CN108605086A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

有关本公开的一技术方案的摄像装置具备发出脉冲光的光源、反射编码元件和摄像元件。上述反射编码元件包括具有光透射性及光反射性的第1及第2膜、和配置在上述第1膜与上述第2膜之间的调制元件。上述调制元件包括被排列在与上述脉冲光的光路交叉的至少1个面上的、分别对于从入射的光的偏振度、相位及强度构成的组中选择的至少1个进行调制的多个调制区域。上述摄像元件接收来自上述对象的光，基于接收的来自上述对象的光，输出表示上述对象的图像的1个以上的电信号。上述反射编码元件一边使上述脉冲光在上述第1膜与上述第2膜之间多重反射，一边使上述脉冲光的一部分从上述第2膜经过多次而射出。

Description

摄像装置
技术领域
本公开涉及摄像装置。
背景技术
皮秒量级的超高速摄像(也称作超高时间分辨摄像)，是在超高速动力学或化学反应的观察中不可或缺的技术。关于超高速动力学，例如通过飞秒激光加工时等的在极短时间中发生的现象的观察，能实现材料物性的查明、破坏检查、磨蚀观察、或微细加工的精度的提高。关于通过超高速摄像进行的化学反应观察，例如能够进行作为分子水平的运动的光化学反应的观测或蛋白质的动态的追踪。通过超高速摄像进行的化学反应观察能够应用到医疗、药品研发、健康护理或生物科技的领域中。例如在非专利文献1及2中公开了这样的用来实现超高速摄像的技术的例子。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Nakagawa，Keiichi et al.，“Sequentially timed all-opticalmapping photography(STAMP)，”Nature Photonics，8，9，pp.695-700(2014)
非专利文献2：Gao，Liang et al.，“Single-shot compressed ultrafastphotography at one hundred billion frames per second，”Nature，516，7529，pp.74-77(2014)
发明内容
发明要解决的问题
在以往的超高时间分辨摄像中，在对透射率或反射率的波长依存性中有偏倚的对象进行摄像的情况下不能应用，或需要使用昂贵的装置。
本公开的目的是提供一种能够不依存于对象的分光特性且便宜地实现例如皮秒量级的超高时间分辨摄像的摄像技术。
用于解决问题的手段
有关本公开的一技术方案的摄像装置具备发出脉冲光的光源、配置在上述脉冲光的光路上的反射编码元件和摄像元件。上述反射编码元件包括与上述光路交叉且具有光透射性及光反射性第1膜、与上述光路交叉且具有光透射性及光反射性的第2膜和调制元件，所述调制元件位于上述第1膜与上述第2膜之间，并且包括被排列在与上述光路交叉的至少1个面上的、对于从入射的光的偏振度、相位及强度所构成的组中选择的至少1个进行调制的多个调制区域。上述摄像元件接收来自对象的光，基于接收的来自上述对象的光，输出表示上述对象的图像的1个以上的电信号。从上述第1膜及上述第2膜构成的组中选择的至少一方相对于与上述光路垂直的面倾斜。上述反射编码元件一边使上述脉冲光在上述第1膜与上述第2膜之间多重反射，一边使上述脉冲光的一部分从上述第2膜朝向上述对象经过多次而射出。
上述包含性或具体的形态也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质实现。或者，也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意的组合实现。
发明效果
根据本公开的一技术方案，能够提供一种能够便宜地实现例如几皮秒以上数百皮秒以下的超高速摄像的摄像装置。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式1的摄像装置的示意图。
图2是用来说明实施方式1的编码照明的图。
图3A是表示从实施方式1的编码照明射出的光的强度的二维分布的一例的图。
图3B是表示从实施方式1的编码照明射出的光的强度的二维分布的另一例的图。
图4是表示实施方式1的时间分辨摄像方法的概要的流程图。
图5是表示本公开的实施方式2的摄像装置的示意图。
图6是表示本公开的实施方式3的光学系统的图。
图7是表示本公开的实施方式4的反射编码元件的图。
图8是表示本公开的实施方式5的摄像元件的配置的图。
具体实施方式
在说明本公开的实施方式之前，说明作为本公开的基础的认识。
非专利文献1公开了一种能够进行上述那样的超高速摄像的技术的例子。在非专利文献1的技术中，较宽的波长带的脉冲光按照每个波长在时间上被拉伸而对观察对象进行照射。具有观察对象的像信息的光对应于波长在空间上分离而被摄像元件摄像。由此，实现单次拍摄下的超高速摄像。
非专利文献2公开了一种使用快扫描照相机(streak camera)使被强度调制编码的对象的二维像在时间上变动并叠加取得的技术。通过根据所取得的叠加图像基于编码信息进行统计运算处理，重建皮秒量级的超高时间分辨图像。非专利文献2的技术可以说是压缩感知技术的应用例。
所谓压缩感知，是根据较少的样本数的取得数据，将比其多的数据复原的技术。如果设测量对象的二维坐标为(x，y)，设波长为λ，则想要求出的数据f是x、y、λ的三维的数据。相对于此，由摄像元件得到的图像数据g，是在λ轴方向上被压缩及复用的二维的数据。根据相对数据量较少的取得图像g求出相对数据量较多的数据f的问题，是所谓的不适定问题(ill-posed problem)，不能原样解出。但是，通常自然图像的数据具有冗余性，通过巧妙利用该性质，能够将该不适定问题变换为适定问题(well-posed problem)。在利用图像的冗余性削减数据量的技术的例子中，有jpeg压缩。jpeg压缩使用将图像信息变换为频率成分、将数据的非本质性的部分例如视觉辨识性较低的成分除去的方法。在压缩感知中，将这样的技法组合到运算处理中，通过将想要求出的数据空间变换为用冗余性表示的空间，能够削减未知数而得到解。在该变换中，例如使用离散的余弦变换(DCT)、小波变换、傅里叶变换、总变分(total variation：TV)等。
