JP2011029903A - Digital camera system with attached polarizer - Google Patents
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Description
本発明は、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を生成する、偏光子を付設したデジタルカメラシステムに関する。 The present invention relates to a digital camera system provided with a polarizer, which generates an image that can visually recognize irregularities, undulations, and curved surfaces on a surface of a subject.
本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、例えば、ゴルファーが携帯可能で、ゴルフコースのグリーンやフェアウェイ(被写体)が波のようにうねっている起伏(「アンジュレーション(undulation)」という。)を視覚的に認識できる画像を生成するカメラシステムとして利用される。その他、表面粗さ表示装置、曲面表示装置としても利用される。 The digital camera system provided with the polarizer according to the present invention is referred to as “undulation” in which, for example, a golfer is portable and the golf course green and the fairway (subject) undulate like a wave. ) Is used as a camera system that generates an image that can be visually recognized. In addition, it is also used as a surface roughness display device and a curved surface display device.
被写体をデジタルカメラで撮影した画像は、三次元で表現されている。しかし、被写体によっては、例え三次元で表現されていても、その被写体の表面の凹凸、起伏、曲面が明瞭でない場合がある。 An image obtained by photographing a subject with a digital camera is expressed in three dimensions. However, depending on the subject, even if it is expressed in three dimensions, the unevenness, undulation, and curved surface of the subject surface may not be clear.
例えば、デジタルカメラを使用してボウリングの黒色のボールを撮影した場合、画像によっては球体として明瞭に表現されていない場合がある。或いは、デジタルカメラを使用して重なって見える2個の物体を撮影した場合、物体の重なった部分に輝度差が無いと、境界が明瞭に表現されない場合がある。 For example, when a bowling black ball is photographed using a digital camera, some images may not be clearly represented as a sphere. Alternatively, when two objects that appear to overlap with each other are photographed using a digital camera, the boundary may not be clearly expressed if there is no luminance difference between the overlapping parts of the objects.
或いは、ゴルファーにとって、一般に、ゴルフコースのグリーン上のアンジュレーションを正確に読み切ることは大変難しい。 Alternatively, it is generally very difficult for golfers to read through the undulations on the golf course green.
なお、本発明者は、後述する様な偏光作用を利用して被写体の表面の起伏を視覚的に認識できる画像を再構築するカメラシステムを開示又は示唆する先行技術文献の存在を知らない。 The present inventor is unaware of the existence of prior art documents that disclose or suggest a camera system that reconstructs an image that can visually recognize the undulations of the surface of a subject using a polarization action as described later.
従って、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来るデジタルカメラシステムの開発が望まれていた。このようなデジタルカメラが実現できれば、球体の物体であれば直ちに球体として認識することが出来るし、また、輝度差が無い2個の物体でもその境界を認識することが出来る。 Accordingly, there has been a demand for the development of a digital camera system that can obtain an image capable of visually recognizing irregularities, undulations, and curved surfaces on the surface of a subject. If such a digital camera can be realized, a spherical object can be immediately recognized as a sphere, and the boundary between two objects having no luminance difference can be recognized.
或いは、このようなデジタルカメラが実現できれば、ゴルファーにとって、パッティングの練習の際に、グリーンのアンジュレーションを視覚的に認識できるので、ゴルフ練習支援カメラとして利用することが出来る。 Alternatively, if such a digital camera can be realized, the golfer can visually recognize the green undulation during the practice of putting, and thus can be used as a golf practice support camera.
デジタルカメラは、既に世の中に非常に多数普及している。更に、デジタルカメラは、部品として、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれている。従って、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品に対して、後付けで付属品(アタッチメント)を付設したり、内部メモリに記録されたプログラムを書き換えたりするだけで、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来るカメラシステムに変更する技術の開発も望まれていた。 Digital cameras are already very popular in the world. Furthermore, the digital camera is incorporated as a component in a mobile phone, a personal computer, or the like. Therefore, it is possible to remove irregularities, undulations, and curved surfaces on the surface of a subject simply by attaching accessories (attachments) to existing digital cameras and digital camera parts or by rewriting the program recorded in the internal memory. Development of a technique for changing to a camera system capable of obtaining a visually recognizable image has also been desired.
