专利名称：摄像设备、方位记录方法以及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种成像装置、方位记录方法以及程序。
背景技术：
近些年，在诸如数字相机之类的成像装置中，已经出现在其上安装电子罗盘的型号。电子罗盘具有基于地磁传感器检测的地磁来电子地计算设备的前方位的功能。通过在电子相机上安装电子罗盘，在显示单元上显示表示电子相机的前方位(例如，成像方位)的ニ维罗盘图像，使得摄影师可以识别成像方位并且成像方位信息可以被记录为所捕获的图 像的附加信息。然而，由于检测弱地磁的地磁传感器还检测由电子设备的各种组件生成的作为扰动的磁场，所以发生地磁检测误差。出于该原因，当操作生成充当扰动的磁场的组件(此后称作扰动组件)吋，电子罗盘可能不正确地定位方位。为了处理这样的问题，例如，专利文献I公开了以下技术即在扰动组件的每个状态中预先确定用于校正地磁传感器的检测值的校正值，以及当定位方位时，通过使用与扰动部件的状态对应的校正值来校正地磁传感器的检测值。引用列表专利文献专利文献I JP 2005-291936A
发明内容
技术问题然而，在以下使用情形中，有必要在与成像定时(例如，在释放操作中)对应的有限短时间段内检测成像方位即其中在数字相机等中将成像方位记录为所捕获的图像(例如，画面)的附加信息。然而，在从释放操作到图像捕获和记录操作为止的短时间段中，诸如快门、变暗滤波器、变焦透镜和闪光灯之类的多个扰动组件被操作，以及在不同时间瞬间操作各个扰动组件。此外，当这样的扰动组件不专有地操作时，有必要以组合方式抵消多个扰动。因此，难于在与成像定时对应的短时间段内适当地校正所有多个扰动。另ー方面，当使用在从与成像定时对应的短时间段偏离的定时检测的地磁数据时，可能不能够在成像定时正确地检测方位。因此，考虑上面的环境，提供本发明来计算在与成像定时对应的短时间段内的、从中去除扰动的影响的正确的成像方位。解决方案根据本发明的第一方面，为了实现上面提及的目的，提供一种成像装置，该成像装置包括成像単元，被配置为根据成像开始指令捕获对象并且输出所捕获的图像；地磁传感器，被配置为检测地磁力；成像控制单元，被配置为在从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段内控制成像単元的组件，并且确定在成像単元的组件中影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段；方位计算单元，被配置为基于由地磁传感器在成像处理时间段期间的、除了磁场生成组件的操作时间段的时间段内所检测的检测值来计算成像方位；以及记录单元，被配置为将成像方位与所捕获的图像相关联地记录在记录介质上。成像装置还包括方位存储单元，被配置为存储由方位计算单元所计算的成像方位，其中，成像控制单元当成像単元根据成像开始指令而开始成像处理时，指示方位计算单元开始成像方位的定位，当在成像处理时间段期间磁场生成组件的操作开始时，指示方位计算单元停止成像方位的定位，当在成像处理时间段期间磁场生成组件的操作结束时，指示方位计算单元重新开始成像方位的定位，以及当结束成像处理时，指示方位计算单元停止成像方位的定位，其中，方位计算单元在成像处理时间段期间的、从由成像控制单元指示的定位开始到定位停止的时间段中基于地磁传感器的检测值来顺序地计算成像方位，并且将计算的多个成像方位记录到方位存储单元中，以及当成像处理结束时，计算存储在方位存储单元中的多个成像方位的平均值，以及其中，记录单元将成像方位的平均值与所捕获 的图像相关联地记录到记录介质上。成像装置还包括方位存储单元，被配置为存储由方位计算单元计算的成像方位，其中，成像控制单元当成像単元根据成像开始指令开始成像处理时，指示方位计算单元开始成像方位的定位，生成表示在成像处理时间段期间磁场生成组件的操作开始时间点和操作结束时间点的操作时间段信息，当成像处理结束时，指示方位计算单元停止成像方位的定位，并且向方位计算单元提供操作时间段信息，其中，方位计算单元基于在成像处理时间段内地磁传感器的检测值来顺序地计算成像方位,并且将计算的多个成像方位以及表示计算的多个成像方位的每ー个的计算时间点的计算时间信息以相关联的方式记录到方位存储单元中，以及当成像处理时间段结束时，基于从成像控制单元获得的操作时间段信息以及在方位存储单元中存储的计算时间信息，在方位存储单元中存储的多个成像方位中提取在成像处理时间段中除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内计算的成像方位，并且计算所提取的成像方位的平均值，以及其中，记录单元将成像方位的平均值与所捕获的图像相关联地记录到记录介质。成像装置还包括表，将磁场生成组件的标识信息与磁场生成组件对于地磁传感器的检测值的影响程度信息相关联；其中，成像控制单元基于表中包括的磁场生成组件的标识信息而在成像単元的组件中指定磁场生成组件，并且确定磁场生成组件的操作时间段，以及其中，如果提取的成像方位的数量小于或者等于预定数量，则方位计算单元基于在表中包括的磁场生成组件的影响程度信息而在磁场生成组件中选择对于地磁传感器的检测值具有相对小的影响程度的磁场生成组件，并且通过使用在仅当所选磁场生成组件操作的时间段内计算的成像方位以及提取的成像方位来计算成像方位的平均值。根据本发明的第二方面，为了实现上面提及的目的，提供一种记录方位的方法，包括以下步骤成像単元根据成像开始指令开始捕获对象并输出所捕获的图像的成像处理；在从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段内控制成像単元的组件，并且在成像単元的组件中确定影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段；在成像处理时间段期间的、在除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内，基于由地磁传感器检测的检测值来计算成像方位；以及将成像方位与所捕获的图像相关联地记录到记录介质。根据本发明的第三方面，为了实现上面提及的目的，提供一种用于使计算机执行以下步骤的程序成像単元根据成像开始指令开始捕获对象并输出所捕获的图像的成像处理；在从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段内控制成像単元的组件，并且在成像単元的组件中确定影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段；在成像处理时间段期间的、在除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内，基于由地磁传感器检测的检测值来计算成像方位；以及将成像方位与所捕获的图像相关联地记录到记录介质。根据上面的配置，根据成像开始指令开始成像単元捕获对象以及输出所捕获的图
像的成像处理。下面，在从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段，控制成像单元的组件以在成像单元的组件中确定影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段。此外，基于在成像处理时间段期间的、除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内地磁传感器所检测的检测值来计算成像方位。此后，将成像方位与所捕获图像相关地记录到成像介质上。地磁传感器在磁场生成组件的非操作时间段内所检测的检测值去除了由磁场生成组件生成的扰动磁场的影响。因此，方位计算单元可以使用地磁传感器的检测值来计算成像处理时间段内的正确成像方位。发明的有益效果如上所述，根据本发明，可以在与成像定时对应的短时间段内计算从中可以去除扰动的影响的正确的成像方位。
[图I]图I是图示根据本发明的第一实施例的成像装置的硬件配置的框图。[图2]图2是图示根据本发明的第一实施例的成像装置的功能配置的框图。[图3]图3是图示根据本发明的第一实施例的成像装置的成像方向和姿势的透视图。[图4]图4是图示图3的状态中的成像装置的显示屏幕的后视图。[图5]图5是图示根据本发明的第一实施例的由控制单元保存的缩放位置校正表的图。[图6]图6是图示根据本发明的第一实施例的由控制单元保存的扰动表的图。[图7]图7是图示根据本发明的第一实施例的成像方位计算和记录方法的流程图。[图8]图8是图示根据本发明的第一实施例的扰动组件的操作时间段和方位计算单元的定位时间段的定时图。[图9]图9是图示根据本发明的第二实施例的成像装置的功能配置的框图；[图10]图10是图示根据本发明的第二实施例的由控制单元保存的扰动表的图。[图11]图11是图示根据本发明的第二实施例的成像方位计算和记录方法的流程图。[图12]图12是图示根据本发明的第二实施例的扰动组件的操作时间段和方位计算的有效时间段的定时图。[图13]图13是图示根据本发明的第二实施例的应用示例的扰动组件的操作时间段和方位计算的有效时间段的定时图。
