JP2019007826A - 測距カメラおよび測距方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)被写体からの光を結像する光学系と、
複数のカラーフィルターを有し、前記光学系により結像された被写体像を撮像し、前記複数のカラーフィルターのそれぞれに対応する複数の色画像信号を取得する撮像素子と、
前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像のボケ量を検出するボケ検出部と、
前記ボケ検出部によって検出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量に基づいて、前記被写体までの距離を算出する距離算出部と、を備えることを特徴とする測距カメラ。
前記距離算出部は、前記ボケ検出部によって算出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量と、前記関連付情報記憶部内の前記関連付情報とに基づいて、前記被写体までの前記距離を算出する上記(1)に記載の測距カメラ。
前記複数のカラーフィルターは、前記赤色画像信号用の赤色カラーフィルターと、前記緑色画像信号用の緑色カラーフィルターと、前記青色画像信号用の青色カラーフィルターとのうち、前記赤色画像信号、前記緑色画像信号、および前記青色画像信号の前記少なくとも2つに対応する少なくとも2つを含む上記(1)または(2)に記載の測距カメラ。
前記複数のバンドパスフィルターのそれぞれの前記特定の波長帯は、互いに異なっており、
前記複数の色画像信号は、前記複数のバンドパスフィルターのそれぞれを通過する光によって得られた複数のバンドパス画像信号を含む上記(3)に記載の測距カメラ。
前記複数の色画像信号は、赤外線画像信号と紫外線画像信号の少なくとも一方をさらに含む上記(3)または(4)に記載の測距カメラ。
前記距離算出部は、前記ボケ検出部によって検出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記エッジ部の前記ボケ量に基づいて、前記被写体の前記エッジ部までの距離を算出する上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の測距カメラ。
光学系を用いて、前記被写体からの光を結像する工程と、
撮像素子を用いて、結像された被写体像の複数の色画像信号を取得する工程と、
プロセッサーを用いて、前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像のボケ量を検出する工程と、
前記プロセッサーを用いて、検出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量に基づいて、前記被写体までの距離を算出する工程と、を備えることを特徴とする測距方法。
最初に図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態に係る測距カメラの構成を詳述する。
次に、図10および図11を参照して、本発明の第2実施形態に係る測距カメラ1について詳述する。図10は、本発明の第2実施形態に係る測距カメラの撮像素子が有するカラーフィルターの特性を示す図である。図11は、本発明の第2実施形態に係る測距カメラにおいて用いられるバンドパスフィルターの透過波長帯の調整を説明するための図である。
次に図12を参照して、本発明の測距方法について説明する。図12は、本発明の測距方法を示すフローチャートである。なお、本発明の測距方法は、上述した本発明の測距カメラ1および本発明の測距カメラ1と同等の機能を有する任意の装置を用いて実行することができるが、説明のため、測距カメラ1を用いて実行されるものとして説明する。
上述の説明では、本発明の測距方法S100は、測距カメラ1によって実行されるものとして説明したが、本発明の測距方法S100および本発明の測距方法S100と同等の効果を奏する測距方法は、図13および図14に示すような測距システムによっても実行することができる。
本発明の測距カメラ1および測距方法S100の利用例は特に限定されないが、例えば、被写体のポートレートを撮像するとともに、被写体の顔の3次元画像を取得するために、測距カメラ1および測距方法S100を用いることができる。このような利用様態では、本発明の測距カメラ1をスマートフォンや携帯電話等のモバイルデバイス内に組み込むことが好ましい。
Claims (8)
- 被写体からの光を結像する光学系と、
複数のカラーフィルターを有し、前記光学系により結像された被写体像を撮像し、前記複数のカラーフィルターのそれぞれに対応する複数の色画像信号を取得する撮像素子と、
前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像のボケ量を検出するボケ検出部と、
前記ボケ検出部によって検出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量に基づいて、前記被写体までの距離を算出する距離算出部と、を備えることを特徴とする測距カメラ。 - 前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量と、前記光学系から前記被写体までの距離とを関連付ける関連付情報を記憶している関連付情報記憶部をさらに備え、
前記距離算出部は、前記ボケ検出部によって算出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量と、前記関連付情報記憶部内の前記関連付情報とに基づいて、前記被写体までの前記距離を算出する請求項1に記載の測距カメラ。 - 前記複数の色画像信号は、赤色画像信号と、緑色画像信号と、青色画像信号との少なくとも2つを含み、
前記複数のカラーフィルターは、前記赤色画像信号用の赤色カラーフィルターと、前記緑色画像信号用の緑色カラーフィルターと、前記青色画像信号用の青色カラーフィルターとのうち、前記赤色画像信号、前記緑色画像信号、および前記青色画像信号の前記少なくとも2つに対応する少なくとも2つを含む請求項1または2に記載の測距カメラ。 - 前記複数のカラーフィルターは、特定の波長帯の光のみを透過させ、それ以外の波長帯の光を実質的に遮断する複数のバンドパスフィルターをさらに含み、
前記複数のバンドパスフィルターのそれぞれの前記特定の波長帯は、互いに異なっており、
前記複数の色画像信号は、前記複数のバンドパスフィルターのそれぞれを通過する光によって得られた複数のバンドパス画像信号を含む請求項3に記載の測距カメラ。 - 前記複数のカラーフィルターは、赤外線用カラーフィルターまたは紫外線用カラーフィルターの少なくとも一方をさらに含み、
前記複数の色画像信号は、赤外線画像信号と紫外線画像信号の少なくとも一方をさらに含む請求項3または4に記載の測距カメラ。 - 前記ボケ検出部は、前記複数の色画像信号のそれぞれにおいて、前記被写体像のエッジ部を抽出し、さらに、前記複数の色画像信号のそれぞれにおいて抽出された前記被写体像の前記エッジ部のボケ量を検出し、
前記距離算出部は、前記ボケ検出部によって検出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記エッジ部の前記ボケ量に基づいて、前記被写体の前記エッジ部までの距離を算出する請求項1ないし5のいずれかに記載の測距カメラ。 - 前記撮像素子が取得した前記複数の色画像信号と、前記距離算出部によって測定された前記被写体までの前記距離とに基づいて、前記被写体の3次元画像を生成する3次元画像生成部をさらに備える請求項1ないし6のいずれかに記載の測距カメラ。
- 被写体までの距離を測定するための測距方法であって、
光学系を用いて、前記被写体からの光を結像する工程と、
撮像素子を用いて、結像された被写体像の複数の色画像信号を取得する工程と、
プロセッサーを用いて、前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像のボケ量を検出する工程と、
前記プロセッサーを用いて、検出された前記複数の色画像信号のそれぞれにおける前記被写体像の前記ボケ量に基づいて、前記被写体までの距離を算出する工程と、を備えることを特徴とする測距方法。
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