[发明专利]成像设备和成像方法

权利要求书

1.一种成像设备，包括：

成像单元(1a，1b)，所述成像单元(1a，1b)通过使用成像元件对经由基准光学系统和非基准光学系统的每一个而形成的对象图像执行光电转换，并且输出相互不同的多个视点图像；

基准聚焦评估区定义单元，所述基准聚焦评估区定义单元定义与来自所述基准光学系统的视点图像中的一个相对应的基准聚焦评估区；

对象信息确定单元，所述对象信息确定单元确定与从所述成像单元到所述基准聚焦评估区中的对象的距离是长还是短相关的对象信息；

聚焦控制单元，所述聚焦控制单元在改变所述基准光学系统的焦点位置时检测峰值位置，所述峰值位置中的每一个均为在来自所述基准光学系统的视点图像中的由所述基准聚焦评估区定义单元定义的所述基准聚焦评估区中具有局部最大对比度的焦点位置；基于由所述对象信息确定单元确定的对象信息来确定在所述峰值位置中与所述对象相对应的焦点对准位置；并且将所述基准光学系统的焦点位置移动到所确定的焦点对准位置；

特征点提取区定义单元，所述特征点提取区定义单元基于所述基准聚焦评估区，定义与来自所述基准光学系统的视点图像相对应的特征点提取区，所述基准光学系统具有移动到所述焦点对准位置的焦点位置；

特征点提取单元(82)，所述特征点提取单元(82)从由所述特征点提取区定义单元在所述基准光学系统的视点图像中定义的所述特征点提取区中，提取特征点；

对应点提取单元(83)，所述对应点提取单元(83)从来自所述非基准光学系统的其他视点图像中，提取与由所述特征点提取单元提取的特征点相对应的对应点；

视差量计算单元，所述视差量计算单元计算关于每一对由所述特征点提取单元提取的特征点和由所述对应点提取单元提取的对应点的视差量；

直方图生成单元，所述直方图生成单元基于由所述视差量计算单元计算的关于每一对特征点和对应点的视差量，生成直方图，所述直方图表示关于每一对的视差量的分布；

确定单元，所述确定单元基于由所述对象信息确定单元确定的所述对象信息和由所述直方图生成单元生成的所述直方图中的频率来确定有效阶段，所述有效阶段是具有与所述对象相对应的视差量的阶段；以及

代表视差量确定单元，所述代表视差量确定单元基于由所述确定单元确定的有效阶段来确定代表视差量。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中：

所述对象信息确定单元将成像模式设置成对象信息，

所述聚焦控制单元根据所述成像模式将在其中改变所述基准光学系统中的焦点位置的搜索方向确定为从最近端到无穷远端的方向和从无穷远端到最近端的方向中的一个，并且将在改变所述基准光学系统的焦点位置时在所确定的搜索方向中首先检测到的峰值位置确定为焦点对准位置，以及

所述确定单元基于每一阶段的频率，按照沿所确定的搜索方向的顺序重复所述直方图中的每一阶段的有效性的确定，并且将沿所确定的搜索方向首先被确定为有效的阶段确定为有效阶段。

3.如权利要求2所述的成像设备，其中，响应所述有效阶段的检测，所述确定单元停止沿所确定的搜索方向对在所述有效阶段后的每一阶段的有效性的确定。

4.如权利要求2或3所述的成像设备，其中，所述确定单元根据所述每一阶段的频率是否超出预定阈值，来确定每一阶段的有效性。

5.如权利要求1至3的任何一项所述的成像设备，其中，当所述成像模式为肖像模式或微距模式时，所述聚焦控制单元确定所述搜索方向是从最近端到无穷远端的方向。

6.如权利要求1至3的任何一项所述的成像设备，其中，当所述成像模式为风景模式时，所述聚焦控制单元确定所述搜索方向是从无穷远端到最近端的方向。

7.如权利要求1至3的任何一项所述的成像设备，其中，所述特征点提取区定义单元针对所述基准聚焦评估区的部分或全部来定义所述特征点提取区。

8.如权利要求1至3的任何一项所述的成像设备，进一步包括：

剪辑单元，所述剪辑单元确定来自所述基准光学系统的视点图像的剪辑范围和来自所述非基准光学系统的视点图像的剪辑范围，以便消除被表示为由所述代表视差量确定单元确定的代表视差量的、在视点图像间的未对齐；并且所述剪辑单元根据所确定的剪辑范围来剪辑图像；以及

输出单元，所述输出单元基于由所述剪辑单元剪辑的图像，输出立体图像。

9.一种成像方法，通过所述方法，成像设备通过使用成像元件来对经由基准光学系统和非基准光学系统的每一个而形成的对象图像执行光电转换，并且输出相互不同的多个视点图像，所述方法执行以下步骤：

定义与来自所述基准光学系统的视点图像中的一个相对应的基准聚焦评估区；

确定与从所述成像设备到所述基准聚焦评估区中的对象的距离是长还是短相关的对象信息；

在改变所述基准光学系统的焦点位置时，检测峰值位置，所述峰值位置中的每一个均为在来自所述基准光学系统的视点图像中的所定义的基准聚焦评估区中具有局部最大对比度的焦点位置；基于所确定的对象信息来确定在所述峰值位置中与对象相对应的焦点对准位置；并且将所述基准光学系统的焦点位置移动到所确定的焦点对准位置；

基于所述基准聚焦评估区，定义与来自所述基准光学系统的视点图像相对应的特征点提取区，所述基准光学系统具有移动到所述焦点对准位置的焦点位置；

从在所述基准光学系统的视点图像中定义的所述特征点提取区中，提取特征点；

从来自所述非基准光学系统的其他视点图像中，提取与所提取的特征点相对应的对应点；

计算关于每一对所提取的特征点和所提取的对应点的视差量；

基于所计算的关于每一对所述特征点和所述对应点的视差量，生成直方图，所述直方图表示关于每一对的视差量的分布；

基于所确定的对象信息和所生成的直方图中的频率，确定有效阶段，所述有效阶段是具有与所述对象相对应的视差量的阶段；以及

基于所确定的有效阶段，确定代表视差量。