本申请的发明者们发现，在以往的超高时间分辨摄像中，在使用单一波长的光的情况下，或对分光特性中有偏倚的对象进行摄像的情况下，有不能应用、或需要使用昂贵的装置的问题。本申请的发明者们想到，通过利用光的反射和调制，能够解决上述问题。
本公开包含以下的项目中记载的摄像装置。
[项目1]
有关本公开的项目1的摄像装置具备：光源，发出脉冲光；反射编码元件，配置在上述脉冲光的光路上，包括：与上述光路交叉且具有光透射性及光反射性的第1膜；与上述光路交叉且具有光透射性及光反射性的第2膜；和调制元件，具有多个调制区域，该多个调制区域位于上述第1膜与上述第2膜之间，并且排列在与上述光路交叉的至少1个面上，并且分别对于从入射的光的偏振度、相位及强度所构成的组中选择的至少1个进行调制；以及摄像元件，接收来自对象的光，基于所接收的来自上述对象的光，输出表示上述对象的图像的1个以上的电信号；从由上述第1膜及上述第2膜构成的组中选择的至少一方，相对于与上述光路垂直的面倾斜；上述反射编码元件一边使上述脉冲光在上述第1膜与上述第2膜之间多重反射，一边使上述脉冲光的一部分从上述第2膜朝向上述对象经过多次而射出。
[项目2]
在本公开的项目1所记载的摄像装置中，也可以是，还具备信号处理电路，该信号处理电路基于上述1个以上的电信号和从上述第2膜射出的上述脉冲光的上述一部分的强度的空间分布，生成分别表示上述对象的每个时间的图像的多个数据。
[项目3]
在本公开的项目2所记载的摄像装置中，也可以是，上述信号处理电路通过统计方法生成上述多个数据。
[项目4]
在本公开的项目2或3所记载的摄像装置中，也可以是，上述多个数据的数量比上述1个以上的电信号的数量多。
[项目5]
在本公开的项目2至4的任一项所记载的摄像装置中，也可以是，上述信号处理电路使用以上述1个以上的电信号的值为元素的向量g、和由从上述第2膜射出的上述脉冲光的上述一部分的每个时间的强度的空间分布所决定的矩阵H，生成通过
【数式1】
的式子计算出的向量f’，作为上述多个数据，其中，τΦ(f)表示正则化项，τ表示权重系数。
[项目6]
在本公开的项目1至5的任一项所记载的摄像装置中，也可以是，上述第1膜及上述第2膜的相对于上述脉冲光的透射率是5％以下。
[项目7]
在本公开的项目1至6的任一项所记载的摄像装置中，也可以是，上述调制元件具有与上述光路交叉的第1面、以及与上述第1面相反侧的第2面；上述第1膜直接与上述第1面相接；上述第2膜直接与上述第2面相接。
[项目8]
在本公开的项目1至7的任一项所记载的摄像装置中，也可以是，在上述反射编码元件与上述对象之间，还具备至少包括1个聚光透镜的光学系统。
在本公开中，电路、单元、装置、部件或部的全部或一部分，或框图的功能块的全部或一部分，也可以由包括半导体装置、半导体集成电路(IC)或LSI(large scaleintegration：大规模集成电路)的一个或多个电子电路执行。LSI或IC既可以被集成到一个芯片上，也可以将多个芯片组合而构成。例如，存储元件以外的功能块也可以被集成到一个芯片上。这里称作LSI或IC，但根据集成的程度而叫法变化，也可以称作系统LSI、VLSI(verylarge scale integration：超级LSI)、或ULSI(ultra large scale integration：特级LSI)。也可以以相同的目的使用在LSI的制造后能够编程的现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、或能够进行LSI内部的接合关系的重建或LSI内部的电路划分的设置的可重构逻辑设备(reconfigurable logic device)。
进而，电路、单元、装置、部件或部的全部或一部分的功能或操作也可以由软件处理来执行。在此情况下，软件被记录到一个或多个ROM、光盘、硬盘驱动器等的非暂时性记录介质中，当软件被处理装置(processor)执行时，由该软件确定的功能由处理装置(processor)及周边装置执行。系统或装置也可以具备记录有软件的一个或多个非暂时性记录介质、处理装置(processor)及需要的硬件设备、例如接口。
以下，参照附图说明本公开的实施方式。另外，以下说明的实施方式都表示包含性或具体的例子。因而，在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，不是限定本公开的。在本说明书中说明的各种各样的技术方案，只要不发生矛盾就能够相互组合。关于以下的实施方式的构成要素中的、在表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素进行说明。
在本说明书中，有时将表示图像的信号(例如，表示各像素的像素值的信号的集合)称作“图像信号”、“图像信息”或“图像数据”。也有时将表示图像的信号单称作“图像”。
(实施方式1)
图1是示意地表示本公开的实施方式1的摄像装置100的结构的图。图1不仅表示了摄像装置100，还表示了作为测量对象物的对象110、从摄像装置100输出的图像、以及从信号处理电路160输出的多个图像的例子。摄像装置100具备光源120、扩束器130、反射编码元件140和摄像元件(image sensor)150。反射编码元件140被配置在光源120与对象110之间。扩束器130被配置在光源120与反射编码元件140之间。摄像元件150检测从光源120射出并且透射了扩束器130、反射编码元件140及对象110的光，输出作为表示对象110的图像的电信号的摄影图像170。摄影图像170被信号处理电路160处理。信号处理电路160根据摄影图像170，生成时间分辨图像F1，F2，…Fw(有时汇总表现为“时间分辨图像F”)并输出。
光源120发出脉冲光。光源120可以由射出例如皮秒量级以下的脉冲宽度的高速脉冲光的激光二极管等实现。所谓皮秒量级，是指1皮秒(ps)以上不到1微秒(μs)的时间。光源120例如发出几皮秒以上且几十皮秒以下的脉冲宽度的脉冲光。图1作为一例而表示了光源120射出30ps的脉冲宽度的脉冲光的状况的例子。
光源120发出的光的波长并不限定于特定的波长，而根据对象110适当地决定。光源120并不限于可视的波长范围，也可以射出X射线、紫外、近红外、中红外、远红外或电波(例如微波等)的波长范围的电磁波。在对象110例如是生物体的情况下，来自光源120的光的波长可以设定为例如约650nm以上约950nm以下。该波长范围的光包含在从红色到近红外线的波长范围中，因体内的吸收率较低而被周知。在本说明书中，不仅是可视光，将包括红外线及紫外线的全部放射线称作“光”。从光源120射出的脉冲光穿过扩束器130向反射编码元件140入射。
扩束器130将从光源120射出的脉冲光的空间上的尺寸扩大。由扩束器130将脉冲光扩大到将对象110的被检测部充分覆盖的照射面积。扩束器130如果不需要，则也可以省略。
反射编码元件140被配置在来自光源120的光的光路上。反射编码元件140具有相互对置的第1膜142和第2膜144。第1膜142及第2膜144分别与来自光源120的光的光路交叉地配置，具有光透射性及光反射性。第2膜144被配置在透射了第1膜142的光的光路上。本实施方式的第1膜142及第2膜144平行。第1膜142及第2膜144相对于与入射的脉冲光的行进方向垂直的方向以角度θ倾斜。第1膜142与第2膜144的距离在图1所示的例子中是10mm，但并不限定于此。第1膜142与第2膜144的距离例如可以是1mm以上100mm以下。第1膜142与第2膜144的距离依存于角度θ而被设定为适当的值。第1膜142和第2膜144不需要严格地平行，只要能够进行后述的编码，也可以相互倾斜。不需要第1膜142及第2膜144的两者相对于与入射的脉冲光的行进方向垂直的方向以角度θ倾斜。只要第1膜142及第2膜144的至少一方相对于与入射的脉冲光的行进方向垂直的方向以角度θ倾斜就可以。
反射编码元件140的第1膜142及第2膜144例如是包括多个层的电介质膜。该电介质膜使入射光的一部分透射，将入射光的另一部分反射。在本实施方式中，第1膜142及第2膜144分别将入射光的多数(例如80％以上99.9％以下)反射，使入射光的其余的部分透射。第1膜142及第2膜144的反射率及透射率并不限于上述的例子，根据用途而适当设定。第1膜142及第2膜144由于具有光反射性，所以可以称作“反射元件”。
在反射编码元件140中，在空间上稀疏地配置有多个吸收体146。这些吸收体146可以配置到第1膜142与第2膜144之间的空间、或者第1膜142上或第2膜144上。多个吸收体146可以二维或三维地配置。吸收体146将光的至少一部分吸收。在图1中，将吸收体146用黑色的矩形表现。图1为了简略化而仅表示了少量的吸收体146，但实际上可以在反射编码元件140内配置许多的吸收体146。
配置有吸收体146的区域作为对光的强度进行调制的调制区域发挥功能。所以，在本实施方式中，将包含配置有多个吸收体146的多个调制区域的部分称作“调制元件”。即，本实施方式的反射编码元件140具有被配置在第1膜142与第2膜144之间的调制元件。调制元件具有被排列在与光路交叉的至少1个面上的、对光的强度进行调制的多个调制区域。
入射到反射编码元件140中的光线在第1膜142与第2膜144之间多重反射。一边多重反射，该光线的一部分一边多次地透射第2膜144而朝向对象110。换言之，入射到反射编码元件140中的光的一部分在时间轴上离散地向对象110侧射出。该过程如图2所示，可以考虑为具有作为多个调制区域的多个遮光区域的编码照明P一边使遮光区域的配置变化一边以一定的时间间隔闪灭。图2例示了作为编码照明P的不同的2个状态的编码照明P1及编码照明P2。
本实施方式的反射编码元件140的第1膜142及第2膜144相对于与光的行进方向垂直的平面以角度θ倾斜。因此，作为编码照明P的状态的编码样式随着光在反射编码元件140的第1膜142与第2膜144之间每个往复而变化。为了使编码照明P的编码样式变化，只要由反射编码元件140的第2膜144反射的光被第1膜142反射而在再次到达第2膜144之前的期间中光线的位置变化就可以。为了产生该光线的位置的变化，不需要将反射编码元件140的倾斜角度θ设定为较大的值，例如只要设为比0度大、10度以下就足够。
来自在时间轴上离散地形成的编码照明P1，P2，…，Pw的光的射出时间差，由反射编码元件140的折射率和在内部行进的光的光路长差决定。例如，如果假设第1膜142与第2膜144的距离是10mm，折射率是1.5，则在某个时点从第2膜144射出的光与多重反射而接着从第2膜144射出的光之间的光路长差是30mm。如果设光的速度为3.0×108m/s，则从编码照明P点亮到下次点亮的时间差是约100ps。该时间差可以通过缩小第1膜142与第2膜144的距离来缩短。例如，如果设第1膜142与第2膜144的距离为1mm，则时间差为约10ps，变得很短。
以一定的时间间隔被从反射编码元件140射出的光的脉冲对于对象110以根据时间而不同的编码样式进行强度调制。这样强度调制后的对象110的像被摄像元件150取得。摄像元件150在由反射编码元件140发生多重反射的期间(即，编码照明P使编码样式变化的期间)中持续曝光。在曝光中，如果对象110高速地动态地变化，则在摄像元件150的摄像面上形成叠加了随着时间的经过而变化的对象110的图像、和作为编码照明P的编码样式的光强度的空间分布的图像。摄像元件150生成作为表示该图像的电信号的摄影图像170并输出。在图1中，示意地表示了从摄像元件150输出的摄影图像170的例子。另外，也可以在摄像元件150与对象110之间设置至少包括1个透镜的光学系统，使焦点对在对象110上而进行摄影。
