摄像装置、图像处理方法制造方法及图纸

技术编号:14707430 阅读:91 留言:0更新日期:2017-02-25 18:57
摄像装置具有:摄像元件(22),其具有以规定的像素间距排列的多个像素;移位机构(23),其以像素间距的非整数倍的移动量进行像素偏移;微型计算机(45),其在各像素偏移位置处使摄像元件(22)进行摄像并取得多个图像数据;合成处理部(31),其对所取得的多个图像数据进行合成而生成高分辨率的合成图像数据;以及图像处理部(32),其根据合成图像数据的与像素开口有关的特性决定边缘强调参数,对合成图像数据进行边缘强调处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对以小于像素间距的移动量进行像素偏移而取得的多个图像数据进行合成而生成高分辨率的图像的摄像装置、图像处理方法
技术介绍
以往,公知有如下的摄像装置:使摄像元件和由摄像元件接收的光束的相对位置以小于摄像元件的像素间距的移动量移动并进行摄像,对所取得的多个图像数据进行合成,生成更高分辨率的图像。例如在日本特开平7-240870号公报中记载了如下技术:通过可变顶角棱镜的屈曲使由拍摄光学系统成像的被摄体像与摄像元件的相对位置在水平和/或垂直方向上移位1/2像素间距,对移位后的位置处取得的多个图像数据进行合成,由此生成高分辨率的图像。并且,在日本特开平6-225317号公报中记载了如下技术:通过压电元件使摄像元件在水平或垂直方向上偏移1像素间距、在倾斜方向上偏移1/2像素间距,在各个像素偏移位置处进行摄像,对所取得的多个图像进行合成,由此生成高分辨率的图像。但是,近年来,摄像元件的制造技术进步,像素开口率提高,例如,提出了像素的开口宽度超过像素间距的50%的技术。当针对上述这种像素开口率较高的摄像元件应用上述日本特开平7-240870号公报或上述日本特开平6-225317号公报所记载的技术时,在合成后的高分辨率的图像中,产生像素的开口宽度大于取样间距这样的状态。因此,例如在以像素等倍的条件进行观察的情况下,图像的鲜锐度大幅降低(作为具体例,同一空间频率中的MTF特性大幅降低)。本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供如下的摄像装置、图像处理方法:在根据像素偏移后的多个图像得到合成图像时,能够减轻由于像素开口的影响而导致的分辨率劣化,生成鲜锐度较高的合成图像。
技术实现思路
用于解决课题的手段本专利技术的某个方式的摄像装置具有:摄像元件,其具有以规定的像素间距呈二维状排列的多个像素;像素偏移部,其进行像素偏移,使得上述摄像元件和由该摄像元件接收的光束在上述二维状排列的方向上的相对位置成为移动量不同的多个相对位置,其中,该移动量不同的多个相对位置包含上述像素间距的非整数倍的移动量的相对位置;摄像控制部,其在上述多个相对位置处分别使上述摄像元件进行摄像动作,取得多个图像数据;图像合成部,其通过对由上述摄像控制部取得的多个图像数据进行合成,生成分辨率比从该摄像元件得到的图像数据高的合成图像数据;以及图像处理部,其根据上述合成图像数据的与像素开口有关的特性决定边缘强调参数,根据所决定的边缘强调参数对上述合成图像数据进行边缘强调处理。并且,本专利技术的某个方式的图像处理方法具有如下步骤:进行像素偏移,使得摄像元件和由上述摄像元件接收的光束在二维状排列的方向上的相对位置成为移动量不同的多个相对位置,其中,该摄像元件具有以规定的像素间距呈上述二维状排列的多个像素,该移动量不同的多个相对位置包含上述像素间距的非整数倍的移动量的相对位置;以及对在上述多个相对位置处分别通过上述摄像元件进行摄像动作而取得的多个图像数据进行处理,其中,该图像处理方法具有如下步骤:通过对上述多个图像数据进行合成,生成分辨率比从该摄像元件得到的图像数据高的的合成图像数据;根据上述合成图像数据的与像素开口有关的特性决定边缘强调参数;以及根据所决定的上述边缘强调参数对上述合成图像数据进行边缘强调处理。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1中的数字照相机的结构的框图。图2是示出上述实施方式1的数字照相机中的主处理的流程的流程图。图3是示出上述实施方式1的数字照相机中的拍摄处理的流程的流程图。图4是示出通过上述实施方式1的移位机构移动的摄像元件的定中心(centering)位置的例子的图。图5是示出上述实施方式1的合成处理部的结构的框图。图6是示出上述实施方式1中的拍摄中从摄像元件得到的拜耳图像中的R、Gr、Gb、B像素的基本像素配置的图。图7是示出上述实施方式1中、根据8张图6所示的像素配置而由像素配置部得到的R像素配置的图。图8是示出上述实施方式1中、根据8张图6所示的像素配置而由像素配置部得到的Gr像素配置的图。图9是示出上述实施方式1中、根据8张图6所示的像素配置而由像素配置部得到的Gb像素配置的图。图10是示出上述实施方式1中、根据8张图6所示的像素配置而由像素配置部得到的B像素配置的图。图11是示出由上述实施方式1的合成处理部合成的高分辨率的拜耳图像的像素配置的图。图12是示出上述实施方式1的数字照相机中的图像处理的流程的流程图。图13是示出上述实施方式1中、根据合成图像数据的与像素开口有关的特性决定边缘强调参数的例子的图表。图14是示出上述实施方式1中的边缘强调处理部的结构的框图。图15是示出上述实施方式1中、通过通常的1张拍摄而得到的通常图像的像素间距P和像素开口宽度A的图。图16是示出上述实施方式1中、通过像素偏移而得到的超分辨图像的像素间距P’和像素开口宽度A的图。图17是示出上述实施方式1中、超分辨图像和通常图像的针对图像空间频率的像素开口MTF的例子的线图。图18是示出上述实施方式1中、针对图像空间频率的边缘强调处理MTF的例子的线图。图19是示出上述实施方式1中、针对图像空间频率的像素开口MTF×边缘强调处理MTF的例子的线图。图20是示出上述实施方式1中、根据像素开口率决定边缘强调参数α的例子的线图。图21是示出上述实施方式1中、根据像素开口MTF决定边缘强调参数α的例子的线图。图22是示出本专利技术的实施方式2中、针对空间频率的镜头MTF的例子的线图。图23是示出上述实施方式2中、对图22的镜头MTF进行转换以使得横轴成为图像空间频率的线图。图24是示出上述实施方式2中、针对图像空间频率的镜头MTF×像素开口MTF×边缘强调处理MTF的例子的线图。具体实施方式下面,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。[实施方式1]图1~图21示出本专利技术的实施方式1,图1是示出数字照相机的结构的框图。作为摄像装置的数字照相机构成为经由接口(I/F)3以能够通信的方式连接更换式镜头1和照相机主体2。更换式镜头1例如经由镜头安装件以拆装自如的方式装配在照相机主体2上,通过形成在镜头安装件上的电触点(设置在更换式镜头1侧的电触点和设置在照相机主体2侧的电触点)等构成接口3。这样,更换式镜头1能够经由接口3而与照相机主体2进行通信。更换式镜头1具有镜头11、光圈12、驱动器13、闪存14、微型计算机15。镜头11是用于使被摄体的光学像在照相机主体2的后述摄像元件22上成像的拍摄光学系统。光圈12是对穿过镜头11的光束的穿过范围进行控制的光学光圈。驱动器13根据来自微型计算机15的指令,驱动镜头11进行对焦位置的调整,在镜头11是电动变焦镜头等的情况下还进行焦距的变更。而且,驱动器13根据来自微型计算机15的指令,驱动光圈12使开口径变化。通过该光圈12的驱动,被摄体的光学像的明亮度变化,模糊的大小等也变化。闪存14是存储由微型计算机15执行的控制程序、与更换式镜头1有关的各种信息的存储介质。微型计算机15是所谓的镜头侧计算机,与驱动器13、闪存14和接口3连接。而且,微型计算机15经由接口3而与后述主体侧计算机即微型计算机45进行通信,接收来自微型计算机45的指令,进行闪存14中存储的信息的读出/写入,对驱动器13进行控制。进而,微型本文档来自技高网
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摄像装置、图像处理方法

