JP2007074079A - 画像入力装置 - Google Patents
画像入力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007074079A JP2007074079A JP2005256095A JP2005256095A JP2007074079A JP 2007074079 A JP2007074079 A JP 2007074079A JP 2005256095 A JP2005256095 A JP 2005256095A JP 2005256095 A JP2005256095 A JP 2005256095A JP 2007074079 A JP2007074079 A JP 2007074079A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- subject
- eye image
- image input
- input device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】 画像入力装置において、2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、レンズアレイによる像を撮像するための撮像素子と、レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光部材と、撮像素子により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、被写体までの距離を検出するための被写体距離検出手段と、被写体距離検出手段により検出した被写体距離に基づき、被写体距離に応じた波面収差を算出し、波面収差による再構成像の品質劣化を除去するための第2の演算器と、を有する。
【選択図】 図1
Description
また、マイクロレンズアレイによって受光素子上に結像される複数の低解像度な物体縮小像から単一の物体像を回復する画像再構成法において、物体とマイクロレンズとの距離や、マイクロレンズアレイ及び受光素子におけるアライメント誤差に関係なく、高解像な物体像を形成可能な「画像再構成法及び画像再構成装置」がある(例えば、特許文献2参照)。
また、拡大された焦点深度の全領域にわたって合焦解像度を与えることにより、非点収差や球面収差などの収差に起因する焦点ぼけを補償するのに有用な「拡大された被写界深度を有する光学システム」がある(例えば、特許文献3参照)。
従来の薄型化を図った画像入力装置としては特開2001−061109(特許文献1)や特開2003−141529(特許文献2)があるが、これらの発明はレンズアレイが固定されているため、焦点調節ができない。被写体が遠方にある場合など、パンフォーカスでの撮影においてはレンズを焦点調節しなくてもほぼ焦点があった像が得られるが、被写体が近くにある場合、被写体距離に伴ってデフォーカス収差が発生し、ピンぼけして解像力が低下した画像が収録されてしまう。撮影系の被写界深度を拡大するために、レンズ径を小さくしてもよいが、レンズ径を小さくすると、個眼像(1つのレンズにより撮像される画像)あたりの解像力が低下する。複眼画像の視差を利用した解像力向上は,個眼像の構成画素の少なさに伴う解像力の低さを補償するように作用するため,レンズ径の小ささによる個眼像の光学的な解像力の低下を補償する効果はない。
そこで、演算器4cは、演算器4bで求めた被写体距離をもとに、被写体距離に起因する波面収差を求め、そのような波面収差に伴う再構成像の劣化を除去するために作用するものである。波面収差を除去する手法として、波面収差における位相分布を多項式近似した結果得られるZernike多項式の係数から作製したフィルタを用いた逆フィルタリング演算を用いることができる。Zernike多項式は、光学系(ここではレンズアレイにおける1個のレンズ)の入射瞳面上での波面収差の位相分布を多項式に近似して、多項式の係数の大きさにより光学系の各収差成分の大きさを表現したものである。以下の(2)式に入射瞳関数を表す。
(2) ρ(x,y)=A(x,y)*exp[i*φ(x,y)]
まず、複眼画像を取得し(ステップS1)、基準個眼像を設定する(ステップS2)。この基準個眼像に対する各個眼像の視差を検出し(ステップS3)、検出した視差を用いて被写体距離を算出する(ステップS4)。Zernike多項式の係数を決定し(ステップS5)、波面収差を算出する(ステップS6)。入射瞳関数を決定し(ステップS7)、OTFを算出する(ステップS8)。各個眼像の周波数フィルタリングを行い(ステップS9)、視差を用いた複眼再構成を行った後(ステップS10)、再構成像を出力する(ステップS11)。
よって、本実施例では、レンズアレイにより撮像した個眼像における被写体の面内位置と、被写体距離検出手段により検出した被写体距離とから、被写体の三次元的な位置に応じて発生する波面収差を求め、波面収差による再構成像の品質低下を演算により除去する。これにより、画像入力装置において装置の薄型化と解像力確保の両立を図ることを目的とする。
まず、複眼画像を取得し(ステップS21)、基準個眼像を設定する(ステップS22)。この基準個眼像に対する各個眼像の視差を検出し(ステップS23)、検出した視差を用いて被写体距離を算出する(ステップS24)。そして、本実施例では、被写体の面内位置を算出する(ステップS25)。なお、ステップS26以降の処理は、実施例1のステップS5以降の処理(図7参照)と同様であるので、ここでの説明は省略する。
よって、本実施例では、上述した実施例1及び2の画像入力装置において、前処理により特定した被写体に対して相互相関演算を行うことにより、正確な視差の検出を行い、高品質な再構成像を得ることを目的とする。
まず、複眼画像を取得し(ステップS41)、基準個眼像内での被写体の特定を行う(ステップS42)。なお、ステップS43以降の処理は、上記実施例2のステップS22以降の処理と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、上記実施例ではレンズアレイに屈折型のレンズを用いたものを説明したが、フレネルレンズのような回折型のレンズアレイを用いても、同等の効果を得ることができる。
1a、1b レンズ
2、2a、2b 撮像素子
3 遮光部材
4a 複眼像の視差情報を検出する演算器
4b 視差情報を利用して画像入力装置から被写体までの距離を検出する演算器
4c 被写体の位置に対応する波面収差を除去する演算器
4d 複眼像から単一像を再構成する演算器
5、6、14a、14b、14c 被写体
5a、5b 被写体の一部
10 基準個眼像
14、16 画像
15 テンプレート
Claims (8)
- 2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイによる像を撮像するための撮像素子と、前記レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光部材と、前記撮像素子により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、
被写体までの距離を検出するための被写体距離検出手段と、
該被写体距離検出手段により検出した被写体距離に基づき、該被写体距離に応じた波面収差を算出し、該波面収差による再構成像の品質劣化を除去するための第2の演算器と、
を有することを特徴とする画像入力装置。 - 前記被写体距離検出手段は、前記複眼像の視差情報に基づき被写体までの距離を求める第3の演算器であることを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。
- 前記第3の演算器によって前記複眼像の視差を算出するための演算は、複眼像の相互相関演算であることを特徴とする請求項2記載の画像入力装置。
- 前記レンズの光軸とほぼ垂直な平面内における被写体の位置である、被写体の面内位置を求める面内位置検出手段と、
前記被写体距離及び前記被写体の面内位置に基づき、前記被写体の三次元的な位置に応じた波面収差を算出し、前記波面収差による再構成像の品質劣化を除去するための第4の演算器と、
をさらに有することを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。 - 前記面内位置検出手段は、前記レンズアレイによる個眼像内で、あらかじめ用意した被写体のテンプレート画像を用いたパターンマッチング演算により被写体を特定し、前記個眼像内における被写体の位置情報から前記被写体の面内位置を求める第5の演算器であることを特徴とする請求項4記載の画像入力装置。
- 前記第2の演算器による演算は、波面収差における位相分布の近似Zernike多項式の係数から作製したフィルタによる逆フィルタリング演算であることを特徴とする請求項1又は4記載の画像入力装置。
- あらかじめ算出した被写体の三次元的な位置と近似Zernike多項式の係数との関係を格納した記憶装置を備えることを特徴とする請求項6記載の画像入力装置。
