JP5756572B2 - 画像処理装置及び方法並びに撮像装置 - Google Patents
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Description
これによれば、重み付き積和値S0として算出された画素データS0は、瞳面PPの各分割領域C(1)〜C(5)の各々に対して重み係数α1〜α5の各々の値に対応した光透過率の光学フィルタ(2次元フィルタ)を配置し、通常のイメージセンサのようにマイクロレンズ14(0)に入射した光線(合焦面FPの物点からの光線)を1つの受光セルで受光した場合に得られる画素データに相当している。
これによれば、センサブロックB(i)の総数、即ち、マイクロレンズ14(i)のレンズ数に相当する画素数からなる1コマ分の画像データが生成される。そして、任意の位置のセンサブロックB(i)により得られた画素データS(i,1)〜S(i,5)に対して上式(2)により重み付き積和値Siとして算出された画素データSiは、瞳面PPの各分割領域C(1)〜C(5)の各々に対して重み係数α1〜α5の各々の値に対応した光透過率の光学フィルタを配置し、通常のイメージセンサのようにマイクロレンズ14(i)に入射した光線(合焦面FPの物点からの光線)を1つの受光セルで受光した場合に得られる画素データに相当しているということができる。即ち、メインレンズ12の物体像に重み係数α1〜α5を有する2次元フィルタからなる符号化開口パターンを畳み込むことに相当する。
2次元的に配列された受光セル16(i,j)の数が64と異なる場合であっても、また、その配列がどのような形態であっても上式(2)、(3)のようにして重み付き積和値Siを算出することで、各受光セル16(i,j)に対応する瞳面PPの各分割領域C(j)に重み係数αjの光透過率の2次元フィルタからなる符号化開口を配置したときの画素データを算出することができる。1つのセンサブロックB(i)に対して受光セル16(i,j)を縦横16×16個の総数256個(j=1〜256)とすると好適である。
1/f′=1/a′+1/b′ ・・・(4)
の関係から求まる前側の距離a′の面(結像面IP)の像を受光セル16(i,j)に結像する。その結像面IPと、メインレンズ12との距離をbとし、メインレンズ12の焦点距離をfとすると、少なくとも距離bが焦点距離fよりも長くなる位置にメインレンズ12が配置されている。このとき、メインレンズ12は、次式(5)、
1/f=1/a+1/b ・・・(5)
の関係から求まる前側の距離aの面を合焦面FPとして、合焦面FPの被写体Objを上記結像面IPに結像する。
Claims (10)
- メインレンズと、2次元状に配列された光電変換素子により構成される複数の画素を有するイメージセンサと、前記イメージセンサの入射面側に配設されたレンズアレイであって、該レンズアレイの各レンズにより前記メインレンズの瞳像を前記イメージセンサの受光面に前記レンズアレイのレンズの数だけ結像させるレンズアレイとを有する撮像手段から画像を取得する画像取得手段と、
メインレンズの複数の瞳像に対するそれぞれの符号化開口パターンを設定する符号化開口パターン設定手段と、
前記イメージセンサから取得される画像中の前記レンズアレイのレンズ毎の瞳像と前記符号化開口パターン設定手段により設定された符号化開口パターンとの重み付き積和演算を行う演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づく画像を生成する画像生成手段と、
を備えた画像処理装置。 - メインレンズと、2次元状に配列された光電変換素子により構成される複数の画素を有するイメージセンサと、前記イメージセンサの入射面側に配設され、前記メインレンズにより結像された像を前記イメージセンサの受光面に再結像させるレンズアレイとを有する撮像手段から画像を取得する画像取得手段と、
メインレンズの瞳像に対する符号化開口パターンであって、前記イメージセンサから取得される画像中の、前記レンズアレイのレンズ毎の部分像から被写体像の同じ位置に対応する画素を収集する画素収集手段と、
メインレンズの瞳像に対する符号化開口パターンを設定する符号化開口パターン設定手段と、
前記画素収集手段により収集した画素群と前記符号化開口パターン設定手段により設定された符号化開口パターンとの重み付け積和演算を行う演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づく画像を生成する画像生成手段と、
を備えた画像処理装置。 - 前記符号化開口パターン設定手段は、複数の種類の符号化開口パターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から1つの符号化開口パターンを選択する選択手段とを有し、前記選択手段により選択した符号化開口パターンを設定する請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記符号化開口パターン設定手段は、符号化開口パターンに対応する重み係数を有する2次元フィルタの各位置における重み係数を指定する指定手段を有し、前記指定手段による指定により任意の符号化開口パターンを設定する請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記符号化開口パターン設定手段は、前記レンズアレイのレンズ毎の瞳像に異なる符号化開口パターンを設定する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記符号化開口パターン設定手段は、前記画素収集手段により収集した画素群毎に異なる符号化開口パターンを設定する請求項2に記載の画像処理装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置を備えた撮像装置。
- メインレンズと、2次元状に配列された光電変換素子により構成される複数の画素を有するイメージセンサと、前記イメージセンサの入射面側に配設されたレンズアレイであって、該レンズアレイの各レンズにより前記メインレンズの瞳像を前記イメージセンサの受光面に前記レンズアレイのレンズの数だけ結像させるレンズアレイとを有する撮像手段から画像を取得する画像取得工程と、
メインレンズの瞳像に対するそれぞれの符号化開口パターンを設定する符号化開口パターン設定工程と、
前記イメージセンサから取得される画像中の前記レンズアレイのレンズ毎の瞳像と前記符号化開口パターン設定工程により設定された符号化開口パターンとの重み付き積和演算を行う演算工程と、
前記演算工程による演算結果に基づく画像を生成する画像生成工程と、
を含む画像処理方法。 - メインレンズと、2次元状に配列された光電変換素子により構成される複数の画素を有するイメージセンサと、前記イメージセンサの入射面側に配設され、前記メインレンズにより結像された像を前記イメージセンサの受光面に再結像させるレンズアレイとを有する撮像手段から画像を取得する画像取得工程と、
メインレンズの瞳像に対する符号化開口パターンであって、前記イメージセンサから取得される画像中の、前記レンズアレイのレンズ毎の部分像から被写体像の同じ位置に対応する画素を収集する画素収集工程と、
メインレンズの瞳像に対する符号化開口パターンを設定する符号化開口パターン設定工程と、
前記画素収集工程により収集した画素群と前記符号化開口パターン設定工程により設定された符号化開口パターンとの重み付き積和演算を行う演算工程と、
前記演算工程による演算結果に基づく画像を生成する画像生成工程と、
を含む画像処理方法。 - 前記符号化開口パターン設定工程により符号化開口パターンの設定を変更する工程を含み、
前記演算工程は、前記画像取得工程により取得した1つの画像に対して前記符号化開口パターン設定工程により符号化開口パターンが変更される毎に変更後の符号化開口パターンを使用した重み付き積和演算を実行し、
前記画像生成工程は、前記符号化開口パターン設定工程により符号化開口パターンが変更される毎に前記演算工程による演算結果に基づいて画像を生成する請求項8又は9に記載の画像処理方法。
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