JP2009536811A

JP2009536811A - 収差許容遠赤外線撮像システム

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Publication number: JP2009536811A
Application number: JP2009510159A
Authority: JP
Inventors: ケニスアシュレーマコン，; ジョエルエフ．ルトコフスキ，; ミオドラグシュチェパノビッチ，; ハンスブランドンウォッチ，; ウラジスラフブイ．チュマチェンコ，
Original assignee: オムニビジョンシーディーエムオプティクス，インコーポレイテッド
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2009-10-15
Also published as: EP2016454A1; WO2007134119A1; KR20090012337A; CN101443690A; US20070263280A1

Abstract

堅固で費用効率が高く、かつ収差に対する許容のある遠赤外線撮像システムを提供することが望ましい。本発明では、所定の位相変調に効果を与える１つ以上の光学素子と、該１つ以上の光学素子によって形成された画像を電子データに変換する検出器と、該電子データを処理するポストプロセッサと、を備える遠赤外線撮像システムが提供される。上記所定の位相変調は、高位分離位相関数と定数プロファイルパス位相関数とのうちの１つである位相関数を含み、上記電子画像を表示するための表示装置をさらに含む。

Description

（関連出願）
本出願は、２００６年５月９日出願の米国仮特許出願第６０／７９８，９８６号（名称「ＦＡＲＩＮＦＲＡＲＥＤＣＡＭＥＲＡＳＹＳＴＥＭ」）に対する優先権を主張し、該仮特許出願は本明細書において参照により援用される。

生命のある対象物は通常赤外（「ＩＲ」）線を放出しているため、自動車用途において、赤外（「ＩＲ」）スペクトルで形成した画像の使用が有利であり得る。そのような放射線は、人間には見えないが、有用な画像を得るのに自然光が得られなかったり暗過ぎたりする夜間でさえもＩＲカメラにより「見る」ことができる。

遠赤外線撮像システムは、所定の位相変調を実行する１つ以上の光学素子と、該１つ以上の光学素子によって形成された画像を電子データに変換する検出器と、該電子データを処理するポストプロセッサとを備える。システムは処理された電子データを表示するための表示装置をさらに備え得る。

堅固で費用効率が高く、かつ収差に対する許容のある（ｔｏｌｅｒａｎｔ）遠赤外線撮像システムを提供することが望ましい。収差は、例えば、撮像システムを組み立てている間の温度変化および／またはアラインメント不良により引き起こされ得る。例えば、遠赤外線撮像システムが、歩行者や障害物検知システムの一部として自動車で用いられるものである場合、遠赤外線撮像システムは、小型で、既存の自動車コンピュータおよび電子システムと容易に一体化でき、かつ、−４０℃から＋８５℃などの作動温度における大きな変動に耐え得るものでなければならない。さらに、遠赤外線撮像システムは、例えば１２°の半視野（ＨａｌｆＦｉｅｌｄｏｆＶｉｅｗ；ＨＦｏＶ）などの良好な視野性能を呈するものでなければならない。

図１は、遠赤外線撮像システム１０を示す。システム１０は、光学素子１２、１４と検出器２０とを備え、光窓１８を備え得る。システム１０は、光線５などの電磁エネルギを、検出器２０でキャプチャされた画像２２へと撮像する。光線５を形成する電磁エネルギは、例えば、可視および／またはＩＲスペクトルであってもよい。光学素子１４の面１６は、所定の位相関数を光線５に付与する特殊化した位相面であり、特に、面１６は光線５の波面を所定の位相関数、例えば高位分離（「ＨＯＳ」）位相関数または定数プロファイルパス（「ＣＰＰ」）位相関数でエンコードすることができる。ＨＯＳまたはＣＰＰ位相関数、あるいはその他の位相関数は、光学素子１４の製造の簡単さ、人工物の視覚的外観およびそのＳＮ比などの要因に基づき、所与の用途に対して選択および／または最適化することができる。ＩＲスペクトルにおける撮像を容易にするため、光学素子１２、１４（例えば面１６を含む）は、例えば、光学グレードのゲルマニウムおよび／またはＩＲスペクトルにおける伝達に最適化されたその他の材料などで作製することができる。図１に示す２つの光学素子１２、１４よりも多いあるいは少ない光学素子は、システム１０において画像２２を形成するのに利用することができることは理解されたい。