かかる状況に鑑みて、本発明は、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a digital camera system provided with a polarizer, which can obtain an image capable of visually recognizing irregularities, undulations, and curved surfaces on the surface of a subject.
更に、本発明は、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品を、大幅に改造することなく、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムとして実現することを目的とする。 Furthermore, the present invention is provided with a polarizer that can obtain an image that can visually recognize the irregularities, undulations, and curved surfaces of the surface of the subject without significantly modifying existing digital cameras and digital camera components. It aims to be realized as a digital camera system.
上記目的に鑑みて、本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、デジタルカメラと、前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。 In view of the above object, a digital camera system provided with a polarizer according to the present invention includes a digital camera and a polarizer unit disposed in front of an optical lens of the digital camera, and the polarizer unit includes: A plurality of polarizers having different transmission axes, wherein the digital camera extracts polarization information and luminance information in units of pixels from a plurality of images transmitted through the polarizer unit; and the polarization information and luminance information To reconstructing the polarization data and the luminance data, and displaying the reconstructed polarization data and the luminance data.
更に、本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、光学系レンズの後段に配置された偏光子ユニットを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。 Furthermore, the digital camera system provided with the polarizer according to the present invention includes a polarizer unit arranged at the rear stage of the optical system lens, and the polarizer unit has a plurality of polarizers whose transmission axes are changed, Means for extracting polarization information and luminance information in pixel units from a plurality of images transmitted through the polarizer unit; means for reconstructing polarization data and luminance data from the polarization information and luminance information; Means for displaying the polarization data and the luminance data.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記デジタルカメラは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたデジタルカメラ部を含んでいてもよい。 Furthermore, in the digital camera system provided with the polarizer, the digital camera may include a digital camera unit incorporated in a mobile phone, a personal computer, or the like.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには円周方向に沿って透過軸を変えた複数の偏光子が形成され、前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、前記デジタルカメラは、各偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有していてもよい。 Furthermore, in the digital camera system provided with the polarizer, the polarizer unit has a disk-shaped polarizer plate, and the polarizer plate has a plurality of polarized lights whose transmission axes are changed along the circumferential direction. A polarizer may be formed, the polarizer unit may include a rotation driving unit, and the digital camera may include a unit that sequentially captures an image transmitted through each polarizer.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには1方向の透過軸をもつ偏光子が形成され、前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子の所定の角度毎に、該偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有していてもよい。 Furthermore, in the digital camera system provided with the polarizer, the polarizer unit includes a disc-shaped polarizer plate, and a polarizer having a transmission axis in one direction is formed on the polarizer plate. The polarizer unit may include a rotation driving unit, and the digital camera may include a unit that sequentially captures an image transmitted through the polarizer at every predetermined angle of the polarizer.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、或る程度の画素ブロック単位で偏光データ決定し、それを法線ベクトルで表示する手段を有していてもい。 Further, in the digital camera system provided with the polarizer, the means for reconstructing the polarization data and the brightness data is determined by determining the polarization data in a certain pixel block unit in addition to the means for determining the brightness data in the pixel unit. However, it may have means for displaying it as a normal vector.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、画素単位で偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、偏光データを色違いで区分けする手段を有していてもよい。 Further, in the digital camera system provided with the polarizer, the means for reconstructing the polarization data and the luminance data corresponds to the visible light spectrum corresponding to the polarization angle for each pixel in addition to the means for determining the luminance data for each pixel. In this case, the polarization data may be classified by different colors.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記カメラシステムは、被写体の表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置として利用してもよい。 Furthermore, in the digital camera system provided with the polarizer, the camera system may be used as a surface roughness display device for visualizing the surface roughness of the subject.
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記カメラシステムは、被写体の表面の曲面を可視化する曲面表示装置として利用してもよい。 Furthermore, in the digital camera system provided with the polarizer, the camera system may be used as a curved display device that visualizes the curved surface of the surface of the subject.
本発明によれば、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the digital camera system which attached the polarizer which can obtain the image which can recognize the unevenness | corrugation of the surface of a to-be-photographed object, undulation, and a curved surface visually can be provided.
更に、本発明によれば、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品を、これらを大幅に改造することなく、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムとして実現することが出来る。 Furthermore, according to the present invention, an existing digital camera and digital camera components can be obtained without remodeling them, and an image that can visually recognize the surface irregularities, undulations, and curved surfaces of the subject can be obtained. It can be realized as a digital camera system with a child attached.
以下、本発明に係る偏光子を付設したカメラシステムの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面において同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a camera system provided with a polarizer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、既存のデジタルカメラ付き携帯電話20に対して、後付けで偏光子ユニット12を付設したカメラシステム1の外観を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an external appearance of a
デジタルカメラ付き携帯電話20は、シャッター20s、レンズ21等を備えている。レンズ21の前方に、後付けで偏光子ユニット12が取り付けられる。偏光子ユニット12は、典型的には、円板状(ディスク状)であり、内部の偏光子プレートは回転駆動される。
The
なお、偏光子ユニット12を取り付ける対象は、デジタルカメラ付き携帯電話20に限定されない。デジタルカメラ機能を内蔵しているパーソナルコンピュータ等、或いはデジタルカメラ自体であってもよい。
The target to which the
更に、本実施形態は、既存のデジタルカメラ、パーソナルコンピュータ等に、後付けで偏光子を付設する場合に限定されない。最初から生産する偏光子を付設したカメラシステムをも対象とする。この場合、偏光子ユニット12は、光学系レンズの後段に配置してもよい。
Furthermore, the present embodiment is not limited to the case where a polarizer is attached later to an existing digital camera, personal computer, or the like. It also covers camera systems with polarizers produced from the beginning. In this case, the
図2は、図1の偏光子ユニット12を説明する図である。ここで、図2(A)は、偏光子ユニット12に内蔵された透過軸の異なる4種類の偏光子を組み合わせた偏光子プレート12pを示し、図2(B)は各々の偏光子を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the
図2(A)に示すように、偏光子プレート12pは、典型的には、円板状(ディスク状)に形成されている。偏光子プレート12pは、例えば、円周方向に沿って4分割され、各領域は透過軸の異なる4種類の偏光子12−1〜12−4を有している。偏光子プレート12pは、中心軸12sの周りを回転駆動される。
As shown in FIG. 2A, the
図2(B)に示すように、第1の偏光子12−1は、垂直線に対して透過軸が角度ゼロである。第2の偏光子12−2は、垂直線に対して透過軸が角度45度である。第3の偏光子12−3は、垂直線に対して透過軸が角度90度である。第4の偏光子12−4は、垂直線に対して透過軸が角度135度である。 As shown in FIG. 2B, the transmission axis of the first polarizer 12-1 is zero with respect to the vertical line. The second polarizer 12-2 has a transmission axis at an angle of 45 degrees with respect to the vertical line. The third polarizer 12-3 has a transmission axis at an angle of 90 degrees with respect to the vertical line. The fourth polarizer 12-4 has a transmission axis at an angle of 135 degrees with respect to the vertical line.
偏光子ユニット12は、偏光子プレート12p以外に、偏光子プレートを回転駆動するモータ、このモータの回転を制御するコントローラを有するが、これらについては後述する。
The
図3は、図1の別の偏光子プレート12p−1を説明する図である。この偏光子プレート12p−1は、図2(B)に示す4種類の偏光子のいずれか1つ(例えば、第1の偏光子12−1)を使用し、中心軸を設けずに、リング部材(円環部材)12rを使って回転駆動される。
FIG. 3 is a diagram for explaining another
図4は、図1の偏光子を付設したカメラシステム1の概略ブロック図である。このカメラシステム1は、偏光子ユニット12と、例えばデジタルカメラ機能付き携帯電話20から成る。携帯電話20は、カメラ機能に関する部分として、光学系レンズ21と、CMOS/CCD22と、前処理部24と、輝度及び偏光成分検出部26と、画像処理部28と、表示部30と、入出力インターフェース32と、CPU34と、プログラムメモリ36と、画像メモリ38と、バッテリ40とを有している。
FIG. 4 is a schematic block diagram of the
CPU34は、全体の動作の制御を行い、プログラムメモリ36に記録されたプログラムは、既存のカメラ撮影動作に加えて、本実施形態で説明する偏光データ及び輝度データを処理できるように書き換えられており、バッテリ40は、各要素に給電する。
The
図4のカメラシステムのブロック図の偏光子ユニット12とカメラ本体20を接続する部分を説明する。図5に示すように、偏光子ユニット12は、偏光子プレート12pと、その回転軸12sと、モータ16と、コントローラ18とを有している。
A portion connecting the
図2に示す偏光子プレート12pを使用した場合には、その回転軸12sを回転駆動するモータ16に接続され、モータ18はその回転を制御するコントローラ18に接続されている。図3に示す偏光子プレート12p−1を使用した場合には、リング部材12rを利用して回転駆動される。
When the
モータ16は、小形サイズのステッピングモータ、マイクロモータを利用することが出来る。コントローラ18とカメラ本体20の入出力インターフェース32(図4参照)との接続19は、有線又は無線で行われる。例えば、有線接続ではUSB等、無線接続ではブルートゥース等を利用することが出来る。
As the
図4を再び参照すると、CMOS/CCD22は、CMOSイメージセンサでも、CCDイメージセンサでもよい。CCDイメージセンサは、電荷結合デバイスとよばれ、ホトダイオードである受光部で入射光を信号電荷に変換して、この信号電荷をCCDによって転送するデバイスである。CMOSイメージセンサは、マトリクス状に配置された夫々の画素からの信号を水平方向のラインを選択するYアドレス回路からのスイッチング信号によって選択し、Xアドレス回路によって、画素からの信号を順次1画素ずつ出力信号に読み出して検出するデバイスである。 Referring back to FIG. 4, the CMOS / CCD 22 may be a CMOS image sensor or a CCD image sensor. The CCD image sensor is called a charge-coupled device, and is a device that converts incident light into a signal charge by a light receiving unit that is a photodiode and transfers the signal charge by the CCD. The CMOS image sensor selects a signal from each pixel arranged in a matrix by a switching signal from a Y address circuit that selects a horizontal line, and sequentially outputs a signal from the pixel one pixel at a time by the X address circuit. It is a device that reads and detects the output signal.
前処理部24は、主として、CMOS/CCD22からの画素毎の輝度情報及び偏光情報をA−D変換する。
The preprocessing
輝度及び偏光成分検出部26は、CCD又はCMOS22が感知したデジタル輝度データに加えて、偏光成分を抽出して偏光データを生成する。
The luminance and polarization
図2で説明した4種類の偏光子から成る偏光子プレート12pを採用した場合について説明する。図4のプログラムメモリ36のプログラム手順に従って、CPU34から入出力インターフェース32及び接続19(図5)を介し、コントローラ18に回転制御の信号が送られる。偏光子プレート12pの回転に同期して、第1の偏光子12−1を通過した映像が取り込まれ、次に第2の偏光子12−2を通過した映像が取り込まれ、次に第3の偏光子12−3を通過した映像が取り込まれ、次に第4の偏光子12−4を通過した映像が取り込まれる。
A case where the
図6に示すように、画像メモリ38(図4参照)に、5個のフレームメモリ領域が用意される。第1〜第4の偏光子を透過した各偏光情報のフレームメモリ14−1〜14−4と、偏光情報及び輝度情報のフレームメモリ15である。
As shown in FIG. 6, five frame memory areas are prepared in the image memory 38 (see FIG. 4). A frame memory 14-1 to 14-4 for each polarization information transmitted through the first to fourth polarizers, and a
偏光データの生成方法は、次の通りである。第1の偏光子12−1を透過した角度ゼロ偏光画像は第1の偏光情報のフレームメモリ14−1に、第2の偏光子12−2を透過した角度45度偏光画像は第1の偏光情報のフレームメモリ14−2に、第3の偏光子12−3を透過した角度90度偏光画像は第3の偏光情報のフレームメモリ14−3に、第4の偏光子12−4を透過した角度135度偏光画像は第4の偏光情報のフレームメモリ14―4に、夫々記録される。 A method for generating polarization data is as follows. The angle zero polarization image transmitted through the first polarizer 12-1 is stored in the first polarization information frame memory 14-1, and the angle 45 degree polarization image transmitted through the second polarizer 12-2 is the first polarization information. The 90-degree polarized light image transmitted through the third polarizer 12-3 to the information frame memory 14-2 was transmitted through the fourth polarizer 12-4 to the third polarization information frame memory 14-3. The 135-degree angle polarization image is recorded in the fourth polarization information frame memory 14-4.
これら4個のフレームメモリの画像から、偏光データ及び輝度データの画像がフレームメモリ15に生成される。具体的には、4個のフレームメモリの各々の最初の画素(1,1)の偏光画像を比較して、最大値を選択して、偏光及び輝度情報のフレームメモリ15の最初の画素位置(1,1)に偏光データ(透過軸情報,振動方向)及び輝度データ(振幅値)を記録する。次に、2番目の画素(1,2)に関しても同じように処理し、この処理を全画素に対して行う。これにより、偏光データ及び輝度データの画像がフレームメモリ15に生成される。
From these four frame memory images, an image of polarization data and luminance data is generated in the
次に、図3で説明した1種類の偏光子から成る偏光子プレートを採用した場合を説明する。同様に、図4のプログラムメモリ36の手順に従って、CPU34から入出力インターフェース32及び接続19(図5)を介し、コントローラ18に回転制御の信号が送られる。偏光子プレート12pの回転に同期して、所定の角度毎(例えば、0度、30度、60度、90度、120度、150度)の画像が、夫々取り込まれる。例えば、角度30度毎に画像を取り込んだ場合は、第1〜6の偏光情報のフレームメモリ14−1〜14−6を用意して、同様の処理を行う。
Next, the case where the polarizer plate which consists of one type of polarizer demonstrated in FIG. 3 is demonstrated. Similarly, a rotation control signal is sent from the
画像処理部28は、フレームメモリ15に記録された輝度データと偏光データを使用して、画像を再構築する。画像の再構築には二通りある。
The
第1の方法は、画素単位の輝度情報に加えて、偏光データを法線ベクトルで表示する方法である。例えば、2×2画素、3×3画素、4×4画素等の或る程度の画素ブロック毎に近傍処理を行い、法線ベクトルを決定する。この近傍処理では、画素ブロック毎に、最も強い偏光データの透過軸(振動方向)を矢印表示(ベクトル表示)する。 The first method is a method of displaying polarization data as a normal vector in addition to luminance information in pixel units. For example, neighborhood processing is performed for each certain pixel block such as 2 × 2 pixels, 3 × 3 pixels, 4 × 4 pixels, and the normal vector is determined. In this neighborhood processing, the transmission axis (vibration direction) of the strongest polarization data is displayed as an arrow (vector display) for each pixel block.
第2の方法は、画素単位で、偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、特定の偏光角度には1つの色彩(可視光)が定まるように規定し、偏光角度に対応して色分けして各画素を再構築する方法である。可視光線スペクトルと偏光角度の対応は、画像処理部又はメモリにテーブルとして用意して、特定の偏光角度に対する色彩(RGB値)を決定することが出来るようにする。 In the second method, the visible light spectrum is made to correspond to the polarization angle for each pixel, and a specific color is defined so that one color (visible light) is determined, and the color is classified according to the polarization angle. This is a method of reconstructing each pixel. The correspondence between the visible light spectrum and the polarization angle is prepared as a table in the image processing unit or memory so that the color (RGB value) for a specific polarization angle can be determined.
これら輝度データ及び偏光データは、出力コントローラ(図示せず。)で所定のタイミングで出力され、D−A変換器(図示せず。)でアナログデータに変換され、表示部30に表示される。
The luminance data and polarization data are output at a predetermined timing by an output controller (not shown), converted to analog data by a DA converter (not shown), and displayed on the
なお、カメラ本体20の各ブロックに関しては、例えば、携帯電話のカメラ部、パーソナルコンピュータのカメラ部、デジタルカメラ等の夫々の仕様によって、変わることを承知されたい。
It should be noted that each block of the
また、最初から偏光子を付設したデジタルカメラシステムを生産する場合は、偏光子ユニット12は、光学系レンズ21の後段に配置してもよい。
Further, when producing a digital camera system with a polarizer attached from the beginning, the
次に、本実施形態に係る偏光子を付設したカメラシステム1で撮像した例を挙げて説明する。
Next, an example of imaging with the
第1の方法の画像再構築の例としては、図7(A)の丸い物体(被写体)42を従来のデジタルカメラで処理すると、図7(B)に示すように、物体42は輝度情報44のみで表示される。しかし、図7(C)に示すように、この偏光子を付設したカメラシステム1で処理すると、輝度情報に加えて、画素ブロック単位で決定された法線ベクトルを重ねて表示することにより偏光情報も表示する画像46とすることが出来る。
As an example of image reconstruction in the first method, when a round object (subject) 42 in FIG. 7A is processed by a conventional digital camera, the
第2の方法の画像再構築の例としては、図8(A)の重なり合った境界部分の輝度差が少ない2個の物体は、従来のカメラで撮影すると画像48となり、この偏光子を付設したカメラシステム1で撮影処理すると、図8(B)に示すように、輝度情報に加えて、色彩の相違(色違い)で偏光情報も表示する画像50とすることが出来る。(なお、出願図面はモノクロに制限されているので、ここではモノクロ表示となっていることをご理解願いたい。)。物体表面の向きによって反射光の偏光方向が変わるため、2個の物体の境界は、色違いで明瞭に識別できる画像50が得られる。
As an example of the image reconstruction of the second method, two objects having a small luminance difference at the overlapping boundary portion in FIG. 8A become an
図9は、ゴルフのグリーン52の映像を、法線ベクトルを追加表示する第1の方法で画像再構築した例である。グリーンのアンジュレーションは、その傾斜によって太陽の反射光が変化して、偏光方向も変化する。グリーンの輝度情報に加えて、偏光情報をも加えることにより、グリーンのアンジュレーションを視覚的に明瞭に認識することができる画像が再構築できる。 FIG. 9 is an example in which an image of the golf green 52 is reconstructed by the first method of additionally displaying normal vectors. In the green undulation, the reflected light of the sun changes with the inclination, and the polarization direction also changes. By adding polarization information in addition to the green luminance information, an image that can clearly recognize the green undulation can be reconstructed.
以上説明した偏光子を付設したカメラシステムの実施形態は、例示であって、本発明はこれに限定されない。 The embodiment of the camera system provided with the polarizer described above is an exemplification, and the present invention is not limited to this.
偏光子を付設したカメラシステム1は、種々の用途がある。例えば、この偏光子を付設したカメラシステム1は、表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置としても利用できる。例えば、機械加工の工業製品の表面粗さ、人間の肌の荒さ等を可視化できる。
The
或いは、この偏光子を付設したカメラシステム1は、曲面を可視化する曲面表示装置としても利用できる。例えば、機械加工の工業製品の曲面加工の精度評価、光学系レンズの曲面加工仕上げの評価等に利用することが出来る。
Alternatively, the
当業者が容易に想起できる、この実施形態に対する追加・削除・変更・改良等は本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。 Additions, deletions, modifications, improvements, and the like to this embodiment that can be easily recalled by those skilled in the art are within the scope of the present invention. The technical scope of the present invention is defined by the description of the appended claims.
1:偏光子を付設したカメラシステム、 12:偏光子ユニット、 12p:偏光子プレート、 12−1,12−2,12−3,12−4:偏光子、 12r:リング部材、 12s:中心軸、 14−1,14−2,14−3,14−4,15:フレームメモリ、 16:モータ、 18:コントローラ、 19:接続、 20:携帯電話,カメラ本体、 21:光学系レンズ、 22:CMOS/CCD、 24:前処理部、 26:輝度及び偏光成分検出部、 28:画像処理部、 30:表示部、 32:入出力インターフェース、 34:CPU、 36:プログラムメモリ、 38:画像メモリ、 40:バッテリ、 52:ゴルフのグリーン、 1: Camera system with attached polarizer, 12: Polarizer unit, 12p: Polarizer plate, 12-1, 12-2, 12-3, 12-4: Polarizer, 12r: Ring member, 12s: Central axis 14-1, 14-2, 14-3, 14-4, 15: frame memory, 16: motor, 18: controller, 19: connection, 20: mobile phone, camera body, 21: optical system lens, 22: CMOS / CCD 24: Pre-processing unit 26: Luminance and polarization component detection unit 28: Image processing unit 30: Display unit 32: Input / output interface 34: CPU 36: Program memory 38: Image memory 40: Battery, 52: Golf green,
Claims (9)
前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、
前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、
前記デジタルカメラは、
前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、
前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、
再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している、偏光子を付設したデジタルカメラシステム。 A digital camera,
A polarizer unit disposed in front of the optical system lens of the digital camera,
The polarizer unit has a plurality of polarizers with different transmission axes,
The digital camera
Means for extracting polarization information and luminance information in units of pixels from a plurality of images transmitted through the polarizer unit;
Means for reconstructing polarization data and brightness data from the polarization information and brightness information;
A digital camera system provided with a polarizer, comprising: means for displaying the reconstructed polarization data and luminance data.
