的图像数据进行渐晕修正;以及生成/设定部件,基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,来生成与所述拍摄模块和所述镜头模块的组合相应的所述渐晕修正信息而对所述修正部件进行设定,
所述拍摄元件规格信息包含表示所述拍摄元件的入射角特性的入射角特性信息、与所述拍摄元件的像素尺寸和像素数,所述光学系统规格信息包含关于所述光学系统的出瞳直径和出瞳位置,所述本体模块的所述生成/设定部件基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,并考虑光朝向所述拍摄元件的多个像素的各个的入射角度范围来生成所述渐晕修正信息,所述生成/设定部件根据所述获取部件是否通知出瞳直径/位置信息和瞳径缩小率信息,来判断被安装于所述本体模块的所述镜头模块是否为可变焦镜头模块,根据所述获取部件通知的所述出瞳直径/位置信息和所述瞳径缩小率信息生成所述渐晕修正信息。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述光学系统规格信息还包含表示所述光学系统的周边光量比的周边光量比信息,所述本体模块的所述生成/设定部件基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,并考虑光朝向所述拍摄元件的多个像素的各个的入射角度范围与所述光学系统的周边光量比,来生成所述渐晕修正信息。
3.根据权利要求1或2所述的图像传感器,其特征在于,所述本体模块还包括设定调整部件,所述设定调整部件在所安装的所述镜头模块为能调整变焦或光圈的第二种镜头模块的情况下,对所述第二种镜头模块的变焦或光圈的设定进行调整,
所述本体模块的所述生成/设定部件在所述第二种镜头模块被安装于所述本体模块的情况下,考虑所述第二种镜头模块的变焦设定值或光圈设定值来生成所述渐晕修正信息。
4.一种图像传感器,其包括本体模块和被安装于所述本体模块的镜头模块和拍摄模块,所述图像传感器的特征在于,所述本体模块包括:
获取部件,从所安装的所述拍摄模块获取表示其形式的形式信息,并且从所安装的所述镜头模块获取表示其形式的形式信息;
修正部件,是能够设定渐晕修正信息的修正部件,且依照所设定的所述渐晕修正信息来对所述拍摄模块所输出的图像数据进行渐晕修正;以及生成/设定部件,从规定的装置,获取与由所述获取部件所获取的所述拍摄模块的形式信息关联的拍摄元件规格信息,和与所述镜头模块的形式信息关联的光学系统规格信息,并基于所获取的信息来生成与所述拍摄模块和所述镜头模块的组合相应的所述渐晕修正信息而对所述修正部件进行设定,所述规定的装置以与能够安装于所述本体模块的各拍摄模块的形式信息关联的方式,来保持表示各拍摄模块内的拍摄元件的大小的所述拍摄元件规格信息,并且,以与能够安装于所述本体模块的各镜头模块的形式信息关联的方式,来保持表示各镜头模块内的光学系统的规格的所述光学系统规格信息,所述拍摄模块为可交换的模块,所述拍摄元件规格信息对应所安装的所述拍摄模块的规格不同而具有不同的规格信息,
所述拍摄元件规格信息包含表示所述拍摄元件的入射角特性的入射角特性信息、与所述拍摄元件的像素尺寸和像素数,所述光学系统规格信息包含关于所述光学系统的出瞳直径和出瞳位置,所述本体模块的所述生成/设定部件基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,并考虑光朝向所述拍摄元件的多个像素的各个的入射角度范围来生成所述渐晕修正信息,所述生成/设定部件根据所述获取部件是否通知出瞳直径/位置信息和瞳径缩小率信息,来判断被安装于所述本体模块的所述镜头模块是否为可变焦镜头模块,根据所述获取部件通知的所述出瞳直径/位置信息和所述瞳径缩小率信息生成所述渐晕修正信息。
5.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,所述规定的装置是所述本体模块所具备的存储装置。
6.根据权利要求4所述的图像传感器,其特征在于,所述规定的装置是所述本体模块外的装置。