検出器２０は、任意にポストプロセッサ２４（例えば、マイクロプロセッサまたはソフトウェアの制御下におけるコンピュータ操作）で処理することができる画像２２を電子画像に変換して、表示装置２６に表示する。あるいはまた、検出器２０は、電子画像を直接表示装置２６に送ることができる。ポストプロセッサ２４は、光学素子１４の面１６により乱れた画像をシャープにするために、さらに、任意に、システム１０の変調伝達関数（「ＭＴＦ」）を増大するために、１つ以上のフィルタを実行することができる。ポストプロセッサ２４はまた、温度依存性フィルタリングを実行することができる。

一定の実施形態において、光学素子１４の面１６によって付与された位相関数は回転非対称であってよく、そのような場合、アリアジングなどの効果を最小限にすることおよび／またはポストプロセッシングとの相互作用は、検出器２０に対する光学素子１４の回転アラインメントによって容易にすることができる。そのような一実施形態において、アラインメントは、例えば、組み立て中に検知および／または操作可能な、光学素子１４、検出器２０のいずれか一方あるいは両方に対するノッチ、溝またはフラットなどの機械的手段によって容易にすることができる。別のそのような一実施形態において、光学素子１４および／または検出器２０は、人間により、または機械的視覚機器により撮像または位置合わせ可能な基準マークを備えてもよい。さらに別のそのような実施形態において、システム１０は、少なくとも１つの光学素子１４および回転可能な検出器２０と共に組み立てて機能を果たすことができる。次いで、光学素子１４の検出器２０に対する回転アラインメントは、システム１０で形成した画像を観察して最適化する人間または機械的視覚装置で調整することができ、光学素子１４と検出器２０の位置は、画像を最適化する際に回転するよう固定することができる。

図２は、図１の光学素子１２の例示的な詳細設計２００を示す。例示的な設計２００において、光学素子１２は光学グレードのゲルマニウム（Ｇｅ）で形成される。光学素子１２は、第１の面（「ＳＵＲＦ０２」とラベルを付す）と第２の面（「ＳＵＲＦ０３」とラベルを付す）とを備える。図２に示す数値はミリメートル単位である。典型的な設計２００におけるＳＵＲＦ０２のクリアアパーチャ（「ＣＡ」）径は２８．７８６０ｍｍであり、一方、ＳＵＲＦ０３のＣＡは２３．６２６０ｍｍである。ＳＵＲＦ０２のＣＡ内における最大垂直接触点（ＰｏｉｎｔｏｆＶｅｒｔｉｃａｌＴａｎｇｅｎｔ；ＰＶＴ）のサグ（ｓａｇ）は５.０２７０ｍｍであり、一方、ＳＵＲＦ０３のＣＡ内における最大ＰＶＴサグは３.１３８０ｍｍである。例示的な設計２００において、最大表面粗さはＲｄ＝３．００ｎｍおよびＲｚ＝５０．００ｎｍで表すことができる。ＳＵＲＦ０２とＳＵＲＦ０３との間の最大ウェッジは５°であり、一方、ＳＵＲＦ０２とＳＵＲＦ０３との間の最大デカンタは０．０２５ｍｍである。さらに、この例示的な設計における面形状からの偏差は０．００５ｍｍを超えないよう特定され、中央厚（６．００ｍｍ）の公差は±０．０２５ｍｍになるよう特定される。

図３は、図１の光学素子１４の例示的な詳細設計３００を示す。例示的な設計３００において、光学素子１４は、ＵｍｉｃｏｒｅＯｐｔｉｃｓから入手可能なＧＡＳＩＲ（登録商標）などの光学グレードの赤外材料で形成される。光学素子１４は、第１の面（「ＷＦＣＳＵＲＦ０４」としてラベルを付す）と第２の面（「ＳＵＲＦ０５」としてラベルを付す）とを備え、ここで第１の面においてＷＦＣは波面コーディングには短い。また、図３に示す数値はミリメートル単位である。ＷＦＣＳＵＲＦ０４のＣＡ径は１０.５１７１ｍｍであり、一方、ＳＵＲＦ０５のＣＡ径は１２.０９４６ｍｍである。ＷＦＣＳＵＲＦ０４のＣＡ内における最大ＰＶＴサグは−０.５７９８ｍｍであり、一方、ＳＵＲＦ０５のＣＡ内における最大ＰＶＴサグは−０.８６７５ｍｍである。例示的な設計３００において、最大表面粗さはＲｄ＝３．００ｎｍおよびＲｚ＝５０．００ｎｍで表すことができる。また、ＷＦＣＳＵＲＦ０４とＳＵＲＦ０５との間の最大ウェッジは５°であり、一方、ＷＦＣＳＵＲＦ０４とＳＵＲＦ０５との間の最大デカンタは０．０２５ｍｍであるべきである。中央厚（５．７９ｍｍ）は公差±０．０２５ｍｍ内であると特定される。

ＷＦＣＳＵＲＦ０４のさらなる細部は、式（１）〜（５）および表１で与えられる。

同様に、ＳＵＲＦ０５のさらなる細部は、式（６）と表２で与えられる。

図２と図３に示す光学素子が図１のシステム１０に含まれるとき、有効焦点長（ＥＦＬ）２８．９５ｍｍ、ｆ値（「Ｆ／＃」）が１．４１、最大歪みが１．８％を伴うＨＦｏＶが１２°かつ該ＨＦｏＶ値における最小相対照度が８２％を備える、高感度の遠赤外線撮像システムが得られる。このシステムの全光学トラック（ＴＯＴＲ）は、これを光学素子１２の前面から検出器２０までの距離と定義するが、３８ｍｍである。

特殊化した位相面を有する場合と有さない場合の遠赤外線撮像システム１０の性能に関する比較を以下で説明する。図４〜図６は、特殊化した位相面（例えば、ＷＦＣＳＵＲＦ０４）を有さない従来の遠赤外線撮像システムに入る軸上（入射角０°）の光線と軸外（入射角１２°）の光線について、温度−４０℃、＋２０℃、＋８５℃それぞれにおける、撮像システムから１００ｍ離れた位置の対象物に関するＭＴＦプロット４００、５００、６００をそれぞれ示す。図４のＭＴＦプロット４００は、軸上ＭＴＦについての実線４１０を含む。本明細書の記載においては、仮想的に重なるタンジェントＭＴＦとサジタルＭＴＦとを備えることに留意すべきである。さらに、ＭＴＦプロット４００は、軸外のタンジェントＭＴＦ４２０と、軸外のサジタルＭＴＦ４３０とを含む。図５のＭＴＦプロット５００は、軸上ＭＴＦについての実線５１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ５２０と、軸外のサジタルＭＴＦ５３０とを含む。図６のＭＴＦプロット６００は、軸上ＭＴＦについての実線６１０と、軸外のタンジェント６２０と、軸外のサジタルＭＴＦ６３０とを含む。図４〜図６からわかるように、ＭＴＦは、異なる温度に対して、軸上と軸外それぞれの入射角の間で広範に変化している。

図７〜図９は、特殊化した位相面１６（例えばＷＦＣＳＵＲＦ０４）を有する遠赤外線撮像システム１０に入る軸上（入射角０°）の光線と軸外（入射角１２°）の光線について、温度−４０℃、＋２０℃、＋８５℃それぞれにおける、撮像システムから１００ｍ離れた位置の対象物に関するＭＴＦプロット４００、５００、６００をそれぞれ示す。図７のＭＴＦプロット７００は、軸上ＭＴＦについての実践７１０、軸外のタンジェントＭＴＦ７２０、軸外のサジタルＭＴＦ７３０を含む。図８のＭＴＦプロット８００は、軸上ＭＴＦについての実践８１０、軸外のタンジェントＭＴＦ８２０と、軸外のサジタルＭＴＦ８３０とを含む。図９のＭＴＦプロット９００は、軸上ＭＴＦについての実線９１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ９２０と、軸外のサジタルＭＴＦ９３０とを含む。図７〜図９からわかるように、軸上光線についてのＭＴＦ（点線で示す）と軸外光線についてのＭＴＦ（実線で示す）は、図７〜図９に示す従来システムのＭＴＦと形状ならびに大きさにおいて非常に類似しているが、従来システムのＭＴＦほど変化がない。
同様に、図１０〜図１２は、特殊化した位相面（すなわち、ＷＦＣＳＵＲＦ０４）を有さない従来の遠赤外線撮像システムに入る軸上（入射角０°）の光線と軸外（入射角１２°）の光線について、温度−４０℃、＋２０℃、＋８５℃それぞれにおける撮像システムから１０ｍ離れた位置の対象物に関するＭＴＦプロットをそれぞれ示す。図１０のＭＴＦプロット１０００は、軸上ＭＴＦについての実線１０１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ１０２０と、軸外のサジタルＭＴＦ１０３０とを含む。図１１のＭＴＦプロット１１００は、軸上ＭＴＦについての実線１１１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ１１２０と、軸外のサジタルＭＴＦ１１３０とを含む。図１２のＭＴＦプロット１２００は、軸上ＭＴＦについての実線１２１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ１２２０と、軸外のサジタルＭＴＦ１２３０とを含む。また、従来の撮像システムにおいて、ＭＴＦは、異なる温度に対して、軸上と軸外の入射角の間で広範に変化している。

図１３〜図１５は、特殊化した位相面１６（すなわち、ＷＦＣＳＵＲＦ０４）を備えた遠赤外線撮像システム１０に入る軸上（入射角０°）の光線と軸外（入射角１２°）の光線について、温度−４０℃、＋２０℃、＋８５℃それぞれにおける撮像システムから１０ｍ離れた位置の対象物に関するＭＴＦプロットをそれぞれ示す。図１３のＭＴＦプロット１３００は、軸上ＭＴＦについての実線１３１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ１３２０と、軸外のサジタルＭＴＦ１３３０とを含む。図１４のＭＴＦプロット１４００は、軸上ＭＴＦについての実線１４１と、軸外のタンジェントＭＴＦ１４２０と、軸外のサジタルＭＴＦ１４３０とを含む。図１５のＭＴＦプロット１５００は、軸上ＭＴＦについての実線１５１０と、軸外のタンジェントＭＴＦ１５２０と、軸外のサジタルＭＴＦ１５３０とを含む。図１３〜図１５において注目されるように、軸上光線に対するＭＴＦ（点線で示す）と軸外光線に対するＭＴＦ（実線で示す）は形状と大きさにおいて非常に類似しており、従来のシステムについての図１０〜図１２に示すＭＴＦほどには変化していない。

システム１０の光学素子の組み合わせに対して、例えば、ＺＥＭＡＸ（登録商標）などの光学システムデザインソフトを用いて公差分析もまた行うことができる。この場合では、公称設計に関するＭＴＦ値における相対的な変化は、予測される公差の概算を与えるものであると考えられる。正の公差についての公差分析の結果を表３に要約する。公差分析という状況において、「ＭＴＦＡ」は所与の空間周波数におけるタンジェントＭＴＦとサジタルＭＴＦを意味する。

公差分析における考察の１つは、ＷＦＣＳＵＲＦ０４におけるサグの非対称性に起因する光学素子１４の回転アラインメント公差である。典型的には、この回転アラインメントにおける公差は約±１°である。システム１０の組み立てに用いる特定の光学機械設計および組み立て法に依存して、多種多様なオプションが、この回転アラインメントを容易にするのに利用可能である。例えば、機械のハウジングとインターフェースで連結するために、ノッチまたはＶ型溝を光学素子１４の縁部内に導入することができる。他の例として、対応する基準マークをハウジング上とクリアアパーチャの外側における光学素子１４上に配置することができる。あるいはまた、角度アラインメントを補助するために、光学素子１４の縁部に平坦面を形成してもよい。これらおよびその他のアラインメント方法は、例えば、２００７年４月１７日出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０７／０９３４７号「ＡＲＲＡＹＥＤＩＭＡＧＩＮＧＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤＭＥＴＨＯＤＳ」に開示されている。

検出器２０で形成された画像２２は、再構築フィルタを実行するポストプロセッサ２４で「再構築」することができる。図１６〜図１８は、図１のポストプロセッサ２４で実行可能な例示的な「アグレッシブ」フィルタカーネルの二次元、三次元および表にした表現図をそれぞれ示す。同様に、図１９〜図２１は、図１のポストプロセッサ２４で実行可能な例示的な「ソフト」フィルタカーネルの二次元、三次元および表にした表現図をそれぞれ示す。アグレッシブフィルタカーネルとソフトフィルタカーネルのいずれも、対象物までの距離１０メートルに対して、軸上、−４０℃、＋２０℃、および＋８５℃において最良にエイリアシングされた多点像分布関数（「ＰＳＦ」）を用いて構築された３１×３１の素子フィルタカーネルである。すなわち、フィルタカーネルの設計に、３つの異なるＰＳＦを用いたということである。これらフィルタカーネルのいずれも、最終的な光学システム設計、検出器設計ならびに用途要求に従って、システムレベルにおいてさらに最適化することができる。アグレッシブフィルタカーネルおよびソフトなフィルタカーネルを浮動小数点カーネルとして示すが（図１８と図２１を参照）、これらカーネルは整数カーネルとして容易に変更することができる。

ポストプロセッシングにおけるアグレッシブフィルタカーネルの挙動とソフトフィルタカーネルの挙動との間における相違を図２２に示す。図２２は、アグレッシブフィルタカーネルとソフトフィルタカーネルとを用いて異なる方向に対する正規化空間周波数の関数としてＭＴＦのプロット２２００を含む。点線２２１０はアグレッシブフィルタによる水平方向と垂直方向におけるＭＴＦに対応しており、一方、実線２２２０は、アグレッシブフィルタによる対角方向におけるＭＴＦに対応している。一点鎖線２２３０は、ソフトフィルタによる水平方向と垂直方向におけるＭＴＦに対応しており、一方、点線２２４０は、ソフトフィルタによる対角方向におけるＭＴＦに対応している。アグレッシブフィルタカーネルとソフトフィルタカーネルの両方に関して、ＷＦＣＳＵＲＦ０４におけるＨＯＳ位相関数の使用により、図２２に示すように、水平方向と垂直方向における場合よりも非常に高い増加を有する再構築フィルタが得られる。

図２３〜図２５は、１０メートルの距離に位置する対象物に対してアグレッシブフィルタを用いてポストプロセッシングを行った後のＭＴＦを示す。図２３のＭＴＦプロット２３００は、軸上ＭＴＦについての実線２３１０と、軸外タンジェントＭＴＦ２３２０と、軸外サジタルＭＴＦ２３３０とを含む。図２４のＭＴＦプロット２４００は、軸上ＭＴＦについての実線２４１０と、軸外タンジェントＭＴＦ２４２０と、軸外サジタルＭＴＦ２４３０とを含む。図２５のＭＴＦプロット２５００は、軸上ＭＴＦについての実線２５１０と、軸外タンジェントＭＴＦ２５２０と、軸外サジタルＭＴＦ２５３０とを含む。図２３〜図２５と、図１０〜図１２（従来の遠赤外線撮像システムに関するＭＴＦ）および図１３〜図１５（図１〜図３に示す実施形態による特殊化位相面を備える遠赤外線撮像システムに関するＭＴＦ）との比較において、アグレッシブフィルタカーネルによるポストプロセッシングにより、大きさにおいて従来の遠赤外線撮像システムのＭＴＦに類似のＭＴＦが得られる一方、異なる温度における軸上ＭＴＦと軸外ＭＴＦおいての外形の類似性は維持されている。すなわち、特殊化位相面とポストプロセッシングとの組み合わせにより、異なる入射角ならびに温度変化に対して許容可能な撮像性能が得られる。

図２６と図２７は、自動車における収差許容遠赤外線撮像システムの例示的な実施形態を示す。図２６は、２つの遠赤外線システム２６１０を内部に備える自動車２６０５の側面図２６００を示す。各遠赤外線撮像ステム２６１０は、検出器２６３０に接続された光学機器２６２０と、撮像システム電子機器２６４０とを備える。図２７は、自動車２６０５の正面図２６００’を示しており、自動車の前面に導入されたさらなる遠赤外線撮像システム２６１０を図示す。撮像システム電子機器は、例えば、自動車２６００のナビゲーションシステムに情報を提供するよう、自動車の電子機器２６５０に接続することができる。遠赤外線撮像システム２６１０は、それらに限定されるものではないが、歩行者や障害物の認識と衝突防止あるいはカーナビゲーションなどの機能において補助を行うことができる。

本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の遠赤外線撮像システムに変更を行うことができる。例えば、図１と図３は、所与の面（すなわち、ＷＦＣＳＵＲＦ０４）に実行される所定の位相関数を示すが、所定の位相関数の効果は、２００６年４月１７日出願の米国特許出願第６０／７９２，４４４号「ＩＭＡＧＩＮＧＳＹＳＭＴＥＭＷＩＴＨＮＯＮ−ＨＯＭＯＧＥＮＥＯＵＳＷＡＶＥＦＲＯＮＴＣＯＤＩＮＧＯＰＴＩＣＳ」に開示されているような材料の容量により得ることができる。上記出願は参照として本明細書に援用される。また、ポストプロセッシングは、Ｇ．Ｅ．Ｊｏｈｎｓｏｎらの「Ｐａｓｓｉｖｅｒａｎｇｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔｃｏｄｉｎｇ：ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，ｖｏｌ．３９，ｎｏ．１１，ｐｐ．１７００−１７２０，１０Ａｐｒｉｌ２０００に開示されるような作動温度に従って選択することができる。したがって、上記開示または添付の図面に含まれる記載は例示として解釈すべきであって、限定的な意味ではないことに留意されたい。添付の特許請求の範囲の記載は、本明細書に開示される全ての均等および特定の特徴ならびに本発明の方法とシステムの範囲に関する記載を含むことを意図するものであり、言い換えるならば、それらの範囲内にあると言える。

図１は、一実施形態による遠赤外線撮像システムを示す。図２および図３は、図１の遠赤外線撮像システムで使用するのに適した光学素子の詳細な設計を示す。図２および図３は、図１の遠赤外線撮像システムで使用するのに適した光学素子の詳細な設計を示す。図４は、「従来の」撮像システム（すなわち、所定の位相変調が含まれていない）についての、撮像システムから１００ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対する変調伝達関数（ＭＴＦｓ）のプロットを示す。図５は、「従来の」撮像システム（すなわち、所定の位相変調が含まれていない）についての、撮像システムから１００ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対する変調伝達関数（ＭＴＦｓ）のプロットを示す。図６は、「従来の」撮像システム（すなわち、所定の位相変調が含まれていない）についての、撮像システムから１００ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対する変調伝達関数（ＭＴＦｓ）のプロットを示す。図７〜図９は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムについて、撮像システムから１００ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対する変調伝達関数（ＭＴＦ）のプロットを示す。図７〜図９は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムについて、撮像システムから１００ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対する変調伝達関数（ＭＴＦ）のプロットを示す。図７〜図９は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムについて、撮像システムから１００ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対する変調伝達関数（ＭＴＦ）のプロットを示す。図１０〜１２は、従来の撮像システムについての、撮像システムから１０ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対するＭＴＦのプロットを示す。図１０〜１２は、従来の撮像システムについての、撮像システムから１０ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対するＭＴＦのプロットを示す。図１０〜１２は、従来の撮像システムについての、撮像システムから１０ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対するＭＴＦのプロットを示す。図１３〜１５は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムについての、撮像システムから１０ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対するＭＴＦのプロットを示す。図１３〜１５は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムについての、撮像システムから１０ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対するＭＴＦのプロットを示す。図１３〜１５は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムについての、撮像システムから１０ｍ離れた位置にある対象物について３つの異なる温度設定における０°と１２°の入射角に対するＭＴＦのプロットを示す。図１６〜図１８は、一実施形態による遠赤外線撮像システムでキャプチャされた画像の処理に用いられるアグレッシブなフィルタカーネルの、二次元、三次元ならびに表にした表現図を示す。図１６〜図１８は、一実施形態による遠赤外線撮像システムでキャプチャされた画像の処理に用いられるアグレッシブなフィルタカーネルの、二次元、三次元ならびに表にした表現図を示す。図１６〜図１８は、一実施形態による遠赤外線撮像システムでキャプチャされた画像の処理に用いられるアグレッシブなフィルタカーネルの、二次元、三次元ならびに表にした表現図を示す。図１９〜図２１は、一実施形態による遠赤外線撮像システムでキャプチャされた画像の処理において用いられるソフトなフィルタカーネルの、二次元、三次元ならびに平面の代表例を示す。図１９〜図２１は、一実施形態による遠赤外線撮像システムでキャプチャされた画像の処理において用いられるソフトなフィルタカーネルの、二次元、三次元ならびに平面の代表例を示す。図１９〜図２１は、一実施形態による遠赤外線撮像システムでキャプチャされた画像の処理において用いられるソフトなフィルタカーネルの、二次元、三次元ならびに平面の代表例を示す。図２２は、一実施形態によるアグレッシブなフィルタカーネルとソフトなフィルタカーネルを用いる遠赤外線撮像システムの再構築フィルタＭＴＦのプロットを示す。図２３〜図２５は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムに関して、撮像システムから１０ｍ離れた位置の対象物に対して３つの異なる温度設定に対する異なる入射角についてのポストプロセッシング後のＭＴＦのプロットを示す。図２３〜図２５は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムに関して、撮像システムから１０ｍ離れた位置の対象物に対して３つの異なる温度設定に対する異なる入射角についてのポストプロセッシング後のＭＴＦのプロットを示す。図２３〜図２５は、一実施形態による所定の位相変調を含む遠赤外線撮像システムに関して、撮像システムから１０ｍ離れた位置の対象物に対して３つの異なる温度設定に対する異なる入射角についてのポストプロセッシング後のＭＴＦのプロットを示す。図２６〜図２７は、一実施形態による、複数の遠赤外線撮像システムを備える例示的な自動車の側面図と正面図をそれぞれ図示しており、該複数の撮像システムは該自動車に搭載されている。図２６〜図２７は、一実施形態による、複数の遠赤外線撮像システムを備える例示的な自動車の側面図と正面図をそれぞれ図示しており、該複数の撮像システムは該自動車に搭載されている。

Claims

所定の位相変調に効果を与える１つ以上の光学素子と、
該１つ以上の光学素子によって形成された画像を電子データに変換する検出器と、
該電子データを処理するポストプロセッサと
を含む、遠赤外線撮像システム。
前記所定の位相変調は、高位分離位相関数と定数プロファイルパス位相関数とのうちの１つである位相関数を含む、請求項１に記載のシステム。
前記電子画像を表示するための表示装置をさらに含む、請求項１に記載のシステム。