具体实施例方式此后，将參考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的元素用相同的參考标记来表示并且忽略重复的说明。此外，将以下面顺序给出描述。I.第一实施例I. I成像装置的硬件配置
I. 2成像装置的功能配置I. 2. I成像方位计算处理I. 2. 2成像方位显示处理I. 2. 3成像处理I. 2. 4成像处理时间段内的方位计算处理I. 2. 5捕获的图像和成像方位记录处理I. 2. 5成像方位再现和显示处理I. 3成像方位计算和记录方法I. 4成像方位计算定时2.第二实施例2. I成像装置的功能配置2. 2成像处理时间段内的方位计算处理2. 3成像方位计算和记录方法2. 4成像方位计算定时2. 5成像方位计算的应用示例3.结论[I.第一实施例]首先，将描述根据本发明的第一实施例的成像装置以及其方位记录方法。I. I成像装置的硬件配置首先，将參考图I详细描述根据本发明的第一实施例的成像装置10的硬件配置。图I是图示根据本发明的第一实施例的成像装置10的硬件配置的框图。例如通过诸如图I中图示的成像装置10的数字相机来实现本发明的成像装置。然而，本发明不限于这样的示例，而是可以应用于具有成像功能的任何电子设备。如图I图示，根据本发明的第一实施例的成像装置10包括例如能够捕获静态图像(画面)或者运动图像的数字相机(例如，数字静态相机或者数字视频相机)。成像装置10捕获对象并且将由图像捕获(其可以是静态图像或者运动图像)所获得的所捕获的图像记录在记录介质上作为数字格式的图像数据。如图I中所示，根据本发明的第一实施例的成像装置10示意地包括成像单元110、信号处理单元120、显示单元130、记录介质140、控制单元150、操作单元160、地磁传感器170以及加速度传感器172。成像単元110捕获对象并且输出表示所捕获的图像的模拟图像信号。成像単元110包括光学成像系统111、成像器件112、定时生成器113、以及光学组件驱动单元114。光学成像系统111包括诸如变焦透镜、缩放透镜以及校正透镜之类的各种透镜，去除不必要波长的光学滤波器以及诸如快门和光圈之类的光学组件。从对象(对象图像)入射的光学图像通过光学成像系统111的各个光学组件而形成在成像器件112的曝光侧。成像器件112 (图像传感器)包括例如固态图像传感器件，诸如电荷耦合器件(CXD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)。成像器件112光电地转换从光学成像系统111得到的光学图 像，并且输出表示所捕获的图像的电信号(模拟图像信号)。用于驱动光学成像系统111的光学组件的光学组件驱动单元114机械地连接到光学成像系统111。光学组件驱动单元114例如包括缩放马达、聚焦马达、光圈调节机构等，并且移动缩放透镜和变焦透镜或者调节光圏。光学组件驱动单元114根据后面描述的控制单元150的指令来驱动光学成像系统111的光学组件。此外，定时生成器(TG) 113根据控制单元150的指令来生成成像器件112必需的操作脉冲。例如，TG 113生成各种脉冲，诸如用于垂直传输的4相脉冲、场位移脉冲、用于水平传输的2相脉冲、以及快门脉冲，并且将它们提供到成像器件112。TG 113驱动成像器件112来捕获对象(电子快门功能)。此外，TG113调节成像器件112的快门速度以控制所捕获的图像的曝光。成像器件112输出的图像信号被输出到信号处理单元120。信号处理单元120对于从成像器件112输出的图像信号执行预先确定的信号处理，并且输出信号处理后的图像信号到显示单元130以及控制単元150。信号处理单元120包括模拟信号处理单元121、模拟/数字(A/D)转换单元122以及数字信号处理单元123。模拟信号处理单元121是预处理图像信号的所谓的模拟前端。模拟信号处理单元121例如对于从成像器件112输出的图像信号执行相关双采样(⑶S)处理、通过可编程増益放大器(PGA)的増益处理等。A/D转换单元122将从模拟信号处理单元121输入的模拟图像信号转换为数字图像信号并且将该数字图像信号输出到数字信号处理单元123。数字信号处理单元123例如对于输入的数字图像信号执行数字信号处理，诸如噪声去除、白平衡调节、色彩校正、边缘增强、伽玛校正等，并且输出处理结果到显示単元130、控制单元150等。显示单元130例如包括诸如液晶平板显示器(IXD)和有机EL显示器之类的平板显示器件。在控制单元150的控制下，显示单元130显示各种输入图像数据。例如，显示单元130在成像期间显示从信号处理单元120实时输入的所捕获的图像(直通图像(throughimage))。因此，用户可以在观看正在由成像器件10捕获的直通图像的同时操作成像装置10。此外，当再现记录在记录介质140上的所捕获的图像吋，显示单元130显示所再现的图像。因此，用户可以确认记录在记录介质140上的所捕获的图像的内容。记录介质140存储各种数据，诸如所捕获的图像数据以及其元数据。记录介质140可以使用例如半导体存储器(诸如存储卡)或者盘型记录介质(诸如光盘或者硬盘)。此外，光盘包括例如蓝光盘、数字多用盘(DVD)、紧致盘(⑶)等。此外，记录介质140可以被嵌入到成像装置10中，或者可以是可从成像装置10可拆分的可移除介质。控制单元150包括微控制器等，并且控制成像装置10的全部操作。控制单元150包括例如CPU 15UEEPR0M 152、只读存储器(ROM) 153以及随机存取存储器(RAM) 154。此夕卜，EEPROM是电可擦除可编程ROM的缩写。CPU 151中用于执行各种控制处理的程序被存储在控制单元150的R0M153中。CPU151基于程序来操作并且使用RAM来执行各个控制所必需的操作和控制处理。程序可以被预存储在嵌入到成像装置10中的存储器件( 例如，EEPROM 152, ROM 153等)内。此外，程序可以被存储在可移除存储介质中，诸如盘型记录介质或者存储卡，可以被提供到成像装置10，并且可以通过诸如LAN或因特网之类的网络被下载到成像装置10中。在此，将描述由控制单元150来控制的特定示例。控制单元150控制TG113以及成像单元110的光学组件驱动单元114，以控制成像单元110的成像处理。例如，控制单元150通过调节光学成像系统111的光圈、设置成像器件112的电子快门速度、设置模拟信号处理单元121的AGC增益等(AE功能)来执行自动曝光控制。此外，控制单元150移动光学成像系统111的变焦透镜并且改变焦点位置来执行自动聚焦控制，以关于特定对象来自动地适配光学成像系统111的焦距(AF功能)。此外，控制单元150移动光学成像系统111的缩放透镜并且改变缩放位置，以控制所捕获的图像的视角。此外，控制单元150在记录介质140上记录各种数据，诸如所捕获的图像以及元数据，并且还读取并且再现记录介质140上记录的数据。此外，控制单元150生成要在显示单元130上显示的各种显示图像并且控制显示单元130来显示该显示图像。操作单元160和显示单元130用作用户界面。操作单元160包括例如各种操作键，诸如按钮和控制杆、触摸面板等，并且根据用户的操作输出指令信息到控制单元150。地磁传感器170和加速度传感器172组成用于检测成像方位的电子罗盘(方位传感器)。在此，成像方位是其中成像装置10捕获对象的成像方向的水平方位。成像方位例如可以由关于參考方位(例如，北)的方位角e (9=0°到360° )来表示。此外，成像方向可以是光学成像系统111的光轴方向。在一般的数字相机中，成像方向是成像装置10的前方向，其对应显示单元130的显示屏幕的后方向。地磁传感器170例如包括双轴地磁传感器或者三轴地磁传感器，并且检测存在成像装置10的地点的地磁。双轴地磁传感器检测成像装置10的前后方向的地磁以及水平方向的地磁，以及三轴地磁传感器检测成像装置10的前后方向、水平方向以及垂直方向的地磁。地磁传感器170输出表示所检测的地磁的地磁信息到控制单元150。加速度传感器172检测作用在成像装置10上的加速度。加速度传感器172包括例如三轴加速度传感器来检测成像装置10的前后方向、水平方向以及垂直方向的加速度，以及检测作用在成像装置10上的三轴方向的加速度。加速度传感器172输出表示所检测的三轴加速度的加速度信息到控制单元150。控制单元150使用地磁传感器170的检测值(地磁信息)以及加速度传感器172的检测值(加速度信息)来计算成像装置10的姿势和成像方位。下面将详细描述该计算方法。[I. 2成像装置的功能配置]下面，将參考图2来描述根据本发明的第一实施例的成像装置10的主要单元的功能配置和其处理。图2是图示根据本发明的第一实施例的成像装置10的功能配置的框图。如图2所示，成像装置10的控制单元150包括成像控制单元200、方位计算单元202、罗盘图像生成単元204、记录单元206以及再现单元208。