【技术保护点】
一种摄像装置,其特征在于,所述摄像装置具有:摄像元件,其具有以规定的像素间距呈二维状排列的多个像素;像素偏移部,其进行像素偏移,使得上述摄像元件和由该摄像元件接收的光束在上述二维状排列的方向上的相对位置成为移动量不同的多个相对位置,其中,该移动量不同的多个相对位置包含上述像素间距的非整数倍的移动量的相对位置;摄像控制部,其在上述多个相对位置处分别使上述摄像元件进行摄像动作,取得多个图像数据;图像合成部,其通过对由上述摄像控制部取得的多个图像数据进行合成,生成分辨率比从该摄像元件得到的图像数据高的合成图像数据;以及图像处理部,其根据上述合成图像数据的与像素开口有关的特性决定边缘强调参数,根据所决定的边缘强调参数对上述合成图像数据进行边缘强调处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.29 JP 2014-1113911.一种摄像装置,其特征在于,所述摄像装置具有:摄像元件,其具有以规定的像素间距呈二维状排列的多个像素;像素偏移部,其进行像素偏移,使得上述摄像元件和由该摄像元件接收的光束在上述二维状排列的方向上的相对位置成为移动量不同的多个相对位置,其中,该移动量不同的多个相对位置包含上述像素间距的非整数倍的移动量的相对位置;摄像控制部,其在上述多个相对位置处分别使上述摄像元件进行摄像动作,取得多个图像数据;图像合成部,其通过对由上述摄像控制部取得的多个图像数据进行合成,生成分辨率比从该摄像元件得到的图像数据高的合成图像数据;以及图像处理部,其根据上述合成图像数据的与像素开口有关的特性决定边缘强调参数,根据所决定的边缘强调参数对上述合成图像数据进行边缘强调处理。2.一种摄像装置,其特征在于,所述摄像装置具有:摄像元件,其具有以规定的像素间距呈二维状排列的多个像素;像素偏移部,其进行像素偏移,使得上述摄像元件和由该摄像元件接收的光束在上述二维状排列方向上的相对位置成为移动量不同的多个相对位置,其中,该移动量不同的多个相对位置包含上述像素间距的非整数倍的移动量的相对位置;摄像控制部,其在上述多个相对位置处分别使上述摄像元件进行摄像动作,取得多个图像数据;图像合成部,其通过对由上述摄像控制部取得的多个图像数据进行合成,生成分辨率比从该摄像元件得到的图像数据高的合成图像数据;以及图像记录部,其将上述合成图像数据的与像素开口有关的特性与上述合成图像数据关联起来进行记录。3.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,上述与像素开口有关的特性是像素开口率,上述图像处理部决定上述边缘强调参...

【专利技术属性】
技术研发人员:味户刚幸
申请(专利权)人:奥林巴斯株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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