将摄影图像170直接或经由未图示的记录介质(例如存储器)向信号处理电路160发送。信号处理电路160如果取得了摄影图像170，则基于已知的编码照明P的信息进行统计运算处理。编码照明P的信息在本实施方式中，是表示从反射编码元件140射出并且将对象110照射的光的强度的空间分布的信息。由此，信号处理电路160将摄影图像170重建为多个时间分辨图像F1，F2，…，Fw。时间分辨图像Fk(k是1以上w以下的整数，w是时间分辨数)表示从开始曝光起、由第k个穿过反射编码元件140的第2膜144的光形成的图像。时间分辨图像F的相互的时间差与编码照明P的时间差对应。例如，如图1所示，在编码照明P是100ps间隔的脉冲光的情况下，时间分辨图像F也能以100ps间隔得到。
反射编码元件140包括当向与光的路径正交的平面投影而以格状划分时二维排列的、光透射率不同的多个区域。这里，反射编码元件140从光入射的方向观察，在纵向上包括M个在横向上包括N个的、M×N个矩形区域。反射编码元件140中的各区域的光透射率的空间分布例如可以是随机分布或准随机分布。
随机分布及准随机分布可以使用用以下的式(1)定义的自相关函数来定义。
[数式2]
在式(1)中，x(m，n)表示在反射编码元件140中、在纵向上第m个、横向上第n个处配置的矩形区域的光透射率。I是表示矩形区域的位置的变量，是i＝－(M－1)，…，－1，0，1，…，(M－1)，j＝－(N－1)，…，－1，0，1，…，(N－1)。其中，当m<1，n<1，m>M，n>N时，x(m，n)＝0。此时，所谓随机分布，是指由式(1)定义的自相关函数y(i，j)在y(0，0)时具有极大值、在其他(i≠0，j≠0)时不具有极大值。更具体地讲，自相关函数y(i，j)是指随着从i＝0朝向M－1及－(M－1)而单调地减小，并且随着从j＝0朝向N－1及－(N－1)而单调地减小。此外，所谓准随机分布，是指自相关函数y(i，j)除了y(0，0)以外在i方向上具有M/10处以下的极大值、在j方向上具有N/10处以下的极大值。
反射编码元件140的各区域的光透射率既可以是各区域(单元)的透射率能取约0或约1的某个值的二值范围的透射率分布，也可以是透射率能取0以上1以下的任意的值的灰度范围的透射率分布。也可以将全部单元中的一部分(例如一半)的单元替换为透明区域。在这样的结构中，多个透明区域可以配置为例如棋盘格状(方格状)。即，在反射编码元件140上的多个区域的2个排列方向(例如，纵向及横向)上，可以交替地排列光透射率不同的区域和透明区域。
反射编码元件140可以使用包含多个层的电介质膜、有机材料、衍射栅格构造、各种遮光材料等而构成。
图3A是表示本实施方式的编码照明P的强度分布的例子的图。在图3A中，在将光强度用0到1进行标准化的情况下，白色的部分的光强度大致是1，黑色的部分的光强度大致是0。编码照明P中的光强度的二维分布例如可以是随机分布或准随机分布。随机分布及准随机分布的考虑方式是上述那样的。各编码照明P1，P2，…，Pw具有二维地不同的随机分布。
由编码照明P进行的对象110的编码过程，可以说是进行用来将由各时间(t＝t1，t2，…，tw)的光形成的图像区别的标记的过程。只要能够进行这样的标记，光强度的分布可以任意地设定。在图3A所示的例子中，黑色的部分的数量与白色的部分的数量的比率是1∶1，但并不限定于这样的比率。例如，也可以是白色的部分的数量∶黑色的部分的数量＝1∶9那样的向一方有偏倚的分布。
图3B是表示编码照明P的另一结构例的图。在此情况下，编码照明P中的各区域具有3个级别以上的光强度的值。
如图3A及图3B所示，编码照明P按照时间t＝t1，t2，…，tw而具有不同的空间强度分布。但是，各时间的空间强度分布也可以在沿空间方向平行移动时一致。
关于这样的编码照明P的空间强度分布的信息通过设计数据或实测而事前取得，被用于后述的运算处理。
另外，在反射编码元件140中，反射的次数越增加，由吸收体146带来的光的衰减越大。因此，实际上图3A及图3B所示的多个编码照明中的编码照明P1最亮，编码照明Pw最暗。
接着，说明摄像元件150及信号处理电路160的结构。
摄像元件150是在摄像面上具有二维地排列的多个光检测单元(在本说明书中也称作“像素”)的单色型的摄像元件。摄像元件150例如可以是CCD(Charge－CoupledDevice)传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器、红外线阵列传感器、太赫兹阵列传感器或毫米波阵列传感器。光检测单元例如包括光敏二极管。摄像元件150并不需要一定是单色型的摄像元件。例如，也可以使用具有R/G/B、R/G/B/IR或R/G/B/W的滤色器的彩色型的摄像元件。摄像元件150并不限于可视的波长范围，也可以在X射线、紫外、近红外、中红外、远红外、微波/电波的波长范围中具有检测感度。
信号处理电路160是对从摄像元件150输出的图像信号进行处理的电路。信号处理电路160例如可以通过数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等的可编程逻辑设备(PLD)、或中央运算处理装置(CPU)及图像处理用运算处理器(GPU)与计算机程序的组合来实现。这样的计算机程序例如被保存到存储器等的记录介质中，通过CPU等的处理器执行该程序，能够执行后述的运算处理。信号处理电路160也可以是摄像装置100的外部的组件。也可以是电连接在摄像装置100上的个人计算机(PC)或因特网上的云服务器等的信号处理装置具有信号处理电路160。包括这样的信号处理装置和摄像装置的系统可以称作“时间分辨系统”。
以下，说明本实施方式的摄像装置100的动作。
图4是表示本实施方式的时间分辨摄像方法的概要的流程图。首先，在步骤S101中，使用反射编码元件140对入射光的光学特性(例如光的电场的振幅)按照每个时间而在空间上进行调制。这由反射编码元件140的第1膜及第2膜和其之间的调制元件实现。另外，调制的光学特性并不限于振幅，也可以如后述的实施方式那样是相位特性或偏振特性。接着，在步骤S102中，通过摄像元件150取得作为透射了反射编码元件140的光的编码照明P所编码的对象的像在时间轴上叠加的图像。这如上述那样，通过在反射编码元件140中发生了多重反射的期间中摄像元件150持续曝光来实现。在接着的步骤S103中，基于由摄像元件150取得的摄影图像170和编码照明P的光强度的空间分布，生成每个时间的多个图像。
在图1中示意地表示摄影图像170的例子。图1所示的摄影图像170中包含的多个黑色的点，示意地表示通过编码发生的低亮度的部分。图1中表示的黑色的点的数量及配置不反映现实的数量及配置。实际上，可能发生比图1所示的数量多的低亮度的部分。由摄像元件150中的多个光检测单元将多重像的信息变换为多个电信号，生成摄影图像170。
接着，说明基于摄影图像170及编码照明P的每个时间的强度的空间分布特性来重建每个时间的时间分辨图像F的方法。
想要求出的数据是时间分辨图像F，将其数据表示为f。如果设时间分辨数为w，则f是将各时间的图像数据f1，f2，…，fw合并的数据。如果设应求出的图像数据的x方向的像元素数为n，设y方向的像元素数为m，则图像数据f1，f2，…，fw分别是n×m像素的二维数据的集合。因而，数据f是元素数n×m×w的三维数据。另一方面，由编码照明P编码及复用而取得的摄影图像170的数据g的元素数是n×m。即，对象110的每个时间的多个图像数据f的数据数比作为从摄像元件150输出的电信号的摄影图像170的数据数多。本实施方式的数据g可以用以下的式(2)表示。
[数式3]
这里，f1，f2，…，fw是具有n×m个元素的数据，所以右边的向量严格地讲是n×m×w行1列的一维向量。将向量g变换为n×m行1列的一维向量而表示并计算。矩阵H表示将向量f的各成分f1，f2，…，fw按照每个时间而用不同的编码信息编码、将它们相加的变换。因而，H是n×m行n×m×w列的矩阵。
顺便说一下，如果给出向量g和矩阵H，则通过解式(2)的逆问题，应该能够计算f。但是，由于求出的数据f的元素数n×m×w比取得数据g的元素数n×m多，所以该问题成为不适定问题，不能原样解出。所以，本实施方式的信号处理电路160利用数据f中包含的图像的冗余性，使用压缩感知的方法求解。具体而言，通过解以下的式(3)，估计求出的数据f。
[数式4]
这里，f’表示估计出的f的数据。上式的括弧内的第1项表示估计结果Hf与取得数据g的偏差、所谓的残差项。这里，将平方和设为残差项，但也可以将绝对值或平方和平方根等作为残差项。括弧内的第2项是后述的正则化项(或稳定化项)。式(3)是指求出使第1项与第2项的和最小化的f。信号处理电路160通过递归性的反复运算而使解收敛，能够计算出最终的解f’。
式(3)的括弧内的第1项，是指求出取得数据g与将估计过程的f用矩阵H进行系统变换后的Hf的差的平方和的运算。第2项的Φ(f)，是f的正则化的制约条件，是反映估计数据的稀疏(sparse)信息的函数。作为作用，有使估计数据变得平滑或稳定的效果。正则化项例如可以用f的离散余弦变换(DCT)、小波变换、傅里叶变换或总变分(TV)等表示。例如，在使用总变分的情况下，能够取得抑制了观测数据g的噪声的影响的稳定的推测数据。各个正则化项的空间中的对象110的稀疏性根据对象110的纹理而不同。也可以选择对象110的纹理在正则化项的空间中更稀疏的正则化项。或者，也可以在运算中包含多个正则化项。Τ是权重系数，该值越大则冗余的数据的削减量越多，越小则向解的收敛性越弱。权重系数τ被设定为f以某种程度收敛、并且不成为过压缩的适度的值。
另外，这里表示了式(3)所示的使用压缩感知的运算例，但也可以使用其他的方法解出。例如，可以使用最大似然估计法或贝叶斯估计法等的其他的统计方法。此外，时间分辨图像F的数量是任意的，各时间间隔也可以任意地设定。
根据本实施方式，能够以比较便宜的结构实现皮秒量级以下的超高速摄像。根据本实施方式，即使是使用窄频带(例如单一波长)的光的情况、或者在对象110的透射率或反射率的波长依存性中有偏倚的情况下，也能够进行较高的时间分辨能力的摄像。
(实施方式2)
实施方式2的摄像装置，反射编码元件140中的调制元件不是对光的强度、而是对偏振度在空间上进行调制，这一点与实施方式1的摄像装置不同。以下，说明与实施方式1不同的点，关于同样的内容的详细的说明省略。
图5是示意地表示本实施方式的摄像装置200的结构的图。本实施方式的反射编码元件140具有作为第1膜的第1反射元件230、作为第2膜的第2反射元件240和它们之间的调制元件210。第1反射元件230及第2反射元件240的至少1个相对于与来自光源120的光的入射方向垂直的面以角度θ倾斜而设置。第1反射元件230及第2反射元件240具有规定的光透射率，使一部分的光透射，将其他的一部分的光反射。第1反射元件230及第2反射元件240例如可以由包括多个层的电介质膜形成。调制元件210对透射的光的偏振度二维地随机进行调制。由于第1反射元件230相对于光轴以角度θ倾斜，所以随着反复进行多重反射，在第2反射元件240中光线透射的位置变化。因此，二维的偏振分布发生变化。因而，反射编码元件140以一定的时间间隔向对象110射出偏振方向在空间上不同的光束。
本实施方式的摄像装置200具备配置在光源120与第1反射元件230之间的作为直线偏振器的起偏器180、和配置在第2反射元件240与对象110之间的作为直线偏振器的检偏器190。在图5所示的例子中，起偏器180的偏振透射轴的方向与检偏器190的偏振透射轴的方向一致。通过在反射编码元件140的前后分别设置起偏器180和检偏器190，能够将从反射编码元件140输出的光的偏振状态的空间分布变换为光强度的空间分布。
在本实施方式中，起偏器180、反射编码元件140及检偏器190的组合作为图2所示的编码照明P发挥功能。在本实施方式中，编码照明P也具有呈现二维的强度分布的编码样式。
本实施方式的调制元件210具有在与来自光源120的光的光路正交的1个面上二维排列的、对光的偏振度进行调制的多个调制区域。在各调制区域中，按照每个区域以偏振方向为随机的方式配置有例如液晶、水晶、赛璐玢等的多折射材料。或者，也可以使用对偏振度进行调制的空间光调制器(SLM)。SLM能够动态地将空间上的偏振分布变更，但本实施方式的调制元件210只要能够实现在空间上随机的偏振分布就可以，不需要不需要使其动态地变化。
