[發明專利]攝像裝置、圖像處理方法以及圖像處理裝置

有效

• 申請號: 201310082781.9
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103327230B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 長坂知明;浜田玲;山本量平
• 申請（專利權）人: 卡西歐計算機株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 樊建中

技術領域

本發明涉及攝像裝置以及圖像處理方法。

背景技術

近年來，一種對與入射光線的方向分布(direction?distribution)有關的信息進行取入的攝像裝置即全光照相機(plenoptic?camera)被提出(參照例如日本特表2009-532993號公報)。

該全光照相機在現有的攝像透鏡即主透鏡與攝像元件之間配置有通過將多個極小透鏡(以下稱作“微透鏡”)配置成網格狀而構成的微透鏡陣列。

構成微透鏡陣列的各個微透鏡將通過主透鏡所聚光的光根據其所到來的角度而聚光到攝像元件內的多個像素。全光照相機通過對采用各個微透鏡而聚光到攝像元件內的各個像素的像(以下稱作“子圖像”)進行合成，從而生成攝像圖像(以下稱作“光場圖像(light?field?image)”)。

光場圖像，按照上述那樣通過不僅經由現有技術的主透鏡還經由微透鏡陣列而入射的光所生成。即，光場圖像除了具有現有技術的攝像圖像中所包含的二維空間信息之外，還具有現有技術的攝像圖像中未含有的信息，即表示從攝像元件來看是從哪個方向到來的光線的二維方向信息。

全光照相機在利用這樣的二維方向信息進行光場圖像的拍攝之后，采用該光場圖像的數據能夠重構在拍攝時距離前方任意距離的面的像。即、全光照相機，即使在規定距離下未對焦便對光場圖像進行拍攝了的情況下，在該拍攝之后，通過采用該光場圖像的數據便能夠隨意地制作如同在該規定距離下進行對焦后拍攝出的圖像(以下稱作“重構圖像”)的數據。

具體而言，全光照相機將位于任意距離的面的一個點設定為關注點，計算來自該關注點的光經由主透鏡以及微透鏡陣列被分配到攝像元件內的哪個像素。

在此，例如，假設攝像元件的各像素與構成光場圖像的各像素對應，則全光照相機，計算構成光場圖像的各像素中、被分配來自該關注點的光的一個以上的像素的像素值的加法平均。該所計算出的值成為重構圖像中的與關注點對應的像素的像素值。按照這樣，重構圖像的與關注點對應的像素被重構。

全光照相機將與位于任意距離的面的各點對應的各像素(構成重構圖像的各像素)分別依次設定為關注點，通過重復上述一系列的處理，從而生成重構圖像的數據(重構圖像的各像素的像素值的集合)。

另外，在現有技術的全光照相機中，如圖14所示，由一種微透鏡構成微透鏡陣列，并由這一種微透鏡對應整個焦點范圍。因此，根據與被拍攝體之間的距離以及微透鏡的焦點距離的值的不同，該微透鏡的模糊(微透鏡模糊感(micro?lens?blurring))變大，會在根據被拍攝的光場圖像生成高精細的重構圖像時成為妨礙。

另外，在將全光照相機薄型化的情況下，需要將主透鏡與微透鏡陣列之間的距離接近。然而，在將主透鏡與微透鏡陣列之間的距離接近的情況下，主透鏡與被拍攝體之間的距離的變化對應的微透鏡模糊感的大小的變化會變大。例如，盡管在主透鏡與被拍攝體之間的距離為無限遠的情況下，微透鏡模糊感足夠小，但隨著該距離從無限遠接近，微透鏡模糊感變大。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特表2009-532993號公報

發明內容

本發明的第一方案在于，一種攝像裝置，其特征在于，具備：攝像元件；主透鏡，其將來自被拍攝體的光向所述攝像元件的方向進行聚光；微透鏡陣列，其由被配置在所述攝像元件與所述主透鏡之間、使透過了所述主透鏡的光在所述攝像元件上進行成像的、焦點距離不同的多種微透鏡構成；和圖像處理部，其在接受了與被拍攝的被拍攝體一側之間的距離的指定的情況下，相應地基于該距離對在所述攝像元件中通過所述多個微透鏡而成像的每個圖像進行加權，使之構成一個攝像圖像。

本發明的第二方案在于，一種圖像處理方法，是攝像裝置執行的圖像處理方法，該攝像裝置具備：攝像元件；主透鏡，其將來自被拍攝體的光向所述攝像元件的方向進行聚光；微透鏡陣列，其由被配置在所述攝像元件與所述主透鏡之間、使透過了所述主透鏡的光在所述攝像元件上進行成像的、焦點距離不同的多種微透鏡構成，所述圖像處理方法的特征在于，包括如下步驟：在接受了與被拍攝的被拍攝體一側之間的距離的指定的情況下，相應地基于該距離對在所述攝像元件中通過所述多個微透鏡而成像的每個圖像進行加權，使之構成一個攝像圖像。

附圖說明

圖1是表示本發明的一實施方式所涉及的攝像裝置的硬件構成的方框圖。

圖2是表示構成上述攝像裝置的攝像部中的光學系統的構成例的示意圖。

圖3是構成上述攝像裝置的微透鏡陣列的主視圖。