[發明專利]圖像處理設備和圖像處理方法

有效

• 申請號: 200980131011.0
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN102119527A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 園田哲理;穴吹真秀
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/243
• 分類號: H04N5/243;G03B7/095;G06T5/20
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種圖像處理設備和圖像處理方法，尤其涉及一種適用于從所拍攝圖像檢測模糊狀態的技術。

背景技術

已知當經由包括變焦透鏡的光學系統在圖像傳感器的攝像面上對被攝體進行成像時，不同于原始被攝體，由圖像傳感器所拍攝的圖像在光學系統的像差的影響下模糊，由此降低了圖像質量。

已知當經由焦平面位于相對于要進行成像的被攝體的位置的偏移位置的光學系統、在圖像傳感器的攝像面上對被攝體進行成像時，由圖像傳感器所拍攝的圖像變得模糊。因此，所拍攝圖像的圖像質量劣化。

一種用于防止圖像質量下降的技術是反卷積(deconvolution)。該技術通過從包含模糊的一個所拍攝圖像檢測模糊狀態來生成無模糊的清晰的所拍攝圖像。作為卷積的逆運算的反卷積根據輸出函數和加權函數求出輸入函數。

特別地，編碼孔徑技術(coded?aperture?technique)使得能夠利用不同模糊函數進行反卷積。由此，將極大影響模糊狀態的光圈設置成特殊形狀，并且將用于檢測模糊狀態的指標嵌入所拍攝圖像中。

根據非專利文獻1所述的技術，將在經由特殊固定光圈所拍攝的圖像中產生的模糊嵌入在所拍攝圖像中作為用于檢測模糊狀態的指標。所拍攝圖像中產生的模糊函數具有寬的特征頻率分布，并且允許檢測根據被攝體的各部分的深度而改變的模糊狀態。

根據非專利文獻2所述的技術，將使用特殊光圈所產生的模糊類似地嵌入所拍攝圖像中作為用于檢測模糊狀態的指標。該技術意圖減少模糊函數中的特定頻率成分，以檢測根據被攝體的各部分的深度而改變的模糊狀態。

[非專利文獻1]Veeraraghavan，A.，Raskar，R.，Agrawal，A.，Tumblin，J.(2007)，″Dappled?Photography：Mask?Enhanced?Cameras?for?Heterodyned?Light?Fields?and?Coded?Aperture?Refocusing″，ACM?Transactions?on?Graphics(Proc.SIGGRAPH)

[非專利文獻2]Levin，A.，Fergus，R.，Durand，F.，Freeman，B.(2007)，″Image?and?Depth?from?a?Conventional?Camera?with?a?Coded??Aperture″，ACM?Transactions?on?Graphics(Proc.SIGGRAPH)

然而，非專利文獻1和2中的技術采用固定形狀的光圈。這限制了用于將指標嵌入所拍攝圖像以檢測模糊狀態的方法。

發明內容

為解決上述問題做出了本發明，并且本發明允許通過使用可變孔徑光圈生成特征模糊圖案，以高精度從所拍攝圖像檢測模糊狀態。

根據本發明的第一方面，一種圖像處理設備，包括：圖像獲取單元，用于獲取在圖像傳感器單元上對經由光圈的開口從被攝體入射的光進行成像的結果，作為圖像；控制單元，用于在所述圖像獲取單元獲取所述圖像時，基于定義所述開口的形狀的時間變化的函數來控制所述開口的形狀；以及檢測單元，用于基于所述函數，檢測所述圖像中的模糊狀態。

根據本發明的第二方面，一種圖像處理方法，其通過使用計算機來進行以下步驟：獲取步驟，用于獲取在圖像傳感器單元上對經由光圈的開口從被攝體入射的光進行成像的結果，作為圖像；控制步驟，用于在獲取所述圖像時，基于定義所述開口的形狀的時間變化的函數來控制所述開口的形狀；以及檢測步驟，用于基于所述函數，檢測所述圖像中的模糊狀態。

通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是舉例說明根據第一實施例的攝像設備的結構的框圖；

圖2A和2B是舉例說明根據第一實施例的可變孔徑光圈的結構的圖；

圖3是示出根據第一實施例的保持在光圈直徑表保持單元中的經過時間和孔徑直徑之間的特性的圖；

圖4A～4E是示出根據第一實施例的、針對孔徑直徑r₀～r₄的、作為位于與攝像鏡頭相距預定距離處的點光源的被攝體的模糊圖像中相對于模糊的中心的位置(b_x，b_y)和亮度之間的特性的圖；

圖5是用于解釋根據第一實施例的攝像處理的過程的流程圖；

圖6是用于解釋根據第一實施例的可變孔徑光圈和快門的控制過程的流程圖；

圖7是用于解釋根據第一實施例的模糊狀態檢測單元的模糊狀態檢測過程的流程圖；