在使用吸收体进行强度调制的实施方式1的结构中，在多重反射时，对应于反射的次数，遮蔽率增加。相对于此，在本实施方式的结构中，即使反射的次数增加，遮蔽率也不变化。因而，根据本实施方式，能够实现比实施方式1多的编码照明P的状态，能够增加高时间分辨摄像的时间分辨数。在本实施方式中，例如如图5所示，如果使第1反射元件230与第2反射元件240之间的距离为1.5mm，则能够取得各个约10ps的图像。
本实施方式的第1反射元件230及第2反射元件240的光透射率可以设定为比较小的值。第1反射元件230及第2反射元件240的光透射率例如既可以是5％以下，也可以是1％以下，也可以是0.1％以下。作为一例，在光透射率是1％、光反射率是99％的情况下，编码照明P1至编码照明P10的光强度是表1所示那样的。
[表1]
编码照明 强度 强度比
P1 0.0100％ 1
P2 0.0098％ 0.98
P3 0.0096％ 0.96
P4 0.0094％ 0.94
P5 0.0092％ 0.92
P6 0.0090％ 0.90
P7 0.0089％ 0.89
P8 0.0087％ 0.87
P9 0.0085％ 0.85
P10 0.0083％ 0.83
在此情况下，能够将编码照明P1与编码照明P10的光强度差抑制近2成，能够降低编码照明P间的光强度差。如果使第1反射元件230及第2反射元件240的光透射率变低，则整体上绝对的光量下降。但是，通过使光源120的强度变高，能够确保在对于对象110进行强度调制的方面足够的光强度。如果使第1反射元件230及第2反射元件240的反射率变高，则较多发生作为不需要的反射光的杂光。所以，也可以实施杂光对策。例如，也可以在由第1反射元件230向光源120侧反射的光的行进方向上设置光吸收部件。
第1反射元件230及第2反射元件240也可以如后述的实施方式4(图7)那样密接在调制元件210上。通过使它们密接，能够使第1膜与第2膜之间的光路长差变小。结果，能够缩小编码照明P的脉冲间隔，能够进行更短的时间下的高速摄影。
在作为光源120而使用射出直线偏振的激光光源的情况下，也可以将起偏器180省略。但是，在此情况下也配置检偏器190。
(实施方式3)
实施方式3在将编码照明P的调制样式使用光学系统来缩小这一点上与实施方式1、2不同。以下，说明与实施方式1、2不同的事项，关于同样的内容的详细的说明省略。
图6是示意地表示实施方式3的光学系统220的图。本实施方式的摄像装置在反射编码元件140与对象110之间，具备包括至少1个聚光透镜的光学系统220。光学系统220是聚光光学系统，以比较高的倍率使入射光聚束。本实施方式的编码照明P具备实施方式1、2的哪种结构都可以。
光学系统220通过使从反射编码元件140射出的光聚束，将编码照明P的空间上的尺寸缩小。结果，如图6中例示那样，能得到与用被缩小的编码照明P’将对象110照射的情况同等的效果。通过配置光学系统220，能够提高编码照明P的调制样式的空间分辨率。结果，能够观察例如细胞或分子等的微细的对象110。
通过配置光学系统220，能够降低制作反射编码元件140时的微细加工的负荷。例如，即使作为反射编码元件140的编码分布的分辨率的邻接的调制区域的中心间的距离是1μm以上10μm以下，通过将光学系统220的倍率设为例如2倍以上20倍以下，也能够实现亚微米(不到1μm)的分辨率的编码照明P。进而，如果使用紫外线或X射线那样的短波长的电磁波，则能够使空间分辨率进一步提高。
(实施方式4)
实施方式4在调制元件210是相位调制元件这一点上与实施方式2不同。以下，说明与实施方式2不同的点，关于同样的内容的详细的说明省略。
图7是示意地表示本实施方式的调制元件210、起偏器180及检偏器190的结构的图。在图7中，光源120及摄像元件150等的构成要素的图示被省略。本实施方式的调制元件210具有在与来自光源120的光的光路交叉的1个面上排列的、对光的相位进行调制的多个调制区域。多个调制区域对透射光进行调制，以使从第2反射元件240射出的光的相位二维地随机地不同。在图7中，调制元件210的黑色和白色的部位表示折射率或相位的变动量不同。例如，在透射了1次黑色的区域的光与透射了1次白色的区域的光之间，相位相差180度。通过这样构成，能够生成射出光的相位的空间上的分布在时间轴上不同的编码照明P。对于射出光的相位，通过对象110的相位进一步进行调制。根据本实施方式，能够实现能进行超高速摄影的相位差显微镜。本实施方式的摄像元件150按照每个像素，将相位差的信息通过起偏器180及检偏器190的结构变换为强度信息，作为图像信息输出。
调制元件210中的相位分布并不限定于二值(两种)相位分布。也可以是阶段性的灰度范围的相位分布。调制元件210可以使用折射率不同的多种材料、液晶、多折射材料或空间光调制器(SLM)容易地构成。
如图7所示，本实施方式的第1反射元件230及第2反射元件240密接在调制元件210上。换言之，第1反射元件230、第2反射元件240及调制元件210被作为单一的光学零件制作而配置。通过这样的结构，能够使第1反射元件230及第2反射元件240间的距离变短，所以能够提高时间分辨率。第1反射元件230及第2反射元件240也可以从调制元件210离开。
(实施方式5)
实施方式5在摄像元件150对对象110的反射像进行摄影这一点上与实施方式1至4不同。以下，说明与实施方式1至4不同的点，关于同样的内容的详细的说明省略。
图8是表示本实施方式的摄像元件150的配置的图。将被编码照明P进行了光学调制(例如，强度调制、偏振调制或相位调制等)的对象110的反射像通过摄像元件150观察。在本实施方式中，反射编码元件140的结构是实施方式1至4的哪种结构都可以。
在本实施方式中，能够预先取得从编码照明P射出的光的强度的三维的空间分布。由此，能够基于由摄像元件150取得的图像生成对象110的三维像。或者，通过基于编码照明P与摄像元件150之间的视差的几何学的计算，能够重建对象110的三维像。
产业上的可利用性
