JPWO2020016922A1 - 撮像システム、処理装置および内視鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
点広がり関数(Point Spread Function、以下「PSF」とも呼ぶ)を利用して、ぼけた画像にデコンボリューションによる逆フィルタをかけ、画像を復元する技術が知られている。PSFは光学系の点光源に対する応答を表す関数であり、撮像装置の光学系に応じて決定される。
図6は、実施例1における撮像素子12の駆動パターンDP2を示す。図6の横軸は時間を示し、縦軸は撮像素子12の位置を示す。三角波形である駆動パターンDP1と比較すると、駆動パターンDP2は、撮像素子12の駆動速度を、被写界深度の近点側および遠点側の位置で遅く、被写界深度の中央付近の位置で速く設定している。このため撮像素子12は露光期間中、中央位置と比べて、近点側および遠点側の位置でゆっくり移動し、近点側および遠点側でより多くの画像情報を取得する。駆動パターンDP2は、近点側と遠点側で同じ速度変化のパターンを含んでよい。駆動パターンDP2は、典型的には正弦波形で表現されてよいが、別の波形で表現されてもよい。駆動部16は、近点および遠点で撮像素子12の駆動方向を切り替えるため、近点および遠点での駆動速度が遅い駆動パターンDP2によると、切り替え時の駆動負荷を低減できる利点がある。
図8は、実施例2における撮像素子12の駆動パターンDP3を示す。図8の横軸は時間を示し、縦軸は撮像素子12の位置を示す。三角波形である駆動パターンDP1と比較すると、駆動パターンDP3は、撮像素子12の駆動速度を、被写界深度の近点側および遠点側の位置で速く、被写界深度の中央付近の位置で遅く設定している。このため撮像素子12は露光期間中、近点側および遠点側の位置と比べて、中央位置付近でゆっくり移動し、中央位置付近でより多くの画像情報を取得する。駆動パターンDP3は、近点側と遠点側で同じ速度変化のパターンを含んでよい。
図10は、実施例3における撮像素子12の駆動パターンDP4を示す。図10の横軸は時間を示し、縦軸は撮像素子12の位置を示す。三角波形である駆動パターンDP1と比較すると、駆動パターンDP4は、撮像素子12の駆動速度を、被写界深度の遠点側の位置で速く、被写界深度の近点側の位置で遅く設定している。このため撮像素子12は露光期間中、遠点側の位置と比べて、近点側の位置でゆっくり移動し、近点側でより多くの画像情報を取得する。駆動パターンDP4は、折れ線ではなく、曲線で表現されてもよい。
図12は、実施例4における撮像素子12の駆動パターンDP5を示す。図12の横軸は時間を示し、縦軸は撮像素子12の位置を示す。三角波形である駆動パターンDP1と比較すると、駆動パターンDP5は、撮像素子12の駆動速度を、被写界深度の近点側の位置で速く、被写界深度の遠点側の位置で遅く設定している。このため撮像素子12は露光期間中、近点側の位置と比べて、遠点側の位置でゆっくり移動し、遠点側でより多くの画像情報を取得する。駆動パターンDP5は、折れ線ではなく、曲線で表現されてもよい。
実施例1〜4では、IPSF選択部50が、駆動パターン選択部42により選択された駆動パターンに対応するIPSFを選択し、画像生成部40が、選択されたIPSFを用いて復元画像を生成した。実施例5では、画像生成部40が、撮像素子12におけるカラーフィルタの特性を加味したIPSFを用いて、カラーフィルタごとに被写界深度を拡大した復元画像を生成する。
Claims (13)
- 撮像光学系と、
2次元画素アレイを有する撮像素子と、
前記撮像光学系に含まれるフォーカスレンズおよび前記撮像素子の少なくとも一方を駆動する駆動部と、
複数の積算点広がり関数の中から、画像生成に使用する積算点広がり関数を選択するIPSF選択部と、
選択した積算点広がり関数を用いて画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする撮像システム。 - 前記撮像素子の露光期間中の前記駆動部による駆動パターンを、複数の駆動パターンの中から選択する駆動パターン選択部をさらに備え、
前記IPSF選択部は、選択された駆動パターンに対応する積算点広がり関数を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。 - 選択された駆動パターンは、前記撮像素子の露光期間中に、駆動速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像システム。 - 少なくとも1つの波長の光を出射して被写体を照明する照明部をさらに備え、
前記IPSF選択部は、前記照明部から出射される光の波長に対応する積算点広がり関数を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。 - 前記照明部から出射する光の波長を選択する照明光選択部をさらに備え、
前記IPSF選択部は、選択された光の波長に対応する積算点広がり関数を選択する、
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像システム。 - 前記照明部は、2つ以上の波長の光を出射して被写体を照明し、
前記IPSF選択部は、前記照明部から出射される光の2つ以上の波長に対応する積算点広がり関数を選択する、
ことを特徴とする請求項4または5に記載の撮像システム。 - 複数の積算点広がり関数の中から、画像生成に使用する積算点広がり関数を選択するIPSF選択部と、
選択した積算点広がり関数を用いて画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする処理装置。 - 前記IPSF選択部は、露光期間中のフォーカスレンズおよび撮像素子の少なくとも一方を駆動する駆動パターンに対応する積算点広がり関数を選択する、
ことを特徴とする請求項7に記載の処理装置。 - 駆動パターンは、露光期間中に、駆動速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項8に記載の処理装置。 - 前記IPSF選択部は、被写体を照明する照明部から出射される光の波長に対応する積算点広がり関数を選択する、
ことを特徴とする請求項7に記載の処理装置。 - 前記画像生成部は、内視鏡で撮影された内視鏡画像を、積算点広がり関数により復元した画像を生成する、
ことを特徴とする請求項7から10のいずれかに記載の処理装置。 - 撮像光学系と、
2次元画素アレイを有する撮像素子と、
前記撮像素子の露光期間中に、前記撮像光学系に含まれるフォーカスレンズおよび前記撮像素子の少なくとも一方を駆動可能な駆動部と、
を備えることを特徴とする内視鏡。 - 前記駆動部は、前記撮像素子の露光期間中に駆動速度を変化させる駆動パターンで、前記フォーカスレンズおよび前記撮像素子の少なくとも一方を駆動可能である、
ことを特徴とする請求項12に記載の内視鏡。
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