JPH03170128A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は画像を複数の画素に分解して撮像する素子を用
いた撮像装置に関し、例えばＸ線センサやＣＣＤを用い
た撮像装置等に利用することができる。

く従来の技術〉 画素に対応するセンサを１次元ないしは２次元状に配列
したアレイセンサを用いた撮像装置では、一般に、画像
の分解能はそのセンサの配列ピッチ（以下、画素ピッチ
と称する）の２倍となる。すなわち、この種の撮像装置
では画像上で画素ピッチの２倍より短い距離しか隔てて
いない２点は識別不能である。

本出願人は、既に、この種の撮像装置において、正方形
のセンサを並べたアレイセンサを、その画素ピッチの１
／２づつ上下および左右に移動させつつ撮像するととも
に、得られた画像データを相互補完的に配列することに
よって、画像の分解能を画素ピッチと同等程度にまで向
上させる技術を提案している。（特開昭６２−５３６３
６号）〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記した特開昭６　２−５　３　６　３　６
号の技術によれば、一つの画像情報を得るためにアレイ
センサを上下と左右の２方向に動かす必要があり、その
駆動系に２方向のものを必要とする。

また、画素ピッチ寸法の２次元に等方的な画像データを
得るには、各画素のデータをビッヂ寸法の画像データを
変換する際に、デコンボリューション計算を含む膨大な
行列計算を行う必要がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、】方向
の駆動系を備えるだけで、かつ、より少ない計算のもと
に、さらに高度な画像分解能が得られる撮像装置の提供
を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達戒するための構或を、第１図に示す基本
概念図を参照しつつ説明すると、本発明は、矩形の画素
Ｐ，〜Ｐ＋ｓを行列状に配列し、かつ、上記の矩形から
その矩形よりも面積が狭い微小矩形が突出および陥没し
た形状の多角形の画素Ｐ＋ｂ”　ｐ３０を矩形画素ｐ，
〜Ｐｕｓの行数および列数に対応して行列状に配列して
なるアレイセンサａと、そのアレイセンサａを、矩形画
素ｐ，が移動前の多角形画素ＰＩ７の位置に微小矩形を
除く部分に重なるように、かつ、矩形の一辺Ｌよりも短
い一定の距離づつ移動させる駆動手段ｄと、各移動時に
得られる画素データから微小矩形によって投影される領
域のデータを求めて画面上に画像情報を出ノｊする演算
千段Ｃを備えたことによって特徴づけられる。

く作用〉 基本的には、アレイセンサを画素のピッチよりも短い距
離づつ移動させることによって分解能を向上させるわけ
であるが、画素の形状を矩形とその矩形から微小矩形が
突出した多角形とすることによって、アレイセンサａを
１方向に移動するだけで、微小矩形により投影される領
域のデータを矩形画素および多角形画素の各データから
求めることが可能となる。

く実施例〉 第２図は本発明実施例の構成図である。

アレイセンサＡには、Ｘ線源１から出て被写体Ｗを透過
したＸ線が入射する。このアレイセンサａは、後述する
ような正方形状の有感面を持つセンサＳ，〜ＳＩ５を５
行，３列に配列し、かつ、多角形状の有感面を持つセン
サＳ１〜Ｓ，。を同じく５行、３列に配列したもので、
駆動機構２によって後述する方向に一定の微小距離づつ
移動され、その移動ごとに各画素データが画像メモリ３
に採り込まれる。

駆動機構２は、例えばステンピングモー夕とラソクピニ
オンあるいは送りねじ等の公知の機構であって、コンピ
ュータ４によって制御される。コンピュータ４は、駆動
機構２によってアレイセンサａを動かせつつ、その各移
動ごとの各画素データを画像メモリ３内の定められたア
ドレスに格納していく。そして、後述する方法にって画
像データをＣＲＴ５に出力する。

第３図は本発明実施例のアレイセンサａの有感面の拡大
正面図である。

画素Ｐ＋−Ｐｕｓを構或するＸ線センサＳ　Ｉ−　Ｓ　
Ｉ　５は、一辺がＬの正方形の有感面を有している。画
素ｐｕｂ”ｐ３。を構戒するＸ線センサ３１６〜Ｓ３。

は、一辺がＬの正方形に一辺が１／３Ｌの微小正方形が
付加された形状の有感面を有している。そして、このよ
うなアレイセンサａが、Ｘ方向に対するＹ方向の移動量
の比が３：工となる方向、つまり、θ′．１８，４３゜
となる方向に、正方形の一辺Ｌの１　／　３　ＣＯＳθ
の距離づつ移動され、その移動ごとの各位置おいてそれ
ぞれの画素データが演算処理装置３に記憶されるわけで
ある。

次に、第３図を参照しつつ以下に作用を述べる。

アレイセンサａを上記の方向にＬ　／　３　ＣＯＳθづ
つ移動させてゆくと、９回目の移動の位置でのセンサＳ
１は最初の位置のセンサ３１７に重なり、図中の微小正
方形領域０Ａが投影されることになる。

