摄像装置、像素输出电平校正方法、照相机及镜头系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无需关闭校正用快门就能够使像素之间的输出电平的偏差均匀的摄像装置、摄像装置的像素输出电平校正方法、红外线照相机系统以及能够更换的镜头系统。本发明专利技术具备使像位置在受光面(11)上移动的像移位部件(22)，并具有：差计算部(131)，其计算在像位置移动之前和之后分别接收受光面上的像的同一部分的光的像素之间的输出电平之差；偏移量计算部(132)，其针对沿像位置的移动方向排列的像素列，对输出电平之差依次进行累计，来计算像素列的像素的输出电平的偏移量；以及校正部(133)，其基于像素列中的像素的偏移量对像素的输出电平进行校正以使像素列中的像素之间的输出电平的偏差均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种摄像装置、摄像装置的像素输出电平校正方法、红外线照相机系统以及能够更换的镜头系统，更详细地说，涉及一种能够使像素之间的输出电平的偏差均匀的摄像装置、摄像装置的像素输出电平校正方法、红外线照相机系统以及能够更换的镜头系统。
技术介绍
下述的专利文献I 3中记载了以往的摄像装置的例子。在该专利文献I 3所记载的红外线摄像装置中，通过关闭校正用快门来得到基准图像，基于该基准图像求出各个像素的输出电平的移位量，以对像素之间的输出电平的偏差进行校正。 专利文献I :日本特开2002-310804号公报专利文献2 :日本特开2008-111754号公报专利文献3 日本特开2008-203054号公报
技术实现思路
_6] 专利技术要解决的问题但是，这种以往的摄像装置都需要频繁地关闭校正用快门。摄像装置在关闭校正用快门的期间是无法拍摄被摄体的。因此，在将这种以往的摄像装置用作防止犯罪照相机等监视照相机的情况下，即使校正用快门的关闭期间短，也存在无法监视在该期间所发生的事情的问题。另外，以往的摄像装置在关闭校正用快门的期间无法输出新拍摄到的运动图像帧，因此运动图像会中断。因此，本专利技术的目的在于提供一种无需关闭校正用快门就能够使像素之间的输出电平的偏差均匀的摄像装置、摄像装置的像素输出电平校正方法、红外线照相机系统以及能够更换的镜头系统。_9] 用于解决问题的方案为了达到上述目的，根据本专利技术的摄像装置，其特征在于，具备摄像部件，其具有排列像素而成的受光面，各上述像素包括输出与受光强度相应的输出电平的电信号的摄像元件；光学系统，其能够使被摄体的像成像在上述受光面上；像移位部件，其使像位置在上述受光面上移动；以及图像处理部件，其对由上述摄像部件拍摄到的图像进行处理，其中，上述摄像部件在上述像移位部件使像位置移动之前和之后分别拍摄上述受光面上的像，上述图像处理部件具有差计算部，其计算在像位置移动之前和之后分别接收上述受光面上的像的同一部分的光的像素之间的输出电平之差；偏移量计算部，其针对沿像位置的移动方向排列的像素列，对输出电平之差依次进行累计，来计算上述像素列中的像素的输出电平的偏移量；以及校正部，其基于上述像素列中的像素的输出电平的偏移量对像素的输出电平进行校正以使上述像素列中的像素之间的输出电平的偏差均匀。在本专利技术的摄像装置中，使像位置相对于受光面移动。然后，计算在像位置移动之前接收像的某个部分的光的第一像素的输出电平与在移动之后接收该同一部分的光的第二像素的输出电平之差Al。在此，重要的是，该差A I等效于将均匀亮度(或温度)的校正用快门关闭来拍摄该像的情况下的第一像素与第二像素的输出电平之差。因而，在本专利技术中，无需关闭校正用快门就能够获取第一像素与第二像素的输出电平之差Al。另外，针对沿着像的移动方向的像素列，与第一像素和第二像素的输出电平之差Al同样地，也计算分别接收像的同一部分的光的第二像素与第三像素的输出电平之差A2，第三像素与第四像素的输出电平之差A3，...第n像素与第(n+l)像素的输出电平之差An，来作为接收像的同一部分的光的像素之间的输出电平之差。此外，“n”是正整数。并且，通过沿像位置的移动方向对像素的差Al、A2、A3…An依次进行累计，来计算该像素列中的像素的输出电平的移位量。即，如果将第一像素的移位量例如设为0，则第二像素的移位量被计算为A 1，第三像素的移位量被计算为(Al+A 2)，同样地，第n+l像 素的移位量被计算为(Al+A2+A3+- + An)。这样，在本专利技术中，无需关闭校正用快门就能够计算各个像素的输出电平的移位量。因而，在本专利技术中，无需关闭校正用快门就能够使像素之间的输出电平的偏差均匀。