JP6524640B2 - プレノプティック・カラー撮像システム - Google Patents
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Description
Claims (20)
- プレノプティック・カラー撮像システムであって、
オブジェクトのカラー・プレノプティック画像を捕捉するスペクトル符号化プレノプティック撮像システムと、
前記オブジェクトの通常の画像を捕捉する高解像度撮像システムであって、前記高解像度撮像システム及び前記スペクトル符号化プレノプティック撮像システムは同じオブジェクトの画像を捕捉するよう光学的に整合させており、前記捕捉された通常の画像は前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像よりも高い解像度を有する高解像度撮像システムと、
前記捕捉された通常の画像の輝度と前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像の輝度との間のヒストグラム等化に基づいて、前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像を前記捕捉された通常の画像と組み合わせて、前記オブジェクトのカラー画像を生成する処理モジュールであって、前記カラー画像が前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像よりも高い解像度を有する処理モジュールとを備えるプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項1記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、
前記高解像度撮像システム及び前記スペクトル符号化プレノプティック撮像システムは前面開口部を共有し、
前記高解像度撮像システムは第1の撮像光学系及び第1のセンサ・アレイを備え、前記第1の撮像光学系は前記オブジェクトの光学画像を形成し、前記第1のセンサ・アレイは前記光学画像を捕捉し、
前記スペクトル符号化プレノプティック撮像システムは、第2のセンサ・アレイ及び二次撮像アレイを有するプレノプティック・センサ・モジュール、カラー・フィルタ・モジュール、及び第2の撮像光学系を備え、前記第2の撮像光学系、前記カラー・フィルタ・モジュール、及び前記二次撮像アレイは前記オブジェクトのスペクトル符号化プレノプティック画像を形成し、前記第2のセンサ・アレイは前記スペクトル符号化プレノプティック画像を捕捉し、
前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系は前記前面開口部を共有する一方、前記第1のセンサ・アレイ及び前記プレノプティック・センサ・モジュールは別々の物理構成部分によって実現されるプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項2記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系は共有撮像光学系によって物理的に実現されるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項3記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、
前記共有された撮像光学系の下流に配置されたビームスプリッタ装置を更に備え、前記ビームスプリッタ装置は、前記第1のセンサ・アレイと前記プレノプティック・センサ・モジュールとの間で、前記共有された撮像光学系からの光を分割するプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項4記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記ビームスプリッタ装置がニュートラル・デンシティ・ビームスプリッタであるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項4記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記ビームスプリッタ装置がダイクロイック・ビームスプリッタであるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項4記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記ビームスプリッタ装置が偏光ビームスプリッタであるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項3記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、
前記共有された撮像光学系の下流に配置された時間多重化装置を更に備え、前記時間多重化装置は、前記第1のセンサ・アレイと前記プレノプティック・センサ・モジュールとの間で、前記共有された撮像光学系からの光を交互に誘導するプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項8記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記時間多重化装置がチョッパであるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項8記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記時間多重化装置は、前記第1のセンサ・アレイと前記プレノプティック・センサ・モジュールとの間で、前記共有された撮像光学系からの光を交互に誘導するよう移動させることが可能な可動ミラーであるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項3記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、更に、