本公开的摄像装置对于例如皮秒量级以下的超高速摄像用的照相机或测量机器是有用的。本公开的摄像装置例如能够应用到超高速动力学、化学反应或分子的动态的观察等中。
标号说明
100、200 摄像装置
110 对象
120 光源
130 扩束器
140 反射编码元件
150 摄像元件
160 信号处理电路
170 摄影图像
180 起偏器
190 检偏器
210 调制元件
220 光学系统
230 第1反射元件
240 第2反射元件
F、F1、F2、Fw 时间分辨图像
P、P’、P1、P2、Pw 编码照明

Claims (8)

1.一种摄像装置，其特征在于，
具备：
光源，发出脉冲光；
反射编码元件，配置在上述脉冲光的光路上，包括：
与上述光路交叉且具有光透射性及光反射性的第1膜；
与上述光路交叉且具有光透射性及光反射性的第2膜；和
调制元件，具有多个调制区域，该多个调制区域位于上述第1膜与上述第2膜之间，并且排列在与上述光路交叉的至少1个面上，并且分别对于从入射的光的偏振度、相位及强度所构成的组中选择的至少1个进行调制；以及
摄像元件，接收来自对象的光，基于所接收的来自上述对象的光，输出表示上述对象的图像的1个以上的电信号；
从由上述第1膜及上述第2膜构成的组中选择的至少一方，相对于与上述光路垂直的面倾斜；
上述反射编码元件一边使上述脉冲光在上述第1膜与上述第2膜之间多重反射，一边使上述脉冲光的一部分从上述第2膜朝向上述对象经过多次而射出。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
还具备信号处理电路，该信号处理电路基于上述1个以上的电信号和从上述第2膜射出的上述脉冲光的上述一部分的强度的空间分布，生成分别表示上述对象的每个时间的图像的多个数据。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，
上述信号处理电路通过统计方法生成上述多个数据。
4.如权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于，
上述多个数据的数量比上述1个以上的电信号的数量多。
5.如权利要求2～4中任一项所述的摄像装置，其特征在于，
上述信号处理电路使用以上述1个以上的电信号的值为元素的向量g、和由从上述第2膜射出的上述脉冲光的上述一部分的每个时间的强度的空间分布所决定的矩阵H，生成通过
的式子计算出的向量f’，作为上述多个数据，其中，τΦ(f)表示正则化项，τ表示权重系数。
6.如权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其特征在于，
上述第1膜及上述第2膜的相对于上述脉冲光的透射率是5％以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的摄像装置，其特征在于，
上述调制元件具有与上述光路交叉的第1面、以及与上述第1面相反侧的第2面；
上述第1膜直接与上述第1面相接；
上述第2膜直接与上述第2面相接。
8.如权利要求1～7中任一项所述的摄像装置，其特征在于，
在上述反射编码元件与上述对象之间，还具备至少包括1个聚光透镜的光学系统。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110780333A (zh) * 2019-09-30 2020-02-11 南京航空航天大学 一种基于双编码板的伽马相机及其用于放射性物质定位的方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121709B (zh) * 2017-06-01 2023-07-25 华南师范大学 一种基于压缩感知的对象成像系统及其成像方法
JP7023817B2 (ja) * 2018-09-19 2022-02-22 本田技研工業株式会社 表示システム、表示方法、およびプログラム
CN109218583B (zh) * 2018-10-09 2023-09-01 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 基于透射式压缩成像系统的超快二维阵列成像系统
US11284786B2 (en) * 2019-03-07 2022-03-29 ZSquare Ltd. Spatial encoding system decoding system imaging system and methods thereof
US11240433B2 (en) * 2019-06-20 2022-02-01 Lawrence Livermore National Security, Llc System and method for x-ray compatible 2D streak camera for a snapshot multiframe imager
CN111273050B (zh) * 2020-02-12 2022-05-20 清华大学 信号采集处理方法及装置
JP7449214B2 (ja) 2020-10-02 2024-03-13 浜松ホトニクス株式会社 分散測定装置および分散測定方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006050343A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Univ Of Electro-Communications 静止画像形成方法及びその記録装置
CN101324691A (zh) * 2007-06-15 2008-12-17 夏普株式会社 固体摄像装置及具备该装置的电子设备
CN101360460A (zh) * 2006-01-20 2009-02-04 住友电气工业株式会社 摄像系统
US20090315993A1 (en) * 2008-06-18 2009-12-24 Hideaki Hirai Image pickup and method of detecting road status
