JP2017017563A - 撮像装置および情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Ocon(x,y)=k(x,y)×O(x,y)
ここで(x,y)は画素の2次元配列の座標である。係数k(x,y)は、撮像装置100の運用前または初期のキャリブレーションによりデフォルト値を次のように決定される。まず視野全体を占めるグレーの被写体を、無偏光光源により光を均一に照射した状態で撮影する。そしてそのときの自然光のデータの換算値が第2光検出層16の検出値と一致するように係数k(x,y)を決定する。
Sin(x,y)=k(x,y)×Oin(x,y)
ここで係数k(x,y)が画像全体で所定範囲内にある場合は、係数kを画素の位置座標によらない定数としてもよい。例えば偏光成分の検出値Sin(x,y)の画像全体の総和を自然光の検出値Oin(x,y)の画像全体の総和で除算することにより定数kを決定してもよい。
Ssum(1)=S(1,1)+S(1,2)+S(1,3)+S(1,4)
Ssum(2)=S(2,1)+S(2,2)+S(2,3)+S(2,4)
Ssum(3)=S(3,1)+S(3,2)+S(3,3)+S(3,4)
Ssum(4)=S(4,1)+S(4,2)+S(4,3)+S(4,4)
Ssum’(1)=Ssum(2)+Ssum(4)−Ssum(3)
そしてこのチャンネルに含まれる4つの画素に、Ssum’(1)/Ssum(1)を乗算することで、各画素の適正値を決定する。自然光の換算値の補完についても同様の計算式を用いることができる。
Ssum(1)≒Ssum(2)+Ssum(4)−Ssum(3)
Ssum(1)≒Ssum_l(2)+Ssum_u(4)−Ssum_ul(3)
Ssum(1)≒Ssum(2)+Ssum_u(4)−Ssum_u(3)
Ssum(1)≒Ssum_l(2)+Ssum(4)−Ssum_l(3)
Y(x,y)=k(x,y)×O(x,y)+S(x,y)
ここで係数k(x,y)は、感度差調整部75において自然光の換算値を求める際に用いた係数k(x,y)でよく、この場合、輝度Y(x,y)は次のように求められる。
Y(x,y)=Ocon(x,y)+S(x,y)
Y(x,y)=k(x,y)×O(x,y)
この場合、実際の自然光データの位置依存性を考慮し、画像ムラがなくなるように係数kを調整してもよい。図11は、自然光データの位置依存性を説明するための図である。第1光検出層12が検出する光にはワイヤグリッド型偏光子層14からの反射光成分が含まれる。この反射光は偏光子を透過しない成分、すなわち第2光検出層16の検出対象の偏光方位と直交する方位の偏光成分である。
kcr(1)=(Oave(1)+Oave(3))/Oave(1)
kcr(3)=(Oave(1)+Oave(3))/Oave(3)
2チャンネルの平均値Oave(2)および4チャンネルの平均値Oave(4)の差がしきい値Th3を超えていても同様の式により調整係数kcr(2)、kcr(4)を求め、各画素の換算値に乗算し輝度Yとする。
Y1/4(i,j)=Ocon1/4(i,j)+S1/4(i,j)
kcr(n)=(Save(n)+Save(n+2))/Save(n)
kcr(n+2)=(Save(n)+Save(n+2))/Save(n+2)
Claims (12)
- 積層させた2つの光検出層を含む撮像素子をマトリクス状に配置させたイメージセンサから、各光検出層からの電気信号を画素値とした第1の画像と第2の画像のデータを取得する入力部と、
前記第1の画像の画素値と前記第2の画像の画素値を、同じ位置の画素同士で演算することにより出力用の画像のデータを生成する画像生成部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記画像生成部は、前記第1の画像の画素値と前記第2の画像の画素値の線形和を算出することにより、出力用の輝度画像のデータを生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第2の画像のデータは、主軸角度の異なる複数の偏光子を透過した、領域ごとに方位の異なる偏光成分の検出値を画素値とする単位画素列を繰り返して配列させた画素配列のデータであり、
前記画像生成部は、前記第2の画像から同一方位の偏光成分の検出値を抽出して間の画素に対し値を補間することにより各方位の偏光画像を生成するとともに、前記輝度画像の高周波成分を加算して、出力用の偏光画像のデータを生成することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記画像生成部は、所定の撮影条件で取得された前記第1の画像と前記第2の画像が同じ位置で同一画素値に調整されるようにあらかじめ定められた、画素ごとの係数の設定値を用いて、前記線形和を算出することを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。
- 前記第2の画像において、直交する方位の偏光成分を表す画素値の和に基づき、当該画素値の欠陥を検出する欠陥検出部と、
前記第2の画像の画素値に欠陥が検出されたとき、前記第1の画像の対応する位置の画素値との比較により欠陥のある画素を特定して値を補完する欠陥補正部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記欠陥検出部はさらに、前記第1の画像において、直交する主軸角度を有する偏光子に対応する位置にある画素値の和に基づき、当該画素値の欠陥を検出し、
前記欠陥補正部はさらに、前記第1の画像の画素値に欠陥が検出されたとき、前記第2の画像の対応する位置の画素値との比較により欠陥のある画素を特定して値を補完することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記欠陥補正部は、前記第2の画像のうち欠陥のある画素と、その周囲の所定位置の画素との値の比較、および、前記第1の画像の対応する画素と、その周囲の所定位置の画素との値の比較に基づき欠陥の原因を推定し、それに応じた手法で値を補完することを特徴とする請求項5または6に記載の撮像装置。
- 前記欠陥補正部は、前記第2の画像のうち欠陥のある画素と、それが表す偏光成分の方位と直交する偏光成分を表す画素との値の和が、別の直交する方位の偏光成分を表す画素値の和と等しくなるように、前記欠陥のある画素を補完することを特徴とする請求項5または6に記載の撮像装置。
- 前記第1の画像のデータは、主軸角度の異なる複数の偏光子を反射した、領域ごとに方位の異なる偏光成分を含む光の検出値を画素値とする単位画素列を繰り返して配列させた画素配列のデータであり、
前記画像生成部は、前記第1の画像において、直交する主軸角度を有する偏光子に対応する位置にある画素値の比較により、画素値に対する当該主軸角度依存性を確認し、所定の基準以上の依存性が確認されたとき、両者を平均化することにより、出力用の輝度画像のデータを生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記第2の画像は、所定の配列で各画素が所定の色情報を有する画像であり、
前記画像生成部は、一単位の前記配列ごとに画素をまとめて1画素としたビニング画像を用いて前記線形和を算出したうえ、それを拡大して前記第1の画像の高周波成分をさらに加算して、前記出力用の輝度画像のデータを生成することを特徴とする請求項2から8のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記第2の画像は、所定の配列で各画素が所定の色情報を有する画像であり、
前記画像生成部は、前記第2の画像において、直交する方位の偏光成分を表す画素値の比較により、画素値に対する偏光方位依存性を確認し、所定の基準以上の依存性が確認されたとき、両者を平均化し、さらに各画素に対し色情報を補間したうえ、前記輝度画像の高周波成分を加算して、出力用のカラー画像のデータを生成することを特徴とする請求項3および5から8のいずれかに記載の撮像装置。 - 請求項1から11のいずれかに記載の撮像装置と、
前記撮像装置から出力された画像のデータを格納するメモリと、
前記メモリに格納された画像のデータを用いて情報処理を行いその結果を表す出力データを生成する出力データ生成部と、
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
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