7.一种图像传感器,其包括本体模块和被安装于所述本体模块的镜头模块和拍摄模块,所述图像传感器的特征在于,所述拍摄模块包括:
拍摄元件;以及
修正部件,是能够设定渐晕修正信息的修正部件,且依据所设定的所述渐晕修正信息来对所述拍摄元件所输出的图像数据进行渐晕修正,所述本体模块包括:
获取部件,从所安装的所述拍摄模块获取表示所述拍摄模块内的所述拍摄元件的大小的拍摄元件规格信息,并且从所安装的所述镜头模块获取表示所述镜头模块内的光学系统的规格的光学系统规格信息,所述拍摄模块为可交换的模块,所述拍摄元件规格信息对应所安装的所述拍摄模块的规格不同而具有不同的规格信息;以及生成/设定部件,基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,来生成与所述拍摄模块和所述镜头模块的组合相应的所述渐晕修正信息而对所述拍摄模块的所述修正部件进行设定,所述拍摄元件规格信息包含表示所述拍摄元件的入射角特性的入射角特性信息、与所述拍摄元件的像素尺寸和像素数,所述光学系统规格信息包含关于所述光学系统的出瞳直径和出瞳位置,所述本体模块的所述生成/设定部件基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,并考虑光朝向所述拍摄元件的多个像素的各个的入射角度范围来生成所述渐晕修正信息,所述生成/设定部件根据所述获取部件是否通知出瞳直径/位置信息和瞳径缩小率信息,来判断被安装于所述本体模块的所述镜头模块是否为可变焦镜头模块,根据所述获取部件通知的所述出瞳直径/位置信息和所述瞳径缩小率信息生成所述渐晕修正信息。
说明书 :
图像传感器
技术领域
背景技术
电缆(cable)予以连接的结构(参照专利文献1),但最近,处理一体型图像传感器也已面世,
所述处理一体型图像传感器是将摄像机与图像处理装置一体化,利用单个装置来进行拍摄
至图像处理。此种处理一体型图像传感器也被称作“智能摄像机(smart camera)”,也有照
明或镜头成为一体者。
发明内容
up)视角等规格不同的多个产品,以便用户能够选择最佳的规格(spec)者。
困难。而且,因检查对象的变更进入短周期,例如为了在商品竞争中与竞争对手差异化而扩
大符合各个顾客喜好的大规模定制(mass customization)或季节限定商品的提供、以智能
电话为代表的数字设备商品的生命周期(life cycle)的缩短等,因而,配合检查来部分地
变更照明/镜头等以使其达到最佳的需求也在增加。因此,考虑将智能摄像机的光学系统、
拍摄元件分别模块化,在用户侧将光学系统与拍摄元件自由组合。但是,根据光学系统与拍
摄元件的组合,应对拍摄结果实施的渐晕(shading)修正的内容不同,因此,如果只是简单
地将智能摄像机模块化,则无法实现不论所使用的光学系统与拍摄元件的组合如何,均能
对拍摄结果进行良好的渐晕修正的智能摄像机。
镜头模块与拍摄模块的组合如何,均能对拍摄结果进行良好的渐晕修正。
示所述拍摄模块内的拍摄元件的大小的拍摄元件规格信息,并且从所安装的镜头模块获取
表示所述镜头模块内的光学系统的规格的光学系统规格信息;修正部件,是能够设定渐晕
修正信息的修正部件,且依照所设定的渐晕修正信息来对所述拍摄模块所输出的图像数据
进行渐晕修正;以及生成/设定部件,基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息
与所述光学系统规格信息,来生成与所述拍摄模块和所述镜头模块的组合相应的渐晕修正
信息并对所述修正部件进行设定。
装于本体模块的镜头模块和拍摄模块的组合为何种组合,均能够获得良好地进行了渐晕修
正的图像数据。
素数,所述光学系统规格信息包含关于所述光学系统的出瞳直径和出瞳位置,所述本体模
块的所述生成/设定部件基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学
系统规格信息,并考虑光朝向所述拍摄元件的多个像素的各个的入射角度范围来生成所述
渐晕修正信息』。在对图像传感器采用所述结构的情况下,还可采用下述结构『:所述光学系
统规格信息还包含表示所述光学系统的周边光量比的周边光量比信息,所述本体模块的所