- 前記複眼像の相互相関演算の前処理として、前記レンズアレイによる個眼像内から、前記被写体のみを抽出することを特徴とする請求項1又は4記載の画像入力装置。
像入力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005256095A JP4807986B2 (ja) | 2005-09-05 | 2005-09-05 | 画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005256095A JP4807986B2 (ja) | 2005-09-05 | 2005-09-05 | 画像入力装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007074079A true JP2007074079A (ja) | 2007-03-22 |
JP4807986B2 JP4807986B2 (ja) | 2011-11-02 |
Family
ID=37935192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005256095A Expired - Fee Related JP4807986B2 (ja) | 2005-09-05 | 2005-09-05 | 画像入力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4807986B2 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008241355A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Funai Electric Co Ltd | 物体の距離導出装置 |
JP2009070100A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | 個人認証装置、プログラム及び記憶媒体 |
JP2009165748A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Sony Corp | 生体認証装置 |
WO2009110626A1 (en) | 2008-03-04 | 2009-09-11 | Ricoh Company, Ltd. | Personal authentication device and electronic device |
JP2009288042A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Nikon Corp | 距離測定装置 |
JP2010002233A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Ricoh Co Ltd | 複眼画像入力装置及びそれを用いた距離測定装置 |
WO2010053178A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | 株式会社ニコン | 撮像装置および画像処理方法 |
JP2010191883A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 撮像装置および画像処理プログラム |
JP2010210490A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Ricoh Co Ltd | 移動計測装置及び方法、並びにプログラム |
EP2278529A1 (en) | 2009-07-16 | 2011-01-26 | Sony Corporation | Biometric authentication apparatus |
US8379084B2 (en) | 2008-06-18 | 2013-02-19 | Ricoh Company, Limited | Image pickup |
US8570427B2 (en) | 2009-01-28 | 2013-10-29 | Nikon Corporation | Image-capturing device having focus adjustment function, image creation method including focus adjustment function, and program product for image-capturing device having focus adjustment function |
WO2016009707A1 (ja) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | ソニー株式会社 | 複眼撮像装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09200508A (ja) * | 1996-01-16 | 1997-07-31 | Olympus Optical Co Ltd | 画像処理装置 |
JP2001061109A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Japan Science & Technology Corp | 画像入力装置 |
JP2004032172A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Canon Inc | 複眼撮像装置およびこれを備えた機器 |
-
2005
- 2005-09-05 JP JP2005256095A patent/JP4807986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09200508A (ja) * | 1996-01-16 | 1997-07-31 | Olympus Optical Co Ltd | 画像処理装置 |
JP2001061109A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Japan Science & Technology Corp | 画像入力装置 |
JP2004032172A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Canon Inc | 複眼撮像装置およびこれを備えた機器 |
Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008241355A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Funai Electric Co Ltd | 物体の距離導出装置 |
JP2009070100A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | 個人認証装置、プログラム及び記憶媒体 |
JP2009165748A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Sony Corp | 生体認証装置 |
JP4640415B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2011-03-02 | ソニー株式会社 | 生体認証装置 |
US8306287B2 (en) | 2008-01-18 | 2012-11-06 | Sony Corporation | Biometrics authentication system |
EP2247239A1 (en) * | 2008-03-04 | 2010-11-10 | Ricoh Company, Ltd. | Personal authentication device and electronic device |
WO2009110626A1 (en) | 2008-03-04 | 2009-09-11 | Ricoh Company, Ltd. | Personal authentication device and electronic device |
JP2009238205A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-10-15 | Ricoh Co Ltd | 個人認証装置及び電子機器 |
EP2247239A4 (en) * | 2008-03-04 | 2013-06-05 | Ricoh Co Ltd | PERSONAL AUTHENTICATION DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE |
US8611614B2 (en) | 2008-03-04 | 2013-12-17 | Ricoh Company, Limited | Personal authentication device and electronic device |
