本發明專利技術提供了一種聚焦檢測器和包括聚焦檢測器的鏡頭裝置和圖像拾取裝置。該聚焦檢測器用于基于兩個圖像之間的位移量來檢測圖像拾取光學系統的散焦量，該兩個圖像由從該圖像拾取光學系統分開并且經過一對光瞳區域的兩個光束形成，該聚焦檢測器包括：兩個透鏡；兩個相位差檢測傳感器，用于將由該兩個透鏡形成的兩個對象圖像光電轉換成兩個圖像信號；第一相關性計算單元，用于基于參考像素數目劃分該兩個圖像信號以對于每個劃分區域計算圖像位移量；波形一致度計算單元，用于在每個劃分區域中計算該兩個圖像信號的一致度，在該每個劃分區域中由該第一相關性計算單元計算圖像位移量；和散焦量計算單元，用于基于由該波形一致度計算單元計算的該兩個圖像信號的一致度來計算散焦量。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及諸如電視鏡頭或視頻鏡頭之類的光學裝置，更特別地，涉及用于自動聚焦功能的聚焦檢測器、包括該聚焦檢測器的鏡頭裝置和包括該聚焦檢測器的圖像拾取裝置。
技術介紹
傳統上，存在各種提議作為用于諸如照相機或攝像機之類的圖像拾取裝置的自動聚焦(AF)技術。例如，以下自動聚焦調節方法為大家所熟知。引導來自于對象的經過圖像拾取鏡頭的不同的出射光瞳區域的光束以在一對線傳感器上形成圖像，并且對對象圖像進行光電轉換以便獲得一對圖像信號。然后，確定圖像信號之間的相對位置位移量。基于此位移量，計算對象的散焦(defocus)量以便驅動圖像拾取鏡頭以用于自動聚焦調節。此使用相位差檢測的AF系統可以由對象距離確定聚焦透鏡的焦點對準 (in-focus)位置，由此具有可以比對比度AF系統更快速地執行聚焦的特征。日本專利申請公開No. 2010-66712公開了一種如下的方法，即通過減少用于正常相位差檢測的該對線傳感器上的要經歷相關性計算的像素的數目以便增大用于相關性計算的像素偏移量來增大聚焦檢測的散焦范圍，以便在不能執行通過相位差檢測方法進行聚焦檢測時降低在驅動聚焦透鏡的同時自動進入用于檢測聚焦偏移的掃描AF模式的概率。但是，雖然日本專利申請公開No. 2010-66712的方法可以增大聚焦檢測的散焦范圍，但是因為要經歷相關性計算的像素的數目減少，所以檢測精度退化。除此之外，當不同的對象距離處的多個對象的多個對象圖像分別存在于AF傳感器的該對線傳感器上時，存在的問題在于易于發生錯誤的檢測(存在于不同的線傳感器上的不同的對象的對象圖像被錯誤地檢測為同一個對象的對象圖像)。專利
技術實現思路
本專利技術提供一種用于基于一對圖像之間的位移量來檢測圖像拾取光學系統的散焦量的聚焦檢測器，該對圖像由從該圖像拾取光學系統分開并且經過一對光瞳區域的一對光束形成，該聚焦檢測器包括一對透鏡；一對相位差檢測傳感器，用于將由該對透鏡形成的一對對象圖像光電轉換成一對圖像信號；第一相關性計算單元，用于基于參考像素數目劃分該對圖像信號以對于每個劃分區域計算圖像位移量；波形一致度計算單元，用于在每個劃分區域中計算該對圖像信號的一致度，在該每個劃分區域中由該第一相關性計算單元計算圖像位移量；和散焦量計算單元，用于基于由該波形一致度計算單元計算的該對圖像信號的一致度來計算散焦量。根據本專利技術，即使當不同的對象距離處的多個對象的多個對象圖像分別存在于該對相位差檢測傳感器上時，也可以獲得準確的距離測量結果而不出現錯誤的檢測。因此，可以提供既能夠實現聚焦檢測精度的提高又能夠實現散焦范圍的增大的聚焦檢測器。通過下面參考附圖對示范性實施例的描述，本專利技術的進一步的特征將變得明顯。附圖說明圖I是包括本專利技術的實施例的聚焦檢測器的變焦鏡頭裝置的框圖。