述生成/设定部件基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规
格信息,并考虑光朝向所述拍摄元件的多个像素的各个的入射角度范围与所述光学系统的
周边光量比,来生成所述渐晕修正信息』。
述设定调整部件在所安装的所述镜头模块为可调整变焦或光圈的第二种镜头模块的情况
下,对所述第二种镜头模块的变焦或光圈的设定进行调整,所述本体模块的所述生成/设定
部件在所述第二种镜头模块被安装于所述本体模块的情况下,考虑所述第二种镜头模块的
变焦设定值或光圈设定值来生成所述渐晕修正信息』。
模块获取表示其形式的形式信息,并且从所安装的镜头模块获取表示其形式的形式信息;
修正部件,是能够设定渐晕修正信息的修正部件,且依照所设定的渐晕修正信息来对所述
拍摄模块所输出的图像数据进行渐晕修正;以及生成/设定部件,从规定的装置,获取与由
所述获取部件所获取的所述拍摄模块的形式信息关联的拍摄元件规格信息,和与所述镜头
模块的形式信息关联的光学系统规格信息,并基于所获取的信息来生成与所述拍摄模块和
所述镜头模块的组合相应的渐晕修正信息并对所述修正部件进行设定,所述规定的装置以
与能够安装于所述本体模块的各拍摄模块的形式信息关联的方式,来保持表示各拍摄模块
内的拍摄元件的大小的所述拍摄元件规格信息,并且,以与能够安装于所述本体模块的各
镜头模块的形式信息关联的方式,来保持表示各镜头模块内的光学系统的规格的所述光学
系统规格信息。
和拍摄模块的组合为何种组合,均能够获得良好地进行了渐晕修正的图像数据。
设定渐晕修正信息的修正部件,且依据所设定的渐晕修正信息来对所述拍摄元件所输出的
图像数据进行渐晕修正。并且,图像传感器的本体模块包括:获取部件,从所安装的拍摄模
块获取表示所述拍摄模块内的拍摄元件的大小的拍摄元件规格信息,并且从所安装的镜头
模块获取表示所述镜头模块内的光学系统的规格的光学系统规格信息;以及生成/设定部
件,基于由所述获取部件所获取的所述拍摄元件规格信息与所述光学系统规格信息,来生
成与所述拍摄模块和所述镜头模块的组合相应的渐晕修正信息并对所述拍摄模块的所述
修正部件进行设定。
块的组合为何种组合,均能够获得良好地进行了渐晕修正的图像数据。
附图说明
具体实施方式
位的方式,并且,以由一台信息处理装置50来收集各图像传感器1的处理结果的方式来使用
而开发的图像传感器。
Device,CCD)影像传感器等拍摄元件31的模块。作为图像传感器1用的拍摄模块30,准备有
规格(拍摄元件31的像素尺寸、入射角特性等)不同的M种拍摄模块301~30M。而且,在各拍摄
模块30内,设有串行(serial)电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable
Programmable Read Only Memory,EEPROM)等非易失性存储器32(用途将后述)。
直径等)不同的N种镜头模块201~20N,在各镜头模块20内,设有串行EEPROM等非易失性存储
器22(用途将后述)。
处理、异常的有无判定处理等)。
的规格而变化。因而,若将本体模块10所进行的渐晕修正的内容固定,则无法获得无论所安
装的镜头模块20与拍摄模块30的组合为何种组合均能实现良好的渐晕修正的图像传感器
1。
易失性存储器32中,存储有表示自身拍摄模块30内的拍摄元件31的入射角特性的入射角特
性信息与所述拍摄元件31的像素尺寸、X方向像素数和Y方向像素数。此处,所谓X方向像素
数,是指拍摄元件31的长边方向的像素数,所谓Y方向像素数,是指拍摄元件31的、与X方向
正交的方向的像素数。存储在非易失性存储器32中的入射角特性信息通常包含表示X方向
的入射角特性的信息,和表示Y方向的入射角特性的信息。但是,在X方向的入射角特性与Y
方向的入射角特性大致一致的情况下,入射角特性信息也可为仅表示X方向的入射角特性
的信息。
是通过图像处理用集成电路(Integrated Circuit,IC)(现场可编程门阵列(Field
Programmable Gate Array,FPGA)、专用集成电路(Application Specific Integrated