这些功能単元通过由图I中图示的CPU 151执行存储在ROM 153中的程序等来实现。然而，本发明不限于这样的示例，并且可以由专用硬件来实现功能単元。[I. 2. I成像方位计算处理]首先，将描述由方位计算单元202计算成像装置10的成像方位的处理。上面描述的方位计算单元202、地磁传感器170以及加速度传感器172 (方位传感器)组成定位成像方位的电子罗盘。方位计算单元202基于地磁传感器170的检测值以及加速传感器172的检测值来计算成像方位。如上所述，地磁传感器170检测存在成像装置10的地点的地磁力，并且输出地磁信息作为检测值。此外，加速度传感器172检测作用于成像装置10的三轴方向的加速度，并且输出加速度信息作为检测值。由加速度传感器172检测的加速度信息可以用于检测成像装置10的姿势(例如，静态姿势)。也就是，当成像装置10处于静态姿势时，作用在成像装置10上的加速度是来自地球的重力加速度。因此，当基于由加速度传感器172所检测的三轴加速度信息来计算在三维空间作用在成像装置10的重力加速度的方向时，检测成像装置10的姿势。由成像装置I相对于地表面的倾斜(例如，旋转方向、俯仰方向以及摆动方 向的旋转角)来表示成像装置10的姿势。在此，将參考图3来详细描述成像装置10的姿势。图3是图示根据本发明第一实施例的成像装置10的成像方向和姿势的透视图。成像装置10包括例如具有相互平行的顶侧101和底侧102的矩形外壳100。成像单元Iio的光学成像系统111被安装在外壳100的前侧103，以及显示单元130的显示屏幕(未图示)被安装在外壳100的后侧104上。旋转轴105是在外壳100的前后方向延伸的旋转轴，以及成像装置10围绕旋转轴105在旋转方向上旋转并且相对于地表面左右傾斜。同样，俯仰轴106是在外壳100的水平方向延伸的旋转轴，以及成像装置10围绕俯仰轴106在俯仰方向上旋转并且相对于地表面前后倾斜。此外，摆动轴107是在外壳100的垂直方向延伸的旋转轴，以及成像装置10围绕摆动轴107在摆动方向上旋转，并且改变成像方向。如上所描述，成像装置10的姿势可以由成像装置10在旋转方向、俯仰方向以及摆动方向相对于地表面旋转的旋转角(旋转角a、俯仰角0以及摆动角Y )来表示。此外,旋转轴105与成像装置10的成像方向在相同的方向。此外，当成像装置10在摆动方向旋转时，由于成像装置10的前水平方向改变，所以成像方位(成像方向的水平方位)也改变。此外，当加速度传感器172检测到成像装置10在旋转方向、俯仰方向、以及摆动方向的旋转角(相对于地表面的倾斜角)时，可以通过从地磁传感器170的检测值中减去相关旋转角并且计算水平上向上的地磁力来获得正确的成像方位。另外，即使当使用单轴或者双周加速度传感器时，也可以检测到成像装置10的ー个或者两个方向的旋转角并且由此可以计算成像方位。然而，当使用三轴加速度传感器时，可以更准确地计算成像方位。返回图2，将继续由方位计算单元202的成像方位计算处理的描述。方位计算单元202基于加速度传感器172的检测值来计算成像装置10相对于地表面的姿势。例如可有由上面描述的成像装置10的旋转角(旋转角a、俯仰角P以及摆动角Y )来表示成像装置10的姿势。此外，方位计算单元202依据预存储的地磁传感器安装信息以及上面计算的成像装置10的姿势信息来计算地磁传感器170的姿势。在此，地磁传感器安装信息是表示地磁传感器170安装在成像传感器10中的安装姿势(地磁传感器170相对于成像装置10的方向)的信息。地磁传感器170的安装姿势在成像装置10的制造过程中已知。方位计算单元202添加成像装置10相对于地表面的姿势(旋转角a、俯仰角P以及摆动角Y)到地磁传感器170的安装姿势(默认旋转角)中，由此获得地磁传感器170相对于地表面的姿势。此外，方位计算单元202从地磁传感器170的检测值以及上面计算的地磁传感器170的姿势信息中提取地磁力的水平矢量，并且计算參考方位(例如，北)。此外，方位计算单元202依据成像装置10的预存储的光学系统安装信息以及预计算的姿势信息来计算光学成像系统111的光轴方向(即，成像方向)的水平矢量。在此，光学系统安装信息是表不光学成像系统111安装在成像装置10中的安装姿势(光学成像系统111相对于成像装置10的光轴方向)的信息。光学系统安装信息也是在成像装置10的制造过程已知。方位计算单元202依据上面计算的參考方位的矢量和成像方向的水平矢量之间的差来获得成像方向(即，成像方位)的水平方位。例如，方位计算单元202获得相对于參考方位(例如，北)的方位角
0(0=0。到360° )作为成像方位。、
可以通过上面的方位计算单元202的计算处理来计算成像方位，作为成像装置10的成像方向的方位。此外，即使当用户在旋转方向将成像装置10旋转90°以拍摄垂直照片时，方位计算单元也可以计算正确的成像方位，这是因为已经计算了成像方向的水平矢量。[I. 2. 2成像方位显示处理]下面，将參考图2和图4来描述罗盘图像生成単元204和显示单元130显示表示成像方位的罗盘图像134的处理。方位计算单元202发送表示上面计算的成像方位的信息(例如，方位角0的值)到罗盘图像生成単元204。罗盘图像生成単元204基于表示成像方位的信息来生成要显示在显示单元130上的罗盘图像134。例如，罗盘图像生成単元204生成指示成像方位(方位角
0)是显示屏幕的向上方向的罗盘图像134。罗盘图像生成単元204输出生成的罗盘图像134的数据到显示单元130。如图4所示,基于来自控制单元150的指令,显示单元130将由方位计算单元202检测到的表示成像方位(方位角9)的罗盘图像134叠加地显示在从成像単元110输入的所捕获的图像132 (直通图像)上。从观看者的视点来说，罗盘图像134被显示来指示由方位计算单元202计算的成像方位(方位角9 )是相对于地表面的向上方向。通过显示罗盘图像134，用户可以在检查所捕获的图像132的成像方位的同时捕获图像。[I. 2. 3 成像处理]下面，再次參考图2，将描述通过根据输入到成像装置10的成像开始指令捕获对象来生成所捕获的图像(画面)的处理(成像处理)。当输入成像开始指令时，成像装置10通过成像単元110来捕获对象，以生成所捕获的图像，并且同时通过方位计算单元202来计算在该成像定时的成像方位。下面将描述通过由成像装置10的用户按下释放按钮161来输入成像开始指令到成像装置10的示例。如图2所示，成像控制单元200控制构成成像单元110的多个组件，来使成像单元110执行成像处理。成像单元110的组件包括例如快门301、缩放透镜302、变焦透镜303、变暗滤波器304、闪光灯305、校正透镜306以及成像器件112 (见图I)等。在这些中，快门301、缩放透镜302、变焦透镜303、变暗滤波器304以及校正透镜306是包括在光学成像系统111中的光学组件。成像控制单元200使用光学组件驱动单元114、TG 113 (见图I)等，来控制成像单元Iio的各组件的操作。例如，成像控制单元200控制光学组件驱动单元114来操作光学成像系统111的光学组件。此外，成像控制单元200控制TG 113来操作成像器件112。成像控制单元200自动地或者根据用户的操作来控制成像単元110的组件的操作，以使得成像単元110执行成像处理。例如，根据用户对缩放按钮162的操作，成像控制单元200移动缩放透镜302的位置，以调节所捕获的图像的视角。此外，为了实现自动聚焦功能，成像控制单元200基于对于所捕获的图像的图像处理结果来移动变焦透镜303的位置。因此，通过调节焦点位置，光学成像系统111的焦点聚焦在期望的对象上。此外，基于所捕获的图像的亮度，图像控制单元200驱动变暗滤波器304来调节所捕获的图像的曝光。此外，根据周围环境的明度，成像控制单元200触发闪光灯305来将光辐射到对象上。此外，为了实现相机晃动校正功能，成像控制单元200基于加速度传感器172的检测值来驱动校正透镜306。因此，校正透镜306可以通过根据作用在成像装置10上的相机晃动的最小旋转来校正相关相机晃动。