圖2是本專利技術的實施例的聚焦檢測器的框圖。圖3是示出根據本專利技術的實施例的散焦量計算的流程圖。圖4是兩圖像AF傳感器波形圖。圖5A是具有零偏移量的相關性計算像素圖。圖5B是具有零偏移量的圖像A的波形圖。圖5C是具有零偏移量的圖像B的波形圖。圖6A是當圖像B向左偏移時要經歷相關性計算的像素的圖。圖6B是當圖像B向左偏移時的圖像A的波形圖。圖6C是當圖像B向左偏移時的圖像B的波形圖。圖7A是當圖像B向右偏移時要經歷相關性計算的像素的圖。圖7B是當圖像B向右偏移時的圖像A的波形圖。圖7C是當圖像B向右偏移時的圖像B的波形圖。圖8示出了相對于像素偏移量的兩個圖像之間的相關性量差別。圖9示出了兩個圖像相對于像素偏移量的波形一致度。圖IOA是在左邊區域中具有零像素偏移量的要經歷相關性計算的像素的圖。圖IOB是在左邊區域中具有零像素偏移量的圖像A的波形圖。圖IOC是在左邊區域中具有零像素偏移量的圖像B的波形圖。圖IlA是在中間區域中具有零像素偏移量的要經歷相關性計算的像素的圖。圖IlB是在中間區域中具有零像素偏移量的圖像A的波形圖。圖IlC是在中間區域中具有零像素偏移量的圖像B的波形圖。圖12A是在右邊區域中具有零像素偏移量的要經歷相關性計算的像素的圖。圖12B是在右邊區域中具有零像素偏移量的圖像A的波形圖。圖12C是在右邊區域中具有零像素偏移量的圖像B的波形圖。圖13示出了在左邊區域中兩個圖像相對于像素偏移量的波形一致度。圖14示出了在右邊區域中兩個圖像相對于像素偏移量的波形一致度。具體實施方式在下文中，將參考附圖詳細描述本專利技術的示范性實施例。[實施例]圖I是包括本專利技術的自動聚焦調節器件的變焦鏡頭裝置100的框圖。變焦鏡頭裝置100配備有圖像拾取光學系統，包括聚焦透鏡101、變焦透鏡105、光闌擋板109、分束棱鏡113和中繼透鏡114。聚焦透鏡101由作為聚焦透鏡驅動單元的聚焦電動機102驅動以在光軸方向上移動，以便在光軸方向上改變變焦鏡頭裝置100的圖像平面的位置。聚焦電動機102由聚焦驅動器103驅動。聚焦透鏡101的位置由聚焦透鏡位置檢測器104檢測。變焦透鏡105由變焦電動機106驅動以在光軸方向上移動以便改變變焦鏡頭裝置100的焦距。變焦電動機106由變焦驅動器107驅動。變焦透鏡105的位置由變焦位置檢測器108檢測。光闌擋板109由光圈電動機110驅動,光圈電動機110由光圈驅動器111驅動。光闌擋板109的位置由光圈位置檢測器112檢測。分束棱鏡113將來自于對象的、在經過聚焦透鏡101和變焦透鏡105之后的光分成透射光和反射光。在經過分束棱鏡113之后的光束(透射光)經過中繼透鏡114并且進入變焦鏡頭裝置連接到的照相機裝置等的圖像拾取元件115等。此外，由分束棱鏡113反射的光束(反射光)進入聚焦檢測器117。聚焦檢測器117計算一對圖像信號之間的相位差以便計算散焦量。透鏡控制器116基于聚焦檢測器117獲得的相位差來驅動聚焦透鏡101并且控制變焦透鏡105和光闌擋板109。圖2示出了聚焦檢測器117的結構。由分束棱鏡113反射的反射光進入AF傳感器118。AF傳感器118由一對相位差檢測透鏡和一對相位差檢測傳感器(線傳感器)形成。 由兩個光束形成的、在經過一對光瞳區域之后并且由相位差檢測透鏡劃分的一對圖像(兩個圖像)由相位差檢測傳感器進行光電轉換以使得產生圖像信號。在相位差檢測傳感器中作為電荷積累的兩個圖像信號(亮度信號)被讀出、提供給相關性計算處理器119 (第二相關性計算單元)、并且存儲在傳感器波形存儲器120中。