[發明專利]圖像捕捉裝置、圖像捕捉系統和圖像捕捉方法

有效

• 申請號: 201480052566.7
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN105594193B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 笠原亮介
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 安之斐

圖像捕捉裝置包括：光學系統，對入射光給予像差；圖像捕捉單元，將穿過光學系統的光轉換為像素，并且捕捉圖像；以及逆變換單元，獲得第一逆變換濾波器用于恢復由圖像捕捉單元捕捉的捕捉圖像的每個預定部分的像差，并且通過第一逆變換濾波器對捕捉圖像執行第一逆變換處理。

技術領域

本發明涉及圖像捕捉裝置、圖像捕捉系統和圖像捕捉方法。

背景技術

近年來，隨著信息的數字化的發展，數字化在圖像捕捉裝置領域也已經有效開發。特別是，在由數字相機代表的圖像捕捉裝置中，關于圖像捕捉表面，由固態圖像捕捉設備替代傳統膠片。CCD(電荷耦合器件)傳感器、CMOS(互補金屬氧化物半導體)傳感器等被用作固態圖像捕捉設備(下文簡稱為“圖像捕捉設備”)。

以此方式，使用圖像捕捉設備的圖像捕捉裝置通過光學系統接受來自被攝體的光，通過由固態圖像捕捉設備將其轉換為電信號而提取光。這樣的圖像捕捉裝置的示例除了數字相機之外還包括攝像機、條碼讀取器、移動電話、便攜式信息終端(PDA：個人數字助理)和工業相機。

上面提及的圖像捕捉裝置包括利用光學系統擴展景深的所謂的擴展景深相機(EDoF：擴展景深)。景深指示將遠離相機的透鏡的距離處的被攝體當作焦點對準(infocus)可接受的、在透鏡的光軸方向上的距離范圍。

給出光學系統的景深的具體描述。被包括在光學系統中的透鏡和相位板(phaseplate)用于向入射在圖像捕捉設備上的被攝體的光給出相差并且添加點擴散函數(PSF：點擴散函數)。例如，透鏡向入射在圖像捕捉設備上的被攝體的光給出球面像差作為像差。光學系統使得由圖像捕捉設備捕捉到的圖像因像差而模糊，但使得模糊在寬景深中恒定。因此，被光學系統模糊的圖像需要以獲得MTF(調制傳遞函數)的預定值的方式被校正。MTF指示描繪用于再現被攝體的對比度的保真程度的、換言之對比度的再現性的數字化值。在該情況下，對由光學系統模糊的圖像執行點擴散函數的逆變換處理，以將圖像恢復為高清晰度圖像。通過利用逆變換濾波器對形成由光學系統模糊的圖像的每個像素(下文簡稱為像素)執行濾波處理來校正圖像的模糊，實現逆變換處理。

此外，由圖像捕捉設備捕捉到的圖像通常包括噪聲。相應地，也需要噪聲降低處理。作為降低這樣捕捉的圖像的噪聲并且校正模糊用于恢復的裝置，提出了包括噪聲處理單元和恢復處理單元的裝置，該噪聲處理單元通過對輸入圖像執行降低噪聲的噪聲處理生成噪聲處理后的圖像，該恢復處理單元對噪聲處理后的圖像執行降低模糊的恢復處理(專利文獻1)。該噪聲處理單元配置為基于恢復處理的特性執行噪聲處理。

然而，專利文獻1中描述的裝置具有的問題在于，該裝置防止由于噪聲處理單元的影響被放大的圖像劣化，并且不能從根本上防止噪聲的放大。而且，分辨率和噪聲量是折衷的關系。因此，還存在的問題是：如果大量地補償透鏡的分辨率，則噪聲量增加。

鑒于以上，存在提供恢復作為光學像差的模糊同時抑制噪聲的圖像捕捉裝置、圖像捕捉系統和圖像捕捉方法的需要。

發明內容

圖像捕捉裝置包括：光學系統，對入射光給予像差；圖像捕捉單元，將穿過光學系統的光轉換為像素，并且捕捉圖像；以及逆變換單元，獲得第一逆變換濾波器，用于恢復由圖像捕捉單元捕捉的捕捉圖像的每個預定部分的像差，并且通過第一逆變換濾波器對捕捉圖像執行第一逆變換處理。

附圖說明

圖1是例示根據第一實施例的圖像捕捉系統的整體配置的示例的圖。

圖2是例示第一實施例的信息處理裝置的配置的示例的圖。

圖3是例示根據第一實施例的圖像捕捉裝置的配置的示例的圖。

圖4是例示根據第一實施例的圖像捕捉裝置的圖像處理單元的配置的示例的圖。

圖5是例示由圖像捕捉設備檢測到的圖像的示例的圖。