当成像装置10用于捕获和记录捕获图像(画面)时，用户执行按下(半按或者全按)成像装置10的释放按钮的操作O。根据用户的半按操作，释放按钮161输出成像开始指令到控制单元150。此外，根据用户的全按操作，释放按钮161输出成像执行指令到控制单元150。另外，虽然在此描述根据用户对释放按钮161的操作来输入成像开始指令到控制单元150的示例，但是控制単元150可以通过成像装置10的自我定时器功能来自动地生成成像开始指令。根据从释放按钮161输入的成像开始指令和成像执行指令，成像控制单元200控制成像単元110的每个组件的操作以使得成像単元110执行成像处理。也就是说，成像控制单元200操作成像单元110的组件，例如快门301、变焦透镜303、变暗滤波器304、闪光灯305、校正透镜306以及成像器件112等，利用成像器件112捕获通过光学成像系统111入射的对象图像以及生成所捕获的图像。具体地，首先，当用户在操作释放按钮161之前操作缩放按钮162时，缩放指令从缩放按钮162被输入到成像控制单元200。根据缩放指令，成像控制单元200移动缩放透镜302的位置来调节所捕获的图像的缩放位置(视角)。接下来，当用户半按释放按钮161时，成像开始指令从释放按钮161被输入到成像控制单元200。根据成像开始指令的输入，成像控制单元200控制成像单元110以执行成像准备处理。成像准备处理是例如使用变焦透镜303执行的聚焦控制、使用变暗滤波器304执行的曝光控制等。此外，当用户直接全按释放按钮161时，执行与在半按操作的情形中相同的操作。此后，当用户全按释放按钮161时，成像执行指令从释放按钮161被输入到成像控制单元200。根据输入的成像执行指令，成像控制单元200控制成像单元110来执行成像执行处理，从而生成要记录的所捕获的图像。成像执行处理是例如快门301的打开/关闭，闪光灯305的发光以及成像器件112对所捕获的图像的捕获处理(例如，成像器件112的捕获表面的曝光，以及从成像器件112读出所捕获的图像)等。如上所述，根据成像开始指令，成像控制单元200控制成像单元110来使成像单元110执行成像处理。以该方式，成像处理是用于通过由成像単元110根据成像开始指令捕获对象来生成所捕获的图像的处理。成像处理包括成像准备处理和成像执行处理。此外，成像处理时间段是成像处理的执行时间段，并且是例如从成像开始指令的输入时间点起(例如，对释放按钮161的半按操作的时间点)到从成像器件112输出所捕获的图像的输出时间点为止。[I. 2. 4成像处理时间段内的方位计算处理]下面，将描述基于在成像处理时间段内检测的地磁信息来计算要被记录为所捕获的图像的附加信息的成像方位的处理。在上面描述的成像处理时间段内，组合地操作成像单元110的多个组件。这些组件包括在电动机(诸如马达)附近生成磁场的磁场生成组件。当操作时，磁场生成组件生成影响地磁传感器170的检测结果的磁场。检测弱地磁力的地磁 传感器170也检测到作为扰动的由磁场生成组件所生成的磁场。因此，当由磁场生成组件在地磁传感器170周围生成扰动磁场时，地磁传感器170可能不精确地检測地磁力，并且可能在地磁传感器170的检测值中发生误差。在该情形下，地磁传感器170的检测误差随着磁场生成组件生成的磁场强度增加而增加。此后，在成像单元110的组件中，生成充当对地磁传感器170的扰动的磁场的磁场生成组件将被称作扰动组件300。如图2所示，扰动组件300是例如成像单元110的快门301、缩放透镜302、变焦透镜303、变暗滤波器304、闪光灯305等。在成像处理期间，当操作快门301以曝光成像器件112的成像表面吋，从快门301及其驱动机构生成磁场。此外，当闪光灯305发光时也生成磁场。此外，当移动缩放透镜302以改变缩放位置或者移动变焦透镜303以将光学成像系统111的焦点聚焦在对象上时，从透镜的驱动机构(马达等)生成磁场。同样，当驱动变暗滤波器304以执行曝光调节吋，从其驱动机构生成磁场。以该方式，成像単元110的扰动组件300在成像处理期间操作，以生成扰动磁场，从引起地磁传感器170的检测误差。然而，扰动组件300在成像处理期间不总是操作，并且当停止其操作时不生成扰动磁场。因此，在成像处理时间段期间，在扰动组件300的操作停止时间段内地磁传感器170的检测值不发生误差。然而，在与释放操作对应的成像处理时间段中，多个扰动组件300操作，并且各个扰动组件300在不同定时瞬间操作。此外，由于扰动组件300不专门地操作，所以需要组合地抵消由多个扰动组件300生成的扰动。因此，难于在与成像处理时间段对应的有限短时间段(例如，小于I秒)内关于来自扰动组件300的所有扰动而适当校正地磁传感器170的检测值。另ー方面，基于在偏离成像处理时间段的定时所检测到的地磁数据可能不能获得成像方位以及正确地检测成像方位。由于上面的情形，是否可以在与成像定时对应的成像处理时间段内检测到有效地磁数据是重要的。因此，根据本发明的第一实施例的成像装置10的特征在于，相互配合地操作成像控制单元200和方位计算单元202，以确定其中在成像处理时间段期间扰动组件300不操作的ー时间段，并且通过使用在操作停止时间段内所检测到的地磁数据来计算成像方位。以该方式，由于地磁传感器170在其中不存在来自扰动组件300的扰动的状态中可以准确地检测地磁力，所以方位计算单元202可以在释放按钮161被按下的定时准确地获得成像方位。下面将详细描述成像处理时间段期间的成像方位计算处理。如上所述，在成像处理时间段内，方位计算单元202基于地磁传感器170的检测值(地磁信息)和加速度传感器172的检测值(加速度值)来计算成像方位并且将所计算的成像方位数据记录(缓冲)到计算方位缓冲器210中。计算方位缓冲器210是方位存储单元的示例并且临时存储由方位计算单元202计算的成像方位信息。方位计算单元202在成像处理时间段期间(例如，按照预定时间时间段的间隔或者某些定时)执行成像方位计算处理，并且将从结果中获得的多个成像方位数据顺序地记录到计算方位缓冲器210中。因此，可以在成像处理时间段期间的不同定时计算多个成像方位，并且补偿地磁检测误差和成像方位计算误差。此外，根据缩放透镜302的位置，在地磁传感器170的检测值中发生误差。由此，方位计算单元202使用缩放位置表212来根据缩放透镜302的位置校正成像方位。图5是图示根据本发明的第一实施例的由控制单元150保存的缩放位置校正表212的图。如图5所示，缩放位置校正表212将缩放透镜302的位置(缩放位置)与关于地磁传感器170的检测值(例如，地磁传感器170的X轴/y轴/z轴检测值)的校正值相关联。校正值例如是缩放透镜302的位置生成的磁力的磁通量密度(U特拉斯)，并且由测试等预先确定。以该方式，缩放位置校正表212保存用于根据缩放透镜302的位置来校正成像方位的校正值信息。在成像处理之前，在固定缩放透镜302的位置的步骤中，成像控制单元200通知方位计算单元缩放透镜302的位置。在成像处理时间段期间，方位计算单元202參考缩放位置校正表212来获取与缩放透镜302的位置对应的校正值，并且使用该校正值来校正地磁传感器170的检测值，以及通过使用校正后的检测值来计算成像方位。在另ー实施例中，在通过使用地磁传感器170的检测值计算成像方位之后，方位计算单元202可以通过使用缩放位置校正表212的校正值来校正所计算的成像方位。通过成像处理，可以根据在成像处理时的缩放透镜302的位置适当地校正成像方位。下面，将描述根据扰动组件300是否操作由成像控制单元200来控制方位计算单元202的成像方位计算处理的操作。參考扰动表214，成像控制单元200指定成像单元110的组件中的扰动组件300。然后，在所选扰动组件300的操作期间，成像控制单元200停止方位计算单元202的成像方位计算处理。图6是图示根据本发明的第一实施例的由控制单元150保存的扰动表214的图。如图6所示,扰动表214将由成像控制单元200控制的成像单元110的组件(包括扰动组件300)的标识信息与指示相关组件是否影响地磁力的信息相关联。依据图6的示例，可以看出校正透镜306不是扰动组件300，因为它不影响地磁力。另ー方面，可以看出快门301、变暗滤波器304、变焦透镜303以及闪光灯305是扰动组件300，因为它们影响地磁力。以该方式，扰动表214保存用于指定成像单元110的组件中的扰动组件300 (磁力生成组件)的标识信息。參考扰动表214，成像控制单元200可以指定成像单元110的组件中的扰动组件300。此外，因为成像控制单元200控制成像単元110的组件的操作，所以它还可以检测成像处理时间段期间的每个组件的操作开始时间和操作结束时间。因此，成像控制单元200可以检测成像处理时间段内扰动组件300的操作时间段(磁力生成组件的操作时间段)。此夕卜，扰动组件300的操作时间段是扰动组件300从操作开始时间点起到操作结束时间点为止的时间段。 成像控制单元200在成像处理时间段期间的、扰动组件300的操作时间段内停止方位计算单元202的成像方位计算处理，并且在扰动组件300的操作停止时间段内执行通过方位计算单元202的成像方位计算处理。具体地，当成像单元110根据成像开始指令开始成像处理时，成像控制单元200指示方位计算单元202开始成像方位的定位。接下来，当在成像处理时间段期间开始任何扰动组件300的操作时,成像控制单元200指示方位计算单元202停止成像方位的定位。此后，当扰动组件300的操作结束时，成像控制单元200指示方位计算单元202重新开始成像方位的定位。以该方式，成像控制单元200重复定位停止指令和定位重新开始指令，直至成像处理结束为止。此后，当成像处理结束时(例如，当完成从成像器件112读出所捕获的图像时)，成像控制单元200指示方位计算单元202结束成像方位的定位。通过如上所述的成像控制单元200的控制，方位计算单元202在成像处理时间段期间的、仅仅由成像控制单元200指示的从定位开始时间起到定位结束时间为止的时间段(即，扰动组件300的操作停止时间段)内顺序地计算成像方位。然后，方位计算单元202顺序地将计算的多个成像方位的数据记录到计算方位缓冲器210中。此后，当成像处理结束时，方位计算单元202读出存储在计算方位缓冲器210中的多个成像方位数据，并且计算多个成像方位的平均值。此时，方位计算单元202可以计算存储在计算方位缓冲器210中的多个成像方位数据的简单平均来作为成像方位的平均值，井且可以执行除了最大值、最小值以及异常值之外的求平均。然后，方位计算单元202输出所计算的成像方位平均值作为最終成像方位到记录单元206。[I. 2. 5所捕获的图像和成像方位记录处理]下面，将描述由记录单元206记录方位计算单元202所计算的成像方位作为所捕获的图像的附加信息的处理。 由上述图像处理生成的所捕获的图像由信号处理单元120来处理(见图1)，并且然后由记录单元206记录在记录介质140上。当以该方式将所捕获的图像记录在记录介质140上时,方位计算单元202向记录单元206输出表示所计算的成像方位平均值(方位角
