JP2021506168A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. シーンの三次元画像データを捕捉する方法であって、
   ａ）回折された光学波面を生成するよう、格子軸に沿った格子間隔を有する回折格子パターンに従って前記シーンから生じる光学波面を回折することと、
   ｂ）各々が色フィルタと関連付けられた複数の感光画素を含む画素アレイを使用して、近接場領域内で前記回折された光学波面を検出し、画素データを獲得することであって、前記色フィルタは、一次色と関連付けられた異なる隣接した画素が前記回折された光学波面の全サイクルにわたって前記回折された光学波面の異なる空間的部分を検出するように配列された前記一次色及び１つ以上の二次色を定義した色モザイクを形成して前記検出をすることと、
   ｃ）前記一次色及び前記二次色に従って、前記画素データを対応する一次色チャネル及び二次色チャネルに解析することと、
   ｄ）前記一次色チャネルと関連付けられた前記回折された光学波面の強度プロファイルの主基底成分及び主変調成分を判定することと、
   ｅ）前記二次チャネルの各々と関連付けられた前記回折された光学波面の強度プロファイルの二次基底成分及び二次変調成分を判定することと、
   ｆ）前記主基底成分及び前記二次基底成分を使用して、前記シーンの２Ｄ画像を再構築することと、
   ｇ）前記色チャネルの関連する１つの前記変調成分から物体距離情報を提供するよう較正された少なくとも１つの色放射伝達関数を使用して、前記シーンの奥行マップを作成することと、
   を備える、前記方法。
2. 各々の色放射伝達関数は、前記関連する色チャネルの前記回折された光学波面の前記強度プロファイルを、前記検出するステップのために使用される画像捕捉デバイスの対応する焦点平面に関連付ける、請求項１に記載の方法。
3. ステップｅ）の二次基底成分及び二次変調成分を判定することは、隣接したバンクが強め合う干渉オフセットまたは弱め合う干渉オフセットを有するかどうかを判定するために、前記画素の隣接したバンクについての前記一次色チャネルと関連付けられた前記回折された光学波面の前記強度プロファイルを使用することを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. ステップｇ）の前記奥行マップを作成することは、前記主変調成分及び前記関連する色放射伝達関数を使用して、粗い奥行マップを作成することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記粗い奥行マップを作成することは、
   前記一次色チャネルについての相対的な奥行情報を、それに関連付けられた前記主変調成分から獲得することと、
   前記相対的な奥行情報と、前記一次色チャネルと関連付けられた前記色放射伝達関数との比較から、前記一次色チャネルについての絶対的な奥行情報を獲得することと、
   を含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記一次色チャネルは、緑色チャネルであり、
   前記二次色チャネルは、赤色チャネル及び青色チャネルであり、
   前記関連する色放射伝達関数はそれぞれ、緑色放射伝達関数（ＧＲＴＦ）、赤色放射伝達関数（ＲＲＴＦ）、及び青色放射伝達関数（ＢＲＴＦ）を定義する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記色モザイクは、Ｂａｙｅｒパターンである、請求項６に記載の方法。
8. 前記画素アレイは、前記格子間隔よりも短い、前記格子軸に沿った画素ピッチを有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前期画素ピッチの前記格子間隔に対する比率は実質的に２に等しい請求項８に記載の方法。
10. 主基底成分及び主変調成分を判定することは、それぞれ、前記一次色に関連した隣接画素バンクから強度画素データを加算し及び減算することを含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、シーンから生じ、格子軸に沿った格子間隔を有する回折格子パターンに従って回折された、回折された光学波面から前記シーンの三次元画像データを獲得するためのコンピュータ実行可能命令を有する、前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
    前記回折された光学波面は、各々が色フィルタと関連付けられた複数の感光画素を含む画素アレイを使用して近接場領域で回折されて、画素データを獲得し、
    前記色フィルタは、一次色と関連付けられた異なる隣接した画素が前記回折された光学波面の全サイクルにわたって前記回折された光学波面の異なる空間的部分を検出するように配列された前記一次色及び１つ以上の二次色を定義した色モザイクを形成し、
    前記コンピュータ実行可能命令は、前記画素データを受信したプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
    ａ）前記一次色及び前記二次色に従って、前記画素データを対応する一次色チャネル及び二次色チャネルに解析することと、
    ｂ）前記一次色チャネルと関連付けられた前記回折された光学波面の強度プロファイルの主基底成分及び主変調成分を判定することと、
    ｃ）前記二次チャネルの各々と関連付けられた前記回折された波面の強度プロファイルの二次基底成分及び二次変調成分を判定することと、
    ｄ）前記主基底成分及び前記二次基底成分を使用して、前記シーンの２Ｄ画像を再構築することと、
    ｅ）前記色チャネルの関連する１つの前記変調成分から物体距離情報を提供するよう較正された少なくとも１つの色放射伝達関数を使用して、前記シーンの奥行マップを作成することと、
    を実行させる、前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
12. 各々の色放射伝達関数は、前記関連する色チャネルの前記回折された光学波面の前記強度プロファイルを、前記検出するステップのために使用される画像捕捉デバイスの対応する焦点平面に関連付ける、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
13. ステップｃ）の二次基底成分及び前記二次変調成分を判定することは、隣接したバンクが強め合う干渉オフセットまたは弱め合う干渉オフセットを有するかどうかを判定するために、前記画素の隣接したバンクについての前記一次色チャネルと関連付けられた前記回折された光学波面の前記強度プロファイルを使用することを含む、請求項１１又は１２に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
14. ステップｅ）の前記奥行マップを作成することは、前記主変調成分及び前記関連する色放射伝達関数を使用して、粗い奥行マップを作成することを含む、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
15. 前記粗い奥行マップを作成することは、
    前記一次色チャネルについての相対的な奥行情報を、それに関連付けられた前記主変調成分から獲得することと、
    前記相対的な奥行情報と、前記一次色チャネルと関連付けられた前記色放射伝達関数との比較から、前記一次色チャネルについての絶対的な奥行情報を獲得することと、
    を含む、請求項１４に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
16. 前記一次色チャネルは、緑色チャネルであり、
    前記二次色チャネルは、赤色チャネル及び青色チャネルであり、
    前記関連する色放射伝達関数はそれぞれ、緑色放射伝達関数（ＧＲＴＦ）、赤色放射伝達関数（ＲＲＴＦ）、及び青色放射伝達関数（ＢＲＴＦ）を定義する、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
17. 前記色モザイクは、Ｂａｙｅｒパターンである、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
18. 前記画素アレイは、前記格子間隔よりも短い、前記格子軸に沿った画素ピッチを有する請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
19. 前期画素ピッチの前記格子間隔に対する比率は実質的に２に等しい請求項１８に記載の方法。
20. 主基底成分及び主変調成分を判定することは、それぞれ、前記一次色に関連した隣接画素バンクから強度画素データを加算し及び減算することを含む請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の方法。