Circuit,ASIC)等)来实现,通信处理部13例如是通过网络接口(network interface)电路
来实现。而且,处理部12、生成/设定部14和获取部15例如是通过存储有图像传感器1用的程
序的微控制器(micro controller)来实现。
的渐晕修正信息的、图5所示的结构的单元。
于不同的x坐标来规定应乘以y坐标为240的各像素的亮度值的修正增益(gain);以及Y方向
修正信息(图4下段的信息),对应于不同的y坐标来规定应乘以x坐标为320的各像素的亮度
值的修正增益。
器M1是将坐标x、y的像素的亮度值Pin乘以与X方向修正信息中的坐标x关联的修正增益GX
(x)的单元。乘法器M2是将乘法器M1的输出乘以与Y方向修正信息中的坐标y关联的修正增
益GY(y),并输出作为处理结果Pout的单元。
(信息处理装置50)之间进行通信而利用的单元。
并通知给生成/设定部14。
进行设定。
线的每个像素而算出受光量积分值(步骤S101)。
确定Y方向中央线的各像素(如像素A、像素B)的入射角范围(如入射角范围θA‑~θA+、入射角
范围θB‑~θB+)(参照图7A)。并且,生成/设定部14如图7B所示,对入射角特性信息所表示的、
Y方向中央线的各像素的入射角范围内的受光量进行积分,由此,针对每个像素而算出受光
量积分值。
即,生成/设定部14如图7C示意性地所示,算出最大受光量积分值Lmax/受光量积分值L(x),
以作为Y方向中央线的各像素用的修正增益GX(x),由此来生成X方向修正信息。
生成Y方向修正信息,而通过导出X方向修正信息的一部分(中央的Y方向像素数的量的信
息)来生成Y方向修正信息。
模块10的镜头模块20和拍摄模块30的组合适合的内容的渐晕修正。因而,只要采用所述结
构,便能够实现如下所述的图像传感器1,即,用户能够无须担忧因渐晕造成的性能劣化而
选择镜头模块20和拍摄模块30。
作。另外,为了便于说明,以下,将第L(L=1~4)实施方式的图像传感器1、第L实施方式的图
像传感器1的本体模块10分别称作第L图像传感器1、第L本体模块10。
示,在第2图像传感器1用的各镜头模块20的非易失性存储器22中,除了自身镜头模块20内
的光学系统21的入瞳直径和入瞳位置以外,还存储有表示所述光学系统21的周边光量比的
周边光量比信息。
对拍摄元件31的Y方向中央线的每个像素而算出受光量积分值(步骤S201)。继而,生成/设
定部14算出将最大受光量积分值除以各像素的受光量积分值所得的值,以作为Y方向中央
线的各像素用的第1修正增益(步骤S202)。即,生成/设定部14在此步骤S202中,生成与第1
本体模块10的生成/设定部14所生成的X方向修正信息(修正增益群)相同的信息(第1修正
增益群)。
理是根据周边光量比信息,来算出Y方向中央线的各像素中的周边光量比(单位为%)的处
理,所述周边光量比信息表示从光学中心计起的距离与周边光量比的关系。
个像素来运算第1修正增益×第2修正增益,从而算出构成X方向修正信息的各像素用的修
正增益(步骤S205)。
生成Y方向修正信息,而通过导出X方向修正信息的一部分(中央的Y方向像素数的量的信
息)来生成Y方向修正信息。
拍摄模块30的图像数据中产生的亮度不均。因而,只要采用所述结构,便能够实现比第1实
施方式的图像传感器1更良好地进行渐晕修正的图像传感器1。
和动作。
器1用的拍摄模块30相同。但是,在第3图像传感器1用的镜头模块20中,包含变焦和光圈可
变更的K(≧1)种镜头模块20(以下称作可变焦LM20)。
在变焦/光圈的设定变更时,将当前的(变更后的)变焦设定值和光圈设定值通知给生成/设
定部14的功能;以及响应来自生成/设定部14规定要求,而将当前的变焦设定值和光圈设定
值通知给生成/设定部14的功能。
时,如图12中示意性地所示,出瞳的直径和位置发生变化。出瞳直径/位置信息是表示变焦
设定值与出瞳直径和出瞳位置间的所述关系的信息。作为出瞳直径/位置信息,例如使用图
13所示的结构(数据结构)的信息。
定值(F值的设定值)、与“实际的照射源范围的直径”/“无光圈时的照射源范围(即,出瞳)的