0)的成像方位信息。记录单元206具有将所捕获的图像的附加信息(例如，Exif信息)与所捕获的图像相关联地记录到记录介质140上的功能。一般地，附加信息包括与所捕获的图像有关的各种信息(例如，图像尺寸、文件格式、压缩编码方案等)、成像日期/时间信息、所记录的图像的缩略图像等。除了一般信息之外，根据本发明的第一实施例的所捕获的图像的附加信息包括从方位计算单元202中获取的成像方位信息以及成像装置10的姿势信息。成像装置10的姿势信息例如是表示在记录所捕获的图像的时刻(释放时刻)的成像装置10的姿势(例如，水平拍照、左旋转拍照、右旋转拍照等)的信息。如上所述通过方位计算单元202依据加速度传感器172的检测值来计算姿势信息。根据释放指令，记录单元206压缩、编码和记录包括从方位计算单元202中获取的成像方位信息的附加信息以及从成像単元HO中获取的所捕获的图像，并且将其相互相关联地记录到记录介质140。因此，成像方位信息可以与所捕获的图像相关联地记录为所捕获的图像的附加信息(例如，方位角9)。该信息在再现和显示所捕获的信息中是有用的。此外，上面已经了描述静态图像捕获以及记录处理。另ー方面，此外在运动图像捕获以及记录处理中，在运动图像捕获以及记录处理时间段期间，成像方位信息以及姿势信息可以被周期性地或者频繁地作为运动图像的附加信息而与运动图像相关联地记录在记录介质140上。[I. 2. 6成像方位再现和显示处理]下面，将描述由图2中图示的再现单元208和显示单元130对记录介质140上记录的附加信息和所捕获的图像进行再现并且将其显示在显示单元130上的处理。根据用户的再现操作，再现单元208读取和再现(解压缩和解码)记录在记录介质140上的所捕获的图像及其附加信息。然后，显示单元130显示再现单元208所再现的再现图像以及表示再现图像的成像方位的罗盘图像。此时，再现单元208基于添加到所捕获的图像的成像方位信息来确定捕获所捕获的图像时的成像方位，并且将表示所捕获的图像的成像方位的信息(例如，方位角e)发送到罗盘图像生成単元204。然后，根据表示成像方位的信息，罗盘图像生成単元204生成要显示在显示单元130上的罗盘图像，并且将罗盘图像输出到显示单元130。結果，显示单元 130与从再现単元208中获取的再现图像一起显示从罗盘图像生成単元204中获取的罗盘图像。此外，由于再现图像和罗盘图像的显示状态与图4中图示的所捕获的图像132和罗盘图像134的显示状态相同，所以将省略其图示。如上所述，当再现记录在记录介质140上的所捕获的图像时，与再现图像一起显示表示在捕获所捕获的图像的时刻的方位的罗盘图像。因此，用户可以在观看再现图像的同时确认捕获图像时的成像方位。[I. 3. 4成像方位计算和记录方法]下面，将參考图7描述根据本发明的第一实施例的成像方位计算和记录方法。图7是图示根据本发明的第一实施例的成像方位计算和记录方法的流程图。如图7所示，当在成像装置10处于成像备用状态并且显示直通图像(见图3)的同时用户按下释放按钮161时(S100)，成像开始指令从释放按钮161被发送到成像控制单元200。响应于成像开始指令，成像控制单元200开始成像単元110的成像处理并且也向方位计算单元202发送定位开始指令(S102)。响应于定位开始指令，方位计算单元202开始成像方位计算处理，基于地磁传感器170的检测值和加速度传感器172的检测值来顺序地计算成像方位，并且顺序地将所计算的成像方位数据记录在计算方位缓冲器210中。在成像处理时间段中，成像控制单元200控制成像单元110的组件，来执行成像处理(S104)，直至成像处理完成为止(S106)。此时，基于扰动表214，成像控制单元200确定控制目标组件是否是扰动组件300 (S108)。当控制非扰动组件(例如，校正透镜306)时，成像控制单元200操作非扰动组件，而不停止方位计算单元202执行的定位(SI 10)。此外，非扰动组件是成像单元110的组件中除了扰动组件300之外的组件。另ー方面，当在成像处理时间段期间操作扰动组件300 (例如，快门301、变焦透镜303、变暗滤波器304、闪光灯305等)时，成像控制单元200向方位计算单元202发送定位停止指令，以停止方位计算单元202的定位处理(成像方位计算处理)(S112)，并且然后操作扰动组件300 (SlH)0接下来，当扰动组件300的操作结束时(S116)，成像控制单元200向方位计算单元202发送定位重新开始指令，以重新开始方位计算单元202的定位(S118)。结果，方位计算単元202重新开始成像计算处理，以顺序计算成像方位，并且将所计算的成像方位数据顺序记录在计算方位缓冲器210中。在成像处理时间段中，成像控制单元200重复上面的步骤S104到SI 18，并且每逢操作扰动组件300时就停止方位计算单元202的定位。以该方式，方位计算单元202在成像处理时间段期间的、仅仅在其中不操作扰动组件300的时间段(操作停止时间段)内顺序地计算成像方位，并且将成像方位数据顺序地记录到计算方位缓冲器210中。此后，当完成从成像器件112中读出所捕获的图像并且成像处理结束时(S106)，成像控制单元200发送定位结束指令到方位计算单元202并且结束方位计算单元202的定位(S120)。接下来，根据成像处理的结束，方位计算单元202读出存储在计算方位缓冲器210中的多个成像方位数据，并且计算成像方位的平均值(S122)。此后，记录单元206在记录介质140上记录由方位计算单元202计算的平均值作为成像単元110生成的所捕获的图像的附加信息。如上所述，在成像处理时间段期间，当操作扰动组件300时成像控制单元200停止方位计算单元202的定位，并且当扰动组件300的操作结束时重新开始方位计算单元202的定位。因此，在扰动组件300的操作停止时间段内，方位计算单元202可以通过使用不受扰动磁场影响的精确的地磁数据来计算成像方位。[1.4成像方位计算定时]下面，将參考图8来描述根据本发明的第一实施例的在成像处理时间段中扰动组件300的操作时间段和方位计算单元202的定位时间段之间的关系。图8是图示根据本发明的第一实施例的扰动组件300的操作时间段和方位计算单元202的定位时间段的定时图。如图8图示，在从根据成像开始指令的成像处理的开始起到成像处理的结束为止的成像处理时间段中，充当扰动组件300的变焦透镜303和变暗滤波器303被操作，以执行成像准备处理。此时，变焦透镜303的操作时间段tl和变暗滤波器304的操作时间段t2部分重叠。接下来，充当扰动组件300的闪光灯305和快门301被操作，以执行成像执行处理。此时，闪光灯305的操作时间段t3和快门301的操作时间段t4不重叠，但是相互邻近。此夕卜，在成像处理时间段(操作时间段t5)期间通常操作充当扰动组件300的校正透镜306。如图8所示，即使成像处理时间段是有限短时间(例如，小于I秒)，但是在成像处理时间段期间组合地操作多个扰动组件300。因此，很难考虑由所有扰动组件300生成的扰动磁场的影响来校正地磁检测器170的检测值。然而，成像处理时间段包括当没有扰动组件300被操作时的时间段(操作停止时间段)。由此，成像控制单元200根据每个扰动组件300的操作开始和操作停止来向方位计算单元202顺序地发送定位开始指令216和定位停止指令218，使得在扰动组件300的操作停止时间段内操作方位计算单元202。方位计算单元202仅仅在从定位开始指令216起到定位停止指令218为止的时间段(定位时间段T1、T2和T3)内定位成像方位，并且在其他扰动组件300的操作时间段内不定位成像方位。以该方式，方位计算单元202通过使用在当不由扰动组件300生成扰动磁场的定位时间段T1、T2和T3内检测到的精确的地磁数据来多次计算成像方位，并且将处理结果顺序地记录到计算方位缓冲器210中。然后，在完成成像处理之后，方位计算单元202对在计算方位缓冲器210中累积的多个成像方位数据求平均，并且将平均结果记录到记录介质140。