従って、この微小正方形領域ＯＡの画像データは、最初
の位置で撮像したセンサ３１７と９回目の位置でのセン
サＳ，との画像データの差によって得ることができる。

ここで、センサＳ１の９回目の移動の位置での画像デー
タを　Ｓｌ％およびセンサＳＩ７の最初の位置での画像
データを’３１７とすると、微小正方形領域の画像デー
タ０Ａは、 ？Ａ：ＯＳ１■−９３， となる。

同様に、微小正方形領域０Ｄの画像データは、６　１）
　＝　ｏ　３　，　６−，　９　Ｓ２となる。また、微
小正方形領域０Ｂおよび０Ｅのそれぞれの画像データは
、 ’Ｂ＝　（’Ｓｚｚ＋ＯＳ＋■）　　（’ＳＩ＋’Ｓ６
）ＯＥ＝　（’ＳＩ８＋ＯＳｌｌ）　　　（’Ｓ２＋９
Ｓ７）となる。さらに、微小正方形頷域０Ｃの画像デー
タは、 ’Ｃ＝（’Ｓｌｌｌ”Ｓ２３＋’ＳＺ８）　　（９Ｓｚ
＋９Ｓｔ＋９Ｓ＋ｔ）となる。

そして、アレイａの移動回数を指す引数をｉとすると、
図中に黒丸で示すＯＡ・・・’Ａの位置の微小正方形領
域の画像データは、 ・八一″Ｓ，，．ｆ＋９３１ によって計算することができ、同様に、図中に黒丸で示
す・Ｂ，’Ｃ，’Ｄおよび１Ｅの各微小領域のそれぞれ
の画像データを計算によって求めることができる。ただ
し、″１Ｂおよび−６Ｃ等の各領域の画像データは、ア
レイａを逆向きに移動することによって得る。

ここで、各微小領域の間隔、つまり黒丸の間隔は、０Ａ
〜１Ａ間が、Ｌ　／　３　ＣＯＳ１８．４３゜’＝０．
３５１ＬＯ　Ａ　，　−　ｆｆ　Ｂ間が、Ｌ／３′＝ｉ
０．３３３Ｌとなり、各画素間はほぼ等方的となる。

以上のように、本発明実施例においては、アレイセンサ
ａを微小ピッチづつ移動させてることによって、ピッチ
寸法の画像データを一回の計算で得ることができる。

以上の実施例では、多角形画素における微小正方形の一
辺を、正方形画素の一辺Ｌの１７′３としているが、本
発明はこれに限定されることなく、例えば、１／４等、
正方形画素の一辺Ｌの１．　７　ｎ（ｎは自然数）とし
てもよく、その自然数ｎを適宜に選択することによって
画像の分解能を任意ムこ設定することができる。なお、
この場合、正方形画素および多角形画素のそれぞれのＸ
方向における列数をｎ列とし、かつ、多角形画素の各列
ごとにおける微小正方形の突出位置は、それぞれ互いに
異なる位置になるようにすればよい。また、アレイの移
動方向は、Ｘ方向に対するＹ方向の移動量の比がｎ：１
となる方向とすればよい。

なお、本発明はＸ線撮像装置の外、ＣＣＤ等を用いて画
素情報の連続によって画像を形或する撮像装置に広く応
用できることは勿論である。

く発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば，、例えば正方形
画素のみを持つアレイを上下左右に移動させる従来の技
術では、画像データを得るのに例えば１０００次元以上
の複雑の行列計算が必要であったのに刻し、一回の計算
によって高度な分解能の画像を得ることができる。これ
により、ハードウェアおよびソフトウェアの簡素化なら
びに演算処理時間の大幅な短縮化が達或できる。また、
従来技術では、アレイの駆動系が２方向のものが必要で
あったが、本発明では１方向のもので済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構威を示す基本概念図，．第２図は本
発明実施例の全体構或図、第３図はそのアレイセンサａ
の有感面の拡大正面図である。 １・・・Ｘ線源 ２・・・駆動機構 ３・・・画像メモリ ４・・・コンビューク ５・・・ＣＲＴ ａ・・・アレイセンサ ＳＩ−３３。・・・Ｘ線センサ ｐｌ−　Ｔ）　３。・・・画素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　矩形の画素を行列状に配列し、かつ、上記矩形からそ
   の矩形よりも面積が狭い微小矩形が突出および陥没した
   形状の多角形の画素を上記矩形画素の行数および列数に
   対応して行列状に配列してなるアレイセンサと、そのア
   レイセンサを、上記矩形画素が移動前の上記多角形画素
   の位置に上記微小矩形を除く部分に重なるように、かつ
   、上記矩形の一辺よりも短い一定の距離づつ移動させる
   駆動手段と、各移動時に得られる画素データから上記微
   小矩形によって投影される領域のデータを求めて画面上
   に画像情報を出力する演算手段を備えてなる、撮像装置
   。