JP2009288042A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Nikon Corp | 距離測定装置 |
JP2010002233A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Ricoh Co Ltd | 複眼画像入力装置及びそれを用いた距離測定装置 |
US8379084B2 (en) | 2008-06-18 | 2013-02-19 | Ricoh Company, Limited | Image pickup |
JP2010114758A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Nikon Corp | 画像合成装置および方法 |
US8749657B2 (en) | 2008-11-07 | 2014-06-10 | Nikon Corporation | Image-capturing device and image processing method |
US9794477B2 (en) | 2008-11-07 | 2017-10-17 | Nikon Corporation | Image-capturing device and image processing method |
US10230894B2 (en) | 2008-11-07 | 2019-03-12 | Nikon Corporation | Image-capturing device and image processing method |
WO2010053178A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | 株式会社ニコン | 撮像装置および画像処理方法 |
US8570427B2 (en) | 2009-01-28 | 2013-10-29 | Nikon Corporation | Image-capturing device having focus adjustment function, image creation method including focus adjustment function, and program product for image-capturing device having focus adjustment function |
JP4692654B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2011-06-01 | 株式会社ニコン | 撮像装置および画像処理プログラム |
JP2010191883A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 撮像装置および画像処理プログラム |
JP2010210490A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Ricoh Co Ltd | 移動計測装置及び方法、並びにプログラム |
EP2278529A1 (en) | 2009-07-16 | 2011-01-26 | Sony Corporation | Biometric authentication apparatus |
WO2016009707A1 (ja) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | ソニー株式会社 | 複眼撮像装置 |
JPWO2016009707A1 (ja) * | 2014-07-16 | 2017-04-27 | ソニー株式会社 | 複眼撮像装置 |
US10911738B2 (en) | 2014-07-16 | 2021-02-02 | Sony Corporation | Compound-eye imaging device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4807986B2 (ja) | 2011-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4807986B2 (ja) | 画像入力装置 | |
CN110476185B (zh) | 景深信息估算方法和装置 | |
KR102363030B1 (ko) | 광학 시스템 수차들의 디지털 보정 | |
JP4752031B2 (ja) | 撮像の装置と方法 | |
US8305485B2 (en) | Digital camera with coded aperture rangefinder | |
US8582820B2 (en) | Coded aperture camera with adaptive image processing | |
JP5988790B2 (ja) | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、および、画像処理プログラム | |
KR101233013B1 (ko) | 화상 촬영 장치 및 그 거리 연산 방법과 합초 화상 취득 방법 | |
US8432479B2 (en) | Range measurement using a zoom camera | |
US7944498B2 (en) | Multi-focal camera apparatus and methods and mediums for generating focus-free image and autofocus image using the multi-focal camera apparatus | |
JP4673202B2 (ja) | 画像入力装置 | |
WO2016070680A1 (en) | Methods and apparatus for controlling light field capture | |
US20130222624A1 (en) | Range measurement using multiple coded apertures | |
JP2008511859A (ja) | 球面収差範囲が制御され中央を掩蔽した絞りを有する多焦点距離レンズを使用した拡張焦点深度 | |
JP6320075B2 (ja) | 画像処理装置およびその制御方法 | |
WO2011137140A1 (en) | Range measurement using a coded aperture | |
EP3182372B1 (en) | Method and system for estimating the position of a projection of a chief ray on a sensor of a light-field acquisition device | |
TWI687661B (zh) | 用於確定場景相關電磁場的複振幅的方法及裝置 | |
CN111127379B (zh) | 光场相机2.0的渲染方法及电子设备 | |
Tang et al. | Utilizing optical aberrations for extended-depth-of-field panoramas | |
US20160307303A1 (en) | Image capture device | |
JP6682184B2 (ja) | 画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理装置および撮像装置 | |
KR100927236B1 (ko) | 영상 복원 방법, 영상 복원 장치 및 영상 복원 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독될 수 있는 기록매체 | |
JP5553862B2 (ja) | 撮像装置および撮像装置の制御方法 | |
TW202014665A (zh) | 位置檢測方法及其電腦程式產品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080822 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110721 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110809 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110816 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140826 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4807986 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |