JP2012073691A - 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、及び、プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置は、撮像光学系の種類及び撮影条件に応じて、撮像光学系の光学伝達関数を再構成するための係数データを保持するデータ保持部と、撮像素子の一画素の大きさに応じて、係数データを用いて再構成される光学伝達関数のタップ数を決定するタップ数決定部と、周波数空間において、撮像素子のナイキスト周波数とタップ数とに応じて、光学伝達関数を再構成する再構成部とを有する。
【選択図】図1
Description
まず、一般的な画像回復処理方法について説明する。
ここで、f(x,y)は劣化を受ける前の画像、g(x,y)は劣化した画像、h(x,y)は点像強度分布関数(PSF)である。前記の式(1)にフーリエ変換を施し、実空間(x,y)から周波数空間(u,v)への変換を行うと、以下の式(2)の関係が成立する。
ここで、F(u,v)はf(x,y)のフーリエ変換、G(u,v)はg(x,y)のフーリエ変換、H(u,v)はh(x,y)のフーリエ変換である。このため、以下の式(3)が成立する。
式(3)は、周波数空間上で、劣化画像g(x,y)のフーリエ変換G(u,v)を点像強度分布関数h(x,y)のフーリエ変換H(u,v)で割ると、劣化を受ける前の画像f(x,y)のフーリエ変換F(u,v)が得られることを意味している。従って、F(u,v)にフーリエ逆変換を施せば、劣化をうける前の画像f(x,y)を得ることができる。
ここで、H(u,v)は光学伝達関数(OTF)であり、Γはノイズの増幅量を低減するための定数である。
本実施例では、OTFデータがNx(行)×Ny(列)タップの場合の例を示しており、このOTFデータから、1〜[Nx/2]+1行、1〜[Ny/2]+1列のデータを切り出しているが、特にこれに限定されるものではない。
更に、実部(122−1−2)で作成された1/2領域の再構成OTFを、1〜[Mx/2]行、1〜My列の領域と、[Mx/2]+1行、1〜My列の領域に分離する(実部(122−1−3))。前記1〜[Mx/2]行、1〜My列の領域の数値データを、[Mx/2]+1行、1〜My列の領域に対して線対称になるように[Mx/2]+2行、1〜My列の領域に代入する。
112 撮像レンズ
121 画像回復情報保持部
122 OTF再構成部
Claims (10)
- 撮像光学系の種類及び撮影条件に応じて、該撮像光学系の光学伝達関数を再構成するための係数データを保持するデータ保持部と、
撮像素子の一画素の大きさに応じて、前記係数データを用いて再構成される前記光学伝達関数のタップ数を決定するタップ数決定部と、
周波数空間において、前記撮像素子のナイキスト周波数と前記タップ数とに応じて、前記光学伝達関数を再構成する再構成部と、を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記タップ数決定部は、各像高の点像強度分布関数の大きさに応じて、前記光学伝達関数のタップ数を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記光学伝達関数を所定の関数でフィッティング処理を行い、前記係数データを算出する係数算出部、を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記係数算出部は、前記光学伝達関数を、実部と虚部のそれぞれに対して、前記光学伝達関数が対称性を有する領域を対象として前記フィッティング処理を行い、
前記再構成部は、前記光学伝達関数の対称性を利用して、前記領域の光学伝達関数から定義域全体の光学伝達関数を再構成することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記フィッティング処理の精度に応じて前記係数データの次数を決定する次数決定部を更に有し、
前記所定の関数は直交関数であることを特徴とする請求項3又は4に記載の画像処理装置。 - 前記再構成部は、前記撮像光学系を特定するID番号、及び、前記撮像素子を備えた撮像装置から取得された前記撮影条件から、前記係数データを選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 再構成された前記光学伝達関数から被写体画像を補正するための画像回復フィルタを作成し、該画像回復フィルタを用いて実空間上で該被写体画像に対するフィルタ処理を行うフィルタ処理部を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 撮像素子と、
撮像光学系の種類及び撮影条件に応じて、該撮像光学系の光学伝達関数を再構成するための係数データを保持するデータ保持部と、
各像高の点像強度分布関数の大きさ及び前記撮像素子の一画素に応じて、前記係数データを用いて再構成される前記光学伝達関数のタップ数を決定するタップ数決定部と、
周波数空間において、前記撮像素子のナイキスト周波数までを前記タップ数でサンプリングし、前記光学伝達関数を再構成する再構成部と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 撮像光学系の種類及び撮影条件に応じて、該撮像光学系の光学伝達関数を再構成するための係数データを選択するステップと、
各像高の点像強度分布関数の大きさ及び撮像素子の一画素に応じて、前記係数データを用いて再構成される前記光学伝達関数のタップ数を決定するステップと、
周波数空間において、前記撮像素子のナイキスト周波数までを前記タップ数でサンプリングして前記光学伝達関数を再構成するステップと、
再構成された前記光学伝達関数から被写体画像を補正するための画像回復フィルタを作成するステップと、
前記画像回復フィルタを用いて実空間上で該被写体画像に対するフィルタ処理を行うステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。 - 撮像光学系の種類及び撮影条件に応じて、該撮像光学系の光学伝達関数を再構成するための係数データを選択するステップと、
各像高の点像強度分布関数の大きさ及び撮像素子の一画素に応じて、前記係数データを用いて再構成される前記光学伝達関数のタップ数を決定するステップと、
周波数空間において、前記撮像素子のナイキスト周波数までを前記タップ数でサンプリングして前記光学伝達関数を再構成するステップと、
再構成された前記光学伝達関数から被写体画像を補正するための画像回復フィルタを作成するステップと、
前記画像回復フィルタを用いて実空間上で該被写体画像に対するフィルタ処理を行うステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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