前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、
前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、
前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、
再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している、偏光子を付設したデジタルカメラシステム。 It has a polarizer unit arranged at the rear stage of the optical system lens,
The polarizer unit has a plurality of polarizers with different transmission axes,
Means for extracting polarization information and luminance information in units of pixels from a plurality of images transmitted through the polarizer unit;
Means for reconstructing polarization data and brightness data from the polarization information and brightness information;
A digital camera system provided with a polarizer, comprising: means for displaying the reconstructed polarization data and luminance data.
前記デジタルカメラは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたデジタルカメラ部を含む、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The digital camera includes a digital camera unit incorporated in a mobile phone, a personal computer, or the like.
前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには円周方向に沿って透過軸を変えた複数の偏光子が形成され、
前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、
前記デジタルカメラは、各偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有している、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The polarizer unit includes a disc-shaped polarizer plate, and a plurality of polarizers whose transmission axes are changed along the circumferential direction are formed on the polarizer plate,
The polarizer unit has rotation driving means,
The digital camera is a digital camera system having means for sequentially capturing an image transmitted through each polarizer.
前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには1方向の透過軸をもつ偏光子が形成され、
前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、
前記デジタルカメラは、前記偏光子の所定の角度毎に、該偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有している、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The polarizer unit has a disk-shaped polarizer plate, and a polarizer having a transmission axis in one direction is formed on the polarizer plate,
The polarizer unit has rotation driving means,
The digital camera system includes means for sequentially capturing images transmitted through the polarizer at every predetermined angle of the polarizer.
前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、或る程度の画素ブロック単位で偏光データ決定し、それを法線ベクトルで表示する手段を有している、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The means for reconstructing the polarization data and the brightness data includes means for determining the polarization data in a certain pixel block unit and displaying it as a normal vector in addition to the means for determining the brightness data in pixel units. A digital camera system.
前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、画素単位で偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、偏光データを色違いで区分けする手段を有している、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The means for reconstructing the polarization data and the brightness data includes a means for classifying the polarization data by different colors by associating the visible light spectrum with the polarization angle for each pixel, in addition to the means for determining the brightness data for each pixel. Has a digital camera system.
前記カメラシステムは、被写体の表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置として利用される、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The camera system is a digital camera system used as a surface roughness display device for visualizing the surface roughness of a subject.
前記カメラシステムは、被写体の表面の曲面を可視化する曲面表示装置として利用される、デジタルカメラシステム。 In the digital camera system which attached the polarizer of Claim 1 or 2,
The camera system is a digital camera system used as a curved surface display device for visualizing a curved surface of a surface of a subject.
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
WO2014185479A1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | Ricoh Company, Limited | Image processing system |
WO2016017101A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method and program |
JP2017009793A (en) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | キヤノン株式会社 | Imaging device and imaging system |
US20200012119A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Polaris Sensor Technologies, Inc. | Reducing glare for objects viewed through transparent surfaces |
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2009
- 2009-07-24 JP JP2009173237A patent/JP2011029903A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014185479A1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | Ricoh Company, Limited | Image processing system |
JP2015109625A (en) * | 2013-05-15 | 2015-06-11 | 株式会社リコー | Image processing system |
CN105247847A (en) * | 2013-05-15 | 2016-01-13 | 株式会社理光 | Image processing system |
US9674459B2 (en) | 2013-05-15 | 2017-06-06 | Ricoh Company, Limited | Image processing system |
WO2016017101A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method and program |
JPWO2016017101A1 (en) * | 2014-07-30 | 2017-06-15 | ソニー株式会社 | Information processing apparatus, information processing method, and program |
US10346992B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-07-09 | Sony Corporation | Information processing apparatus, information processing method, and program |
JP2017009793A (en) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | キヤノン株式会社 | Imaging device and imaging system |
US10712636B2 (en) | 2015-06-22 | 2020-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Polarization acquisition apparatus, image capturing apparatus and image capturing system |
US20200012119A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Polaris Sensor Technologies, Inc. | Reducing glare for objects viewed through transparent surfaces |
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