在下文中，參考圖3所示的流程圖描述用于計算本專利技術的自動聚焦調節器件中的散焦量的過程。例示了圖4所示的一對傳感器波形(圖像A和圖像B)提供給相關性計算處理器 119的情況。圖4以重疊方式示出了該對傳感器波形。圖4所示的兩個圖像的傳感器波形指示兩個對象圖像存在于該對傳感器上(來自于不同的對象距離處的兩個對象)。相關性計算處理器119對如圖5A所示的相同位置的一對傳感器像素(在虛線部分中的像素之間)執行相關性計算(圖3中的步驟S301)。作為在該情況下的該對傳感器波形的圖像A和圖像B 分別如圖5B和圖5C所示。這里，相關性計算是獲得相關性值COR的計算，相關性值COR被獲得為在用于比較圖像A與圖像B的整個像素范圍內圖像A和圖像B的相應的像素數據之間的差的絕對值的和，并且通過以下等式(I)獲得。醒=Zi丨 ^ — B|本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于基于一對圖像之間的位移量來檢測圖像拾取光學系統的散焦量的聚焦檢測器，該對圖像由從該圖像拾取光學系統分開并且經過一對光瞳區域的一對光束形成，該聚焦檢測器包括：一對透鏡；一對相位差檢測傳感器，用于將由該對透鏡形成的一對對象圖像光電轉換成一對圖像信號；第一相關性計算單元，用于基于參考像素數目劃分該對圖像信號以對于每個劃分區域計算圖像位移量；波形一致度計算單元，用于在每個劃分區域中計算該對圖像信號的一致度，在該每個劃分區域中由該第一相關性計算單元計算圖像位移量；和散焦量計算單元，用于基于由該波形一致度計算單元計算的該對圖像信號的一致度來計算散焦量。
【技術特征摘要】
2011.08.08 JP 2011-1727631.一種用于基于一對圖像之間的位移量來檢測圖像拾取光學系統的散焦量的聚焦檢測器，該對圖像由從該圖像拾取光學系統分開并且經過一對光瞳區域的一對光束形成，該聚焦檢測器包括一對透鏡；一對相位差檢測傳感器，用于將由該對透鏡形成的一對對象圖像光電轉換成一對圖像信號;第一相關性計算單元，用于基于參考像素數目劃分該對圖像信號以對于每個劃分區域計算圖像位移量；波形一致度計算單元，用于在每個劃分區域中計算該對圖像信號的一致度，在該每個劃分區域中由該第一相關性計算單元計算圖像位移量；和散焦量計算單元，用于基于由該波形一致度計算單元計算的該對圖像信號的一致度來計算散焦量。2.如權利要求I所述的聚焦檢測器，還包括第二相關性計算單元，用于基于來自于該對相位差檢測傳感器的該對圖像信號來計算圖像位移量；和參考像素數目選擇單元，用于相對于由該第二相關性計算單元計算的多個圖像位移量，從要經歷圖像位移量的計算的像素的數目當中選擇參考像素數目。3.如權利要求I所述的聚焦檢測器，其中該參考像素數目是在由該第二相關性計算單元為其確定一個或多個焦點對準候選點的、要經歷相關性計算的像素數目當中的最小的像素數目。4.如權利要求3所述的聚焦檢測器，其中該散焦量計算單元基于具有由該波形一致度計算單元在基于該參考像素數目劃分的區域中計算的圖像信號的最高一致度的圖像位移量，來計算散焦量。5.一種鏡頭裝置，包括圖像拾取光學系統，包括聚焦透鏡；聚焦透鏡驅動單元，用于驅動該聚焦透鏡；透鏡控制器，用于控制該聚焦透鏡驅動單元；和聚焦檢測器，用于基于一對圖像之間...
【專利技術屬性】
技術研發人員：柄沢勝己，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：
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