因此，可能能够记录精确的成像方位作为所捕获的图像的附加信息记录，该精确的成像方位适合于所捕获的图像(画面)的成像定时并且从中去除了扰动的影响。[2.第二实施例]下面，将描述根据本发明的第二实施例的成像装置及其方位记录方法。第二实施例在成像方位计算方法方面与第一实施例不同，并且在功能配置方面与第一实施例基本相同。由此，将省略其详细描述。在第一实施例中，成像控制单元200根据是否存在扰动组件300来控制方位计算単元202的定位开始和定位停止，以及方位计算单元202在成像处理时间段期间的、仅仅扰动组件300的操作停止时间段内计算成像方位。另ー方面，在第二实施例中，成像控制单元 200典型在成像处理时间段期间计算成像方位，并且将其记录在计算方位缓冲器210中。然后，在完成成像处理之后，成像控制单元200向方位计算单元202提供表示扰动组件300的操作时间段的操作时间段信息。基于操作时间段信息，方位计算单元202从计算方位缓冲器210中仅仅提取在成像处理时间段期间的、扰动组件300的操作停止时间段内所计算的多个成像方位。方位计算单元202对所计算的成像方位求平均，以计算最終成像方位。下面将详细描述根据第二实施例的处理。[2. I成像装置的功能配置]首先，将參考图9描述根据本发明的第二实施例的成像装置10的主要单元的功能配置及其处理。图9是图示根据本发明的第二实施例的成像装置10的功能配置的框图。如图9所示，除了根据第一实施例的成像装置10的组件之外，根据第二实施例的成像装置10包括时钟230。时钟230生成用于成像装置10的每个单元的操作定时的同步的时钟信号。该时钟230向成像控制单元200和方位计算单元202提供时钟信号。当在成像处理时间段期间控制扰动组件300的操作时，成像控制单元200基于从时钟230中获得的时钟信号来指定扰动组件300的操作开始时间点和操作结束时间点，并且保存这些时间点的时间戳。然后，成像控制单元200生成表示从扰动组件300的操作开始时间点起到操作结束时间点为止的、扰动组件300的操作时间段的操作时间段信息。另ー方面，方位计算单元202基于地磁传感器170的检测值在成像处理时间段期间顺序计算成像方位，并且基于来自时钟230的时钟信号而指定多个成像方位中的每ー个的计算时间点。然后，方位计算单元202将所计算的多个成像方位与表示每个成像方位的计算时间点的时间信息相关联，并且将其顺序记录在计算方位缓冲器210中。[2. 2成像处理时间段内的方位计算处理]在此，将详细描述基于在成像处理时间段内检测的地磁信息来计算要被记录为所捕获的图像的附加信息的成像方位的处理。如第一实施例中所描述的，在成像处理时间段内，由成像单元110的扰动组件300的操作生成干扰地磁传感器170的检测值的扰动磁场。因此，通过抵消扰动磁场的影响而提取与成像定时对应的成像处理时间段内的有效地磁数据是重要的。因此，在根据第二实施例的成像装置10中，成像控制单元200生成表示扰动组件300在成像处理时间段期间的操作时间段的操作时间段信息，并且将其提供到方位计算单元202。然后，方位计算单元202在成像处理时间段内计算的、存储在计算方位缓冲器210中的成像方位数据之中提取在扰动组件300的操作停止时间段内计算的成像方位数据，并且计算成像方位的平均值。因此，方位计算单元202可以仅仅通过使用在扰动组件300的操作停止时间段内定位的成像方位的数据来计算按下释放按钮161的成像定时的成像方位。下面将详细描述成像方位计算处理。在成像处理时间段内，方位计算单元202基于上面描述的地磁传感器170的检测值(地磁信息)和加速度传感器172的检测值(加速度信息)来计算成像方位，并且将计算的成像方位数据顺序记录(缓冲)到计算方位缓冲器210中。方位计算单元202例如以预定时间间隔或者在某些定时在成像处理时间段内多次执行成像方位计算处理，并且将结果得到的多个成像方位数据顺序地记录到计算方位缓冲器210中。此时，以与第一实施例相同的 方式，方位计算单元202通过使用缩放位置校正表212根据缩放透镜302的位置来校正成像方位。另ー方面，当在成像处理时间段内控制成像单元110的组件时，成像控制单元200可以參考扰动表232在成像単元110的组件中指定扰动组件300。图10是图示根据本发明的第二实施例的由控制单元150保存的扰动表232的图。如图10所示，除了在根据第一实施例的扰动表214 (见图6)中包括的信息(组件标识信息以及存在/不存在地磁影响信息)之外，根据第二实施例的扰动表232包括扰动组件300的影响程度信息。影响程度信息是表示由成像単元110的扰动组件300生成的磁场(扰动磁场)对由地磁传感器170检测的地磁力的影响程度的信息。例如，表示由扰动磁场引起的地磁扰动的幅度的磁通量密度特斯拉)可以被用作影响程度信息。在此，由于扰动表232的影响程度信息表示由扰动组件300的操作引起的对磁场的影响程度，所以扰动表232的影响程度信息不像缩放位置校正表212那样表示关于X轴、y轴、和z轴的磁通量密度，而是表示磁场密度的绝对值。成像控制单元200可以參考扰动表232来在成像单元110的组件中指定扰动组件300。此外，由于成像控制单元200在成像处理时间段期间控制成像単元110的组件的操作，其还可以检测每个组件的操作开始时间点和操作结束时间点。因此，成像控制单元200可以生成表示每个扰动组件300在成像处理时间段内的操作时间段的操作时间段信息。此夕卜，根据成像単元110的成像处理的开始和结束，成像装置10控制方位计算单元202的定位操作(成像方位计算处理)。此外，当成像处理完成时，成像控制单元200向方位计算单元202输出扰动组件300的操作时间段信息。具体地，当根据成像开始指令开始成像单元110的成像处理时，成像控制单元200指示方位计算单元202以开始成像方位的定位。接下来，在成像处理时间段期间，当控制扰动组件300的操作吋，成像控制单元200通过使用来自时钟230的时钟信号来检测扰动组件300的操作开始时间点和操作结束时间点，并且生成扰动组件300的操作时间段信息。此后，当完成成像处理时，成像控制单元200指示方位计算单元202以结束成像方位的定位，并且还向方位计算单元202提供扰动组件300的操作时间段信息。另ー方面，方位计算单元202典型地顺序计算在成像处理时间段内的成像方位，并且将所计算的多个成像方位数据和表示成像方位的计算时间点的计算时间信息记录到计算方位缓冲器210中。此后，当成像处理完成吋，方位计算单元202从成像控制单元200接收定位结束指令和扰动组件300的操作时间段信息。然后，參考计算方位缓冲器210中累积的关于多个成像方位数据的计算时间信息，方位计算单元202在多个成像方位数据中提取在成像处理时间段期间的、除了扰动组件300的操作时间段以外的时间段(即，扰动组件300的操作停止时间段)内计算的成像方位数据。然后，方位计算单元202对提取的成像方位数据求平均，并且计算成像方位的平均值。方位计算单元202向记录单元206输出成像方位的平均值作为最終方位，并且将成像方位的平均值作为所捕获的图像的附加信息记录在记录介质140 中。[2. 3成像方位计算和记录方法]
下面将參考图11描述根据本发明的第二实施例的成像方位计算和记录方法。图11是图示根据本发明的第二实施例的成像方位计算和记录方法的流程图。如图11所示，当成像装置10处于成像备用状态并且显示直通图像(见图3)时，用户通过按下释放按钮161来指示成像装置10开始成像(S200)。然后，响应于从释放按钮161输入的成像开始指令，成像控制单元200开始成像単元110的成像处理，并且还向方位计算单元202发送定位开始指令(S202)。响应于方位计算单元202，方位计算单元202开始成像方位计算处理，基于地磁传感器170和加速度传感器172的检测值来顺序计算成像方位，并且顺序地将所计算的成像方位数据和表示计算时间的计算时间信息记录到计算方位缓冲器210中。在成像处理时间段中，成像控制单元200控制成像单元110的组件，来执行成像处理(S204)，直至成像处理完成为止(S206)。此时，基于扰动表232，成像控制单元200确定成像单元110的控制目标组件是否是扰动组件300(S208)。当控制非扰动组件(例如，校正透镜306)时，成像控制单元200操作非扰动组件，而不记录非扰动组件的操作时间段信息(S210)。另ー方面，当在成像处理时间段期间操作扰动组件300 (例如，快门301等)时，成像控制单元200基于来自时钟230的时钟信号而检测扰动组件300的操作开始时间点，并且将其存储在缓冲器(未图示)中(S212)。此后，成像控制单元200操作扰动组件300，以执行成像处理(S214)。接下来，当扰动组件300的操作结束时，成像控制单元200基于来自时钟230的时钟信号而检测扰动组件300的操作结束时间点，并且将其存储在缓冲器(未图示)中(S216)。