直径”(以下称作出瞳缩小率)之间的关系的信息。作为所述瞳径缩小率信息,例如使用图15
所示的结构的信息。
被安装于本体模块10的镜头模块20并非可变焦LM20,则生成/设定部14通过与第1本体模块
10内的生成/设定部14相同的流程来生成渐晕修正信息并对修正部11进行设定。
取部15通知的出瞳直径/位置信息与所获取的变焦设定值,来掌握可变焦LM20当前的出瞳
直径与出瞳位置。而且,生成/设定部14根据从获取部15通知的瞳径缩小率信息与所获取的
光圈设定值,来确定当前的光圈设定值下的出瞳直径缩小率。进而,生成/设定部14通过将
已掌握的出瞳直径乘以特定的出瞳直径缩小率,而算出考虑到光圈的出瞳直径。
修正部11进行设定。
和瞳径缩小率信息与从可变焦LM调整部19通知的变焦设定值和光圈设定值,通过所述流程
生成渐晕修正信息并对修正部11进行设定。
的状况相应的内容的渐晕修正。因而,只要采用所述结构,便能够实现如下所述的图像传感
器1,即,用户能够无须担忧渐晕造成的性能劣化而选择镜头模块20和拍摄模块30,且还能
选择可变焦LM20来作为镜头模块20。
图像传感器1用的镜头模块20中,也与第3图像传感器1同样地,包含可变焦LM20。
性存储器32中,存储有表示自身拍摄模块30的形式的形式信息。
储有各拍摄模块30内的拍摄元件31的像素尺寸、X方向像素数、Y方向像素数和入射角特性
信息的表。
焦功能的镜头模块20而存储有出瞳直径和出瞳位置的表。瞳径缩小率表43(图19)是以与各
可变焦LM20的形式信息关联的方式,而存储有表示各可变焦LM20的光圈设定值(F值的设定
值)与出瞳缩小率之间的关系的信息的表。
且,在存储部40中,对应于不同的形式信息而存储有与第3图像传感器1用的各拍摄模块30
的非易失性存储器32中所存储者相同的信息(图17)。
形式信息关联的信息。而且,生成/设定部14基于LM形式信息,来判断安装于本体模块10的
镜头模块20是否为可变焦LM20。在安装于本体模块10的镜头模块20并非可变焦LM20的情况
下,生成/设定部14从出瞳信息表42读出与LM形式信息关联的出瞳直径和出瞳位置。并且,
生成/设定部14通过与第3本体模块10内的生成/设定部14相同的流程来生成渐晕修正信息
并对修正部11进行设定。
14从可变焦LM调整部19获取当前的变焦设定值和光圈设定值。并且,生成/设定部14基于这
样收集的信息,通过与第3本体模块10内的生成/设定部14相同的流程来生成渐晕修正信息
并对修正部11进行设定。
摄模块30,且也能选择可变焦LM20来作为镜头模块20。
(信息处理装置50、其他图像传感器1、国际互联网上的贮存器(storage)等),使第4实施方
式的图像传感器1的本体模块10通过访问所述外部装置,来获取渐晕修正信息的生成所需
的信息。
也能够进行同样的变形。也可将第3实施方式的图像传感器1变形为下述装置,即,所准备的
镜头模块20的一部分或全部为变焦、光圈中的仅其中一个为可调整者。
像素尺寸相同的情况下,也可不使像素尺寸存储于各拍摄模块30的非易失性存储器32中。
也能安装照明模块60者,所述照明模块60具备被摄物照明用的光源。另外,作为智能摄像机
的提供方式(交货方式),有各别地提供模块并在用户侧进行装配的方式、与以将照明模块
或镜头模块装入传感器本体中的状态来提供的方式。在后者的提供方式的情况下,由于不
需要用户侧的光学条件的调整等,因此有能够更简单地进行图像传感器的导入的优点。
的规格的光学系统规格信息;
并对所述修正部件进行设定。
规格信息,并基于所获取的信息来生成与所述拍摄模块30和所述镜头模块20的组合相应的
渐晕修正信息并对所述修正部件进行设定,所述规定的装置40以与能够安装于所述本体模
块10的各拍摄模块30的形式信息关联的方式,来保持表示各拍摄模块30内的拍摄元件的大
小的所述拍摄元件规格信息,并且,以与能够安装于所述本体模块10的各镜头模块20的形
式信息关联的方式,来保持表示各镜头模块20内的光学系统的规格的所述光学系统规格信
息。
的规格的光学系统规格信息;以及
并对所述拍摄模块30的所述修正部件进行设定。