前記共有された撮像光学系からの光を受け取るために前記第1のセンサ・アレイ及び前記プレノプティック・センサ・モジュールを交互に配置させる機械機構を備えるプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項1記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、
前記高解像度撮像システムは第1の撮像光学系及び第1のセンサ・アレイを備え、前記第1の撮像光学系は前記オブジェクトの光学画像を形成し、前記第1のセンサ・アレイは前記光学画像を捕捉し、
前記スペクトル符号化プレノプティック撮像システムは、第2のセンサ・アレイ及び二次撮像アレイを有するプレノプティック・センサ・モジュール、カラー・フィルタ・モジュール、及び第2の撮像光学系を備え、前記第2の撮像光学系、前記カラー・フィルタ・モジュール、及び前記二次撮像アレイは前記オブジェクトのスペクトル符号化プレノプティック画像を形成し、前記第2のセンサ・アレイは前記スペクトル符号化プレノプティック画像を捕捉し、
前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系は、共有された撮像光学系によって物理的に実現され、前記第1のセンサ・アレイ及び前記第2のセンサ・アレイは共有されたセンサ・アレイによって物理的に実現されるプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項12記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、更に、
前記共有された撮像光学系と前記共有されたセンサ・アレイとの間で前記二次撮像アレイを交互に位置付け、前記共有された撮像光学系と前記共有されたセンサ・アレイとの間から前記二次撮像アレイを除去するための機械機構を更に備え、前記共有されたセンサ・アレイは、前記共有された撮像光学系と前記共有されたセンサ・アレイとの間に前記二次撮像アレイが配置されている場合に、前記スペクトル符号化プレノプティック画像を捕捉し、前記共有されたセンサ・アレイは、前記共有された撮像光学系と前記共有されたセンサ・アレイとの間から前記二次撮像アレイが除去された場合に前記光学画像を捕捉するプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項13記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記機械機構は、前記共有された撮像光学系と前記共有されたセンサ・アレイとの間の位置の内外で、前記二次撮像アレイを切り替えるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項13記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、更に、
前記カラー・フィルタ・モジュールを、交互に、前記共有された撮像光学系の光路内の位置に配置し、前記共有された撮像光学系の光路内の位置から除去するための第2の機械機構を備えるプレノプティック・カラー撮像システム。 - 請求項2記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記カラー・フィルタ・モジュールは、少なくとも2つのカラー・フィルタと、クリア・フィルタ、ニュートラル・デンシティ・フィルタ、及び偏光フィルタを含む群から選択された少なくとも1つのフィルタとを備えるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項1記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、
前記高解像度撮像システムは第1の撮像光学系及び第1のセンサ・アレイを備え、前記第1の撮像光学系は前記オブジェクトの光学画像を形成し、前記第1のセンサ・アレイは前記光学画像を捕捉し、
前記スペクトル符号化プレノプティック撮像システムは、第2のセンサ・アレイ及び二次撮像アレイを有するプレノプティック・センサ・モジュール、カラー・フィルタ・モジュール、及び第2の撮像光学系を備え、前記第2の撮像光学系、前記カラー・フィルタ・モジュール、及び前記二次撮像アレイは前記オブジェクトのスペクトル符号化プレノプティック画像を形成し、前記第2のセンサ・アレイは前記スペクトル符号化プレノプティック画像を捕捉し、
前記高解像度撮像システム及び前記スペクトル符号化プレノプティック撮像システムは各撮像システムの開口部の上流で光学的に整合させている一方、前記第1の撮像光学系及び前記第2の撮像光学系は別々の物理構成部分で実現されるプレノプティック撮像システム。 - 請求項1記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記オブジェクトの前記通常の画像は前記オブジェクトのグレースケール画像であるプレノプティック・カラー撮像システム。
- 請求項1記載のプレノプティック・カラー撮像システムであって、前記オブジェクトの前記通常の画像は前記オブジェクトのカラー画像であるプレノプティック・カラー撮像システム。
- カラー画像を生成する方法であって、前記方法は、
オブジェクトのカラー・プレノプティック画像を捕捉する工程と、
前記オブジェクトの通常の画像を捕捉する工程であって、前記捕捉された通常の画像は、前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像よりも高い解像度を有する工程と、
前記捕捉された通常の画像の輝度と前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像の輝度との間のヒストグラム等化に基づいて、前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像を前記捕捉された通常の画像と組み合わせて、前記オブジェクトのカラー画像を生成する工程であって、前記カラー画像が前記捕捉されたカラー・プレノプティック画像よりも高い解像度を有する工程とを含む方法。
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