在成像处理时间段中，成像控制单元200重复上面的步骤S204到S216，并且每逢操作扰动组件300时就在缓冲器中保存表示扰动组件300的操作开始时间点和操作结束时间点的操作时间段信息(时间戳)。另ー方面，方位计算单元202在成像处理时间段期间典型地顺序计算成像方位，将成像方位数据与其计算时间信息相关联，并且将其顺序地记录到计算方位缓冲器210中。此后，当完成从成像器件112中读出所捕获的图像并且成像处理结束时(S206)，成像控制单元200发送定位结束指令以及扰动组件300在成像处理时间段中的操作时间信息到方位计算单元202,并且方位计算单元202的定位结束(S218)。接下来,根据定位结束指令,方位计算单元202在计算方位缓冲器210中保存的多个成像方位数据中提取在有效时间段内计算的成像方位数据，并且对所计算的数据求平均(S220)具体地，方位计算单元202读出存储在计算方位缓冲器210中的多个成像方位数据以及成像方位数据的计算时间信息。然后，方位计算单元202匹配各个成像方位数据的计算时间信息和从成像控制单元200中获得的扰动组件300的操作时间段信息。因此，方位计算单元202在存储在计算方位缓冲器210中的多个成像方位数据中提取在扰动组件300的操作停止时间段内计算的成像方位数据。在此，扰动组件300的操作停止时间段是成像处理时间段期间的、除了扰动组件300的操作时间段之外的时间段，并且对应于计算有效成像方位数据以获得最終成像方位的的时间段(有效时间段)。然后，方位计算单元202对在步骤S202中提取的成像方位数据求平均，以计算成像方位的平均值(S222)。此后，记录单元206将由方位计算单元202计算的成像方位的平均值作为成像单元110生成的所捕获的图像的附加信息而记录到记录介质140上(S224)。如上所述，在成像处理时间段中，方位计算单元202连续计算成像方位，并且将其存储到计算方位缓冲器210中。另ー方面，当在成像处理时间段期间操作扰动组件300吋，成像控制单元200保存扰动组件300的操作时间段信息，并且在完成成像处理之后向方位计算单元202提供操作时间段信息。以该方式，方位计算单元202在成像处理时间段内计算的所有成像方位中仅仅提取在扰动组件300的操作停止时间段内所计算的成像方位，并且对所提取的成像方位求平均。因此，方位计算单元202可以获得在扰动组件300的操作停止时间段内定位的成像方位的平均值。[2. 4 成像方位计算定吋]下面，将參考图12来描述根据本发明的第二实施例的成像处理时间段中的扰动组件300的操作时间段和方位计算单元202的用于计算成像方位的有效时间段之间的关系。图12是图示根据本发明的第二实施例的扰动组件300的操作时间段和用于方位计算的有效时间段的定时图。如图12图示，在成像处理时间段中，成像控制单元200频繁地控制成像单元110的组件以执行成像处理。此吋，当成像处理开始时成像控制单元200向方位计算单元202发送定位开始指令220，并且当成像处理结束时向方位计算单元202发送定位停止指令222。在从自成像控制单元200接收定位开始指令220的时刻起到接收定位停止指令222的时刻为止的时间段Tl到T7期间，方位计算单元202典型地顺序定位成像方位，并且将所获取的多个成像方位数据缓冲到计算方位缓冲器210中。另ー方面，如图8 一祥，在图12的示例中，虽然顺序地操作成像单元110的扰动组件300以在成像处理时间段中生成扰动磁场，但是成像处理时间段还包括当没有扰动组件300被操作时的时间段(操作停止时间段T1、T3、T5和17)。在此，成像控制单元200保存表示扰动组件300在成像处理时间段内的操作时间段T2、T4和T6的操作时间段信息，并且当完成成像处理时将该操作时间段信息与定位停止指令222 —起发送到方位计算单元202。因此，方位计算单元202可以从成像处理时间段中排除扰动组件300的操作时间段T2、T4和T6，并且可以指定扰动组件300的操作停止时间段Tl、T3、T5和17。然后，方位计算单元202在计算方位缓冲器210中保存的所有成像方位数据(在成像处理时间段期间的时间段Tl到T7内计算的数据)中提取在操作停止时间段T1、T3、T5和T7内计算的成像方位数据，作为有效数据。因此，方位计算单元202可以对所提取的有效数据求平均，计算从其去除了扰动磁场的影响的成像方位的平均值并且将其记录到记录介质140。如上所述，根据第二实施例，如在第一实施例中一祥，可以调节所捕获的图像(画面)的成像定时，并且可以将从其去除了扰动的影响的精确的成像方位记录为所捕获的图像的附加信息。此外，与第一实施例相比(见图8)，根据第二实施例(见图12)，可以减少从成像控制单元200发送到方位计算单元202的控制命令(定位开始指令、定位停止指令等)。因此，可以减小成像控制单元200和方位计算单元202之间用于控制的开销，使得更多的成像方位数据可以被用于计算最終方位。例如，可以看出根据第二实施例的用于方位计算的有效时间段T1、T3、T5和17 (见图12)比根据第一实施例的用于方位计算的有效时间段Tl、T2和T3 (图8)更长，并且可以使用更多的成像方位数据。[2. 5成像方位计算的应用示例]下面，将參考图13来描述根据本发明的第二实施例的应用示例的成像处理时间段中的扰动组件300的操作时间段和方位计算单元202的用于计算成像方位的有效时间段之间的关系。图13是图示根据本发明的第二实施例的应用示例的扰动组件300的操作时 间段和用于方位计算的有效时间段的定时图。如上所述，根据第二实施例，方位计算单元202在计算方位缓冲器210的成像方位数据中提取在扰动组件300的操作停止时间段内计算的成像方位数据作为有效数据，并且计算成像方位的平均值。然而，当扰动组件300的操作时间段占据成像处理时间段的大部分吋，从计算方位缓冲器210中提取的成像方位数据的数量(数据采样的数量)可以被视为小于用于计算最終成像方位所必需的采样的预定数量。在这样的情况下，由于可能不能适当计算成像方位的平均值，所以地磁传感器170的检测误差和方位计算单元202的计算误差可能没有被充分补偿。因此，当作为有效数据提取的成像方位数据的数量小于预定的采样数量吋，方位计算单元202基于扰动表格232中所包括的扰动组件300的影响程度信息(见图10)在扰动组件300中选择对地磁传感器170的检测值具有相对低的影响程度的扰动组件300。然后，如图13所示，除了提取的成像方位数据(在操作停止时间段Tl、T3、T5和T7内所计算的)之外，方位计算单元202通过使用在当仅仅操作所选扰动组件300时的时间段(T2-1)内计算的成像数据，来计算成像方位的平均值。根据图10所图示的扰动表232，扰动组件300对地磁传感器170的影响程度根据扰动组件300是不同的。例如，闪光灯305的影响是最高的(100 u特斯拉)，并且变焦透镜303的影响程度是最低的(3 ii特斯拉)。由此，在成像单元110的组件300中，变焦透镜303的影响程度是最低的。因此，參考图10所图示的扰动表232，方位计算单元202在成像单元110包括的多个扰动组件300中选择对地磁力具有相对低的影响程度的扰动磁场的扰动组件300 (例如，变焦透镜303)。然后，如图13图示，方位计算单元202确定在由成像控制单元200通知的扰动组件300的操作时间段T2、T4和T6中，在当仅仅操作变焦透镜303时的操作时间段(T2-1)中对地磁力的影响程度是低的。由此，方位计算单元202使用当仅仅操作变焦透镜303时的操作时间段(T2_l)作为有效时间段，并且使用在操作时间段(T2-1)内计算的方位计算单元202的数据作为用于计算最終方位的有效数据。也就是说，方位计算单元202不仅仅提取在扰动组件300的操作停止时间段Tl、T3、T5和17内计算的成像方位数据，而且提取在仅仅变焦透镜303的操作时间段(T2-1)内计算的成像方位数据，作为有效数据，并且计算其平均值。此外，在操作时间段(T2-1)中，除了变焦透镜303之外，还操作变暗滤波器304，并且由此变暗滤波器304引起的扰动磁场对地磁力的影响是强的。因此，方位计算单元202不提取在操作时间段(T2-2)内计算的成像方位数据作为有效数据。如上，在第二实施例中，根据扰动组件300对地磁力的影响程度，成像方位数据被加权的，并且优选提取具有低影响程度的成像方位数据。因此，即使当扰动组件300的操作时间段占据成像处理时间段的大部分时，也可以增加用于计算成像方位的平均值的数据采样的数量。因此，通过记录成像方位的计算平均值作为最終方位，可以充分地补偿地磁传感器170的检测误差和方位计算单元202的计算误差。[3.结论]