US20110007311A1 (en) * 2008-03-05 2011-01-13 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and arrangement for the time-resolved spectroscopy using a photon mixing detector
EP2341587A2 (en) * 2002-10-04 2011-07-06 Board of Trustees operating Michigan State University Laser system using ultrashort laser pulses
US20140253713A1 (en) * 2011-10-25 2014-09-11 Guangjie Zhai Time-Resolved Single-Photon or Ultra-Weak Light Multi-Dimensional Imaging Spectrum System and Method
JP6120280B2 (ja) * 2013-08-20 2017-04-26 国立大学法人 東京大学 高速撮影システム及び方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0776711B2 (ja) * 1987-08-31 1995-08-16 新技術事業団 高時間分解全反射分光法及び測定装置
EP1116169B1 (en) * 1998-09-24 2003-07-30 QinetiQ Limited Improvements relating to pattern recognition
US7567596B2 (en) * 2001-01-30 2009-07-28 Board Of Trustees Of Michigan State University Control system and apparatus for use with ultra-fast laser
US20080170486A1 (en) * 2005-03-01 2008-07-17 Makoto Sato Optical Pickup Device
US7756407B2 (en) * 2006-05-08 2010-07-13 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and apparatus for deblurring images
JP2009055479A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Panasonic Corp イメージセンサ及び電磁波イメージング装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2341587A2 (en) * 2002-10-04 2011-07-06 Board of Trustees operating Michigan State University Laser system using ultrashort laser pulses
JP2006050343A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Univ Of Electro-Communications 静止画像形成方法及びその記録装置
CN101360460A (zh) * 2006-01-20 2009-02-04 住友电气工业株式会社 摄像系统
CN101324691A (zh) * 2007-06-15 2008-12-17 夏普株式会社 固体摄像装置及具备该装置的电子设备
US20110007311A1 (en) * 2008-03-05 2011-01-13 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method and arrangement for the time-resolved spectroscopy using a photon mixing detector
US20090315993A1 (en) * 2008-06-18 2009-12-24 Hideaki Hirai Image pickup and method of detecting road status
US20140253713A1 (en) * 2011-10-25 2014-09-11 Guangjie Zhai Time-Resolved Single-Photon or Ultra-Weak Light Multi-Dimensional Imaging Spectrum System and Method
JP6120280B2 (ja) * 2013-08-20 2017-04-26 国立大学法人 東京大学 高速撮影システム及び方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110780333A (zh) * 2019-09-30 2020-02-11 南京航空航天大学 一种基于双编码板的伽马相机及其用于放射性物质定位的方法

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Publication number Publication date
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JPWO2017169656A1 (ja) 2019-02-14
US20180367742A1 (en) 2018-12-20
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