另外，在本专利技术中，优选的是，上述像移位部件使像位置沿像素的排列方向仅移动上述受光面的像素间隔的N倍的距离，其中，N是正整数，上述差计算部针对每个像素分别计算像素之间的输出电平之差，该像素之间的输出电平之差是每个像素与沿像位置的移动方向排列的像素列中的偏离该像素N个像素的位置处的像素之间的输出电平之差，上述偏移量计算部以上述像素列中的第一像素到第N像素的各像素为起点，分别对每隔N个像素的差依次进行累计，来计算上述像素列中的每个像素的输出电平的偏移量。在设N= I而使像位置仅移动一个像素间隔(像素间距)的情况下，计算沿着像位置的移动方向的像素列中的相邻像素之间的差。然后，对相邻像素之差依次进行累计，来计算像素列中的各像素的输出电平的偏移量。另外，在设N = 2而使像位置仅移动两个像素间距的情况下，计算沿着像位置的移动方向的像素列中的隔一个像素的像素之间的差。然后，以隔一个像素的方式对像素之差依次进行累计，来计算像素列中的隔一个像素的像素的输出电平的偏移量。在这种情况下，只要分别计算像素列中的第偶数个像素的像素群的输出电平的偏移量和像素列中的第奇数个像素的像素群的输出电平的偏移量即可。另外，在本专利技术中，优选的是，上述图像处理部件根据上述受光面的像素的位置对每个像素的输出电平进行校正，以抵消摄像装置的明暗现象(Shading)的影响。明暗现象是指以下的现象在使用于红外线摄像的摄像装置中，与被摄体无关，由于摄像装置内的内表面辐射和漫射光，受光面的摄像元件所接收的红外线量在环境温度高的情况下，随着从受光面的中心部向周边部而增加，在环境温度低的情况下，随着从受光面的中心部向周边部而减少。如果在像移动之前和之后接收像的同一部分的光的两个像素中的一个被配置于光学系统的光轴附近，另一个被配置于远离光学系统的光轴的周边部，则这两个像素的受光强度由于明暗现象的影响而不相等。因此，这两个像素各自的输出电平也包含明暗现象的影响。其结果是，这两个像素的输出电平之差也包含明暗现象的影响。因此，通过对每个像素的输出电平进行校正以抵消明暗特性，可以得到像素之间的输出电平的更正确的差。其结果是，能够排除明暗特性的影响而实现使像素输出电平的偏差进一步均勻的校正。此外，该明暗现象也被称作背景现象(background)。另外，在本专利技术中，优选的是，上述像移位部件在使像位置移动之后，再次使像位置返回到像位置移动之前的位置，在像位置返回之后，上述摄像部件再次对受光面上的像进行拍摄，上述图像处理部件针对同一像素计算像位置移动之前与使像位置返回之后的输出电平的变动量，上述偏移量计算部排除上述变动量大于等于规定的基准值的像素的差来计算偏移量。在被摄体移动的情况下，计算出的像素的输出电平之差有时没有正确反映出基于像素本身的输出特性偏差的输出电平之差。因而，希望将接收与被摄体的移动部分相对应的像部分的光的像素的差从偏移量的计算中排除。在此，将像位置移动之前与像位置返回之后的输出电平的变动量大的像部分作为被摄体移动的部分而排除。由此，能够防止偏移量变得不正确。此外，对于从偏移量的计算中排除的像素，也可以应用上一次有效的差值来进行 累计以计算偏移量。或者，还可以代替通过累计来计算偏移量而置换为上一次有效的偏移量。另外，在本专利技术中，优选的是，上述摄像部件具有像素被排列成二维矩阵状的受光面，上述像移位部件使像位置分别沿上述受光面的像素的第一排列方向和与上述第一排列方向正交的第二排列方向移动，上述差计算部计算在像位置沿上述第一排列方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于，具备：摄像部件，其具有排列像素而成的受光面，各上述像素包括输出与受光强度相应的输出电平的电信号的摄像元件；光学系统，其能够使被摄体的像成像在上述受光面上；像移位部件，其使像位置在上述受光面上移动；以及图像处理部件，其对由上述摄像部件拍摄到的图像进行处理，其中，上述摄像部件在上述像移位部件使像位置移动之前和之后分别拍摄上述受光面上的像，上述图像处理部件具有：差计算部，其计算在像位置移动之前和之后分别接收上述受光面上的像的同一部分的光的像素之间的输出电平之差；偏移量计算部，其针对沿像位置的移动方向排列的像素列，对输出电平之差依次进行累计，来计算上述像素列中的像素的输出电平的偏移量；以及校正部，其基于上述像素列中的像素的输出电平的偏移量对像素的输出电平进行校正以使上述像素列中的像素之间的输出电平的偏差均匀。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柴田友纪子，
申请(专利权)人：株式会社腾龙，
类型：发明
国别省市：