上面已经描述了根据本发明的第一和第二实施例的成像装置10及其成像方位计算和记录方法。根据上面的实施例，在成像単元110捕获对象以生成所捕获的图像(画面)的图像处理时间段中，检测扰动组件300的操作时间段。然后，在成像处理时间段期间，基于在除了扰动组件300的操作时间段之外的时间段(即，扰动组件300的操作停止时间段)内由地磁传感器170检测的检测值来计算成像方位，并且将成像方位记录为所捕获的图像的附加信息。因此，在与成像定时对应的有限短时间段内检测的地磁信息可以被用于计算从其去除了扰动组件300的扰动磁场的影响的正确成像方位。此外，通过将所计算的成像方位记录为表示捕获图像的成像方向的方位的附加信息，可以向画面添加高精确度的成像方位信息。此外，即使当在与成像处理时间段对应的有限段时间段内由扰动组件300生成扰动磁场时，随着平均的成像方位的采样数量增加，也可以导出更精确的成像方位。在此，在第二实施例中，方位计算单元202不计算扰动组件300的停止时间段内的成像方位，而典型地计算成像处理时间段内的成像方位并且将其缓冲在计算方位缓冲器210中。此外，扰动组件300的操作开始时间点和操作结束时间点的定时与方位计算单元202的方位计算定时匹配，使得从计算方位缓冲器210的成像方位数据中提取用于计算成像方位的平均值的成像方位数据。因此，可以减小超过模块能力的控制开销，以及可以有效地使用在扰动组件300的操作停止时间段内所计算的成像方位数据。此外，根据第二实施例，当扰动组件300的操作时间段占据成像处理时间段的大部分时，根据扰动组件300对地磁力的影响程度来加权扰动组件300，并且对地磁力具有小影响的扰动组件300的操作时间段被用作有效时间段。然后，在有效时间段内计算的成像方位数据被用作有效数据，以计算最終方位(成像方位的平均值)。因此，可以增加用于获得最終方位的成像方位数据的采样数量，以增加最終方位信息的精确度。上面已经參考附图描述了本发明的优选实施例，同时本发明当然不限于上面的示例。本领域的技术人员可以找到在所附权利要求的范围内的各种改变以及修改，并且应该理解它们自然地落入本发明的技术范围下。例如，在上面的实施例中，当获得要被记录为附加信息的成像方位的平均值时，计算在计算方位缓冲器210中保存的成像方位数据的简单平均值。然而，本发明不限于这样的示例。例如，在计算方位缓冲器210之内的成像方位数据中，可以抽去最大值、最小值、异常值等，并且然后成像方位数据可以被求平均。因此，可以进ー步减小扰动组件300的扰动磁场的影响。此外，在上面的实施例中，方位计算单元202计算在成像处理时间段内计算的多个成像方位并且使用其作为最终方位。然而，本发明不限于这样的示例。例如，方位计算单元202可以使用在成像处理时间段内计算的多个成像方位的最频繁值作为最終方位。參考标记列表10成像装置110 成像单元 111 光学成像系统112 成像器件120 信号处理单元130 显示单元132 所捕获的图像134 罗盘图像140 记录介质150 控制单元151 CPU160 操作单元161 释放按钮162 缩放按钮170 地磁传感器172 加速度传感器200 成像控制单元202 方位计算单元204 罗盘图像生成单元206 记录单元208 再现单元210 计算方位缓冲器212 缩放位置校正表214,232 扰动表216、220 定位开始指令218、222 定位停止指令230 时钟300 扰动组件301 快门302 缩放透镜303 变焦透镜304 变暗滤波器
305 闪光灯 306 校正透镜
权利要求
1.一种成像装置，包括 成像単元，被配置为根据成像开始指令来捕获对象并且输出所捕获的图像； 地磁传感器,被配置为检测地磁力； 成像控制单元，被配置为从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段内控制成像单元的组件，并且确定在成像单元的组件中影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段； 方位计算单元，被配置为基于由地磁传感器在成像处理时间段期间的、除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内所检测的检测值来计算成像方位；以及 记录单元，被配置为将成像方位与所捕获的图像相关联地记录在记录介质上。
2.如权利要求I所述的成像装置，还包括 方位存储单元，被配置为存储由方位计算单元所计算的成像方位， 其中，成像控制单元 当成像単元根据成像开始指令而开始成像处理时，指示方位计算单元开始成像方位的定位， 当在成像处理时间段期间磁场生成组件的操作开始时，指示方位计算单元停止成像方位的定位， 当在成像处理时间段期间磁场生成组件的操作结束时，指示方位计算单元重新开始成像方位的定位，以及 当结束成像处理时,指示方位计算单元停止成像方位的定位， 其中，方位计算单元 在成像处理时间段期间的、从由成像控制单元指示的定位开始到定位停止的时间段中基于地磁传感器的检测值来顺序地计算成像方位，并且将计算的多个成像方位记录到方位存储单元中，以及 当成像处理结束时，计算存储在方位存储单元中的多个成像方位的平均值，以及 其中，记录单元将成像方位的平均值与所捕获的图像相关联地记录到记录介质上。
3.如权利要求I所述的成像装置，还包括 方位存储单元，被配置为存储由方位计算单元计算的成像方位， 其中，成像控制单元 当成像单元根据成像开始指令开始成像处理时，指示方位计算单元开始成像方位的定位， 生成表示在成像处理时间段期间磁场生成组件的操作开始时间点和操作结束时间点的操作时间段信息， 当成像处理结束时，指示方位计算单元停止成像方位的定位，并且向方位计算单元提供操作时间段信息， 其中，方位计算单元 基于在成像处理时间段内地磁传感器的检测值来顺序地计算成像方位，并且将计算的多个成像方位以及表示计算的多个成像方位的每ー个的计算时间点的计算时间信息以相关联的方式记录到方位存储单元中，以及 当成像处理时间段结束时，基于从成像控制单元获得的操作时间段信息以及在方位存储单元中存储的计算时间信息，在方位存储单元中存储的多个成像方位中提取在成像处理时间段中除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内计算的成像方位，并且计算所提取的成像方位的平均值，以及 其中，记录单元将成像方位的平均值与所捕获的图像相关联地记录到记录介质。
4.如权利要求3所述的成像装置，还包括 表，将磁场生成组件的标识信息与磁场生成组件对于地磁传感器的检测值的影响程度信息相关联； 其中，成像控制单元基于表中包括的磁场生成组件的标识信息而在成像単元的组件中指定磁场生成组件，并且确定磁场生成组件的操作时间段，以及 其中，如果提取的成像方位的数量小于或者等于预定数量，则方位计算单元基于在表中包括的磁场生成组件的影响程度信息而在磁场生成组件中选择对于地磁传感器的检测值具有相对小的影响程度的磁场生成组件，并且通过使用在仅当所选磁场生成组件操作的时间段内计算的成像方位以及提取的成像方位来计算成像方位的平均值。
5.一种记录方位的方法，包括以下步骤 成像単元根据成像开始指令开始捕获对象并输出所捕获的图像的成像处理； 在从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段内控制成像単元的组件，并且在成像単元的组件中确定影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段； 在成像处理时间段期间的、在除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内，基于由地磁传感器检测的检测值来计算成像方位；以及 将成像方位与所捕获的图像相关联地记录到记录介质。
6.一种用于使计算机执行以下步骤的程序 成像単元根据成像开始指令开始捕获对象并输出所捕获的图像的成像处理； 在从成像开始指令起到输出所捕获的图像为止的成像处理时间段内控制成像単元的组件，并且在成像単元的组件中确定影响地磁传感器的检测值的磁场生成组件的操作时间段； 在成像处理时间段期间的、在除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内，基于由地磁传感器检测的检测值来计算成像方位；以及 将成像方位与所捕获的图像相关联地记录到记录介质。
全文摘要
在与摄像定时对应的短时间段中计算不具有扰动影响的正确摄像方位。提供一种摄像装置，该摄像装置包括摄像单元、地磁传感器、摄像控制单元、方位计算单元以及记录单元。摄像单元响应于摄像开始指令来拍摄对象的图像并且输出所拍摄的图像。地磁传感器检测地磁力。摄像控制单元在从摄像开始指令起到输出所拍摄的图像为止的摄像处理时间段期间控制摄像单元的组件，并且在摄像单元的组件部分中确定影响地磁传感器的检测值的磁场生成部分的操作时间段。方位计算单元基于地磁传感器在摄像处理时间段期间的、除了磁场生成组件的操作时间段之外的时间段内所检测的检测值来计算摄像方位。记录单元将摄像方位与所拍摄的图像相关联并且将相关联的方位记录在记录介质上。
文档编号G01C17/04GK102668539SQ201080058618
公开日2012年9月12日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年12月28日
发明者合间宽, 小田龙之介 申请人:索尼公司