控制设备及方法、图像处理系统和镜头设备技术方案

本发明专利技术提供一种控制设备及方法、图像处理设备、系统及方法和镜头设备，其中，该控制设备(103)包括：存储单元(103b)，用于存储包括多个系数数据的第一数据；以及确定单元(103c)，用于基于对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理的图像处理设备的信息，根据所述存储单元中存储的第一数据来确定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，其中，通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够表示所述光学系统的光学传递函数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像处理系统，该图像处理系统高分辨率并且高质量地校正由摄像光学系统所导致的劣化图像。
技术介绍
针对经由摄像光学系统所拍摄的被摄体图像，由于发生在摄像光学系统中的衍射、像差等的影响，从一点发出的光无法会聚到另一点，并且存在微小的扩散。将这样的微小的扩散分布称为点扩散函数(PSF)。由于摄像光学系统的影响，利用PSF对被摄体图像进行卷积来形成所拍摄的图像，因此图像变得模糊，并且图像的分辨率下降。近来，一般将所拍摄的图像存储为电子数据，并且提出通过图像处理来校正由光学系统所引起的图像的劣化的技术。日本特许4337463号公开了存储滤波器系数来校正图像的劣化以进行图像处理的图像处理方法。日本特开2013-33496号公开了存储用于预定的近似函数以校正图像的劣化的滤波器系数并且对图像的劣化进行补偿的图像处理方法。然而，在日本特许4337463号所公开的图像处理方法中，在要校正所拍摄的图像的劣化的情况下，需要针对各像素存储光学传递函数的信息(OTF数据)以生成图像恢复滤波器。由于OTF数据是基于摄像元件和摄像光学系统的各信息而计算出的，OTF数据的量极大，因此难以在各设备中存储所有的OTF数据。在日本特开2013-33496号所公开的图像处理方法中，能够减少OTF数据，然而存在如下的可能性：即使针对特定设备进行近似是恰当的，也可能在其它设备中无法获得满意的校正效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种控制设备、镜头设备、图像处理系统和控制方法，能够基于进行图像恢复处理的图像处理设备来提供恰当的OTF数据。本专利技术还提供一种图像处理设备、图像处理系统和图像处理方法，能够存储恰当的OTF数据以进行图像恢复处理。作为本专利技术的一个方面，一种控制设备包括：存储单元，用于存储包括多个系数数据的第一数据；以及确定单元，用于基于对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理的图像处理设备的信息，根据所述存储单元中存储的所述第一数据来确定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，其特征在于，通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够表示所述光学系统的光学传递函数。作为本专利技术的另一方面，镜头设备包括用于形成被摄体的图像的光学系统和所述控制设备。作为本专利技术的另一方面，图像处理系统包括所述控制设备和用于通过使用第二数据来进行图像恢复处理的图像处理设备。作为本专利技术的另一方面，一种控制方法，包括以下步骤：输入对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理的图像处理设备的信息；以及基于所述图像处理设备的信息，根据存储单元中存储的第一数据，来确定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，其中，所述第一数据包括多个系数数据，其特征在于，通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够表示所述光学系统的光学传递函数。作为本专利技术的另一方面，一种图像处理设备，包括：输入单元，用于接收包括多个系数数据的第一数据；确定单元，用于根据所述第一数据来确定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据；以及处理单元，用于通过使用所述第二数据来对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理，其特征在于，通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够表示所述光学系统的光学传递函数。作为本专利技术的另一方面，图像处理系统包括所述图像处理设备和用于输出第一数据的控制设备。作为本专利技术的另一方面，一种图像处理方法，包括以下步骤：接收包括多个系数数据的第一数据；根据所述第一数据来确定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据；以及通过使用所述第二数据来对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理，其特征在于，通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够表示所述光学系统的光学传递函数。根据以下参考附图的典型实施例的说明，本专利技术的其它特征和方面将变得明显。附图说明图1A是第一实施例的图像处理系统的结构图。图1B是第一实施例的控制设备的框图。图1C是第一实施例的图像处理设备的框图。图2是示出第一实施例中的OTF数据的数据传输处理的流程图。图3是示出第一实施例中的所连接的装置(摄像设备)和最大阶数(order)之间的关系的表的示例。图4是第二实施例的图像处理系统的结构图。图5是第二实施例的图像处理系统的序列图。图6A-6D是第二实施例中的OTF数据的示例。图7A-7C是示出第二实施例中的MTF和最大增益之间的图。图8A-8D是与第二实施例中的光圈相对应的OTF数据的示例。图9A-9B是第二实施例中的参考表和最大增益表的图。具体实施方式以下将参考附图来说明本专利技术的典型实施例。首先，将说明典型的图像恢复方法。以下表达式(1)成立，其中，在实空间(x,y)中，f(x,y)是利用光学系统而没有劣化的图像，h(x,y)是点扩散函数，g(x,y)是劣化了的图像。g(x,y)＝∫∫f(X,Y)*h(x-X,y-Y)dXdY…(1)在对表达式(1)进行傅立叶变换以将实空间(x,y)变换成频率空间(u,v)的情况下，以下表达式(2)成立。G(u,v)＝F(u,v)*H(u,v)…(2)在表达式(2)中，F(u,v)、G(u,v)、H(u,v)分别为对f(x,y)、g(x,y)、h(x,y)进行傅立叶变换的结果。根据表达式(2)，以下表达式(3)成立。F(u,v)＝G(u,v)/H(u,v)…(3)表达式(3)表示通过在频率空间中对劣化了的图像g(x,y)进行傅立叶变换而得到的结果G(u,v)除以对作为点扩散函数(PSF)的h(x,y)进行傅立叶变换而得到的结果H(u,v)，能够获得对没有劣化的图像f(x,y)进行傅立叶变换而得到的结果F(u,v)。因此，能够通过对F(u,v)进行傅立叶逆变换来获得没有劣化的图像f(x,y)。然而，实际上，如果进行这样的处理以获得没有劣化的图像f(x,y)，则发生在摄像元件中的噪声被放大，因此无法获得良好的图像。为了解决上述问题，已知使用由以下表达式(4)表示的Wiener(维纳)滤波器W(u,v)来作为抑制噪声的放大的图像恢复方法。1/H(u,v)*(|H(u,v)|2/(|H(u,v)2+Γ))…(4)在表达式(4)中，符号H(u,v)表示光学传递函数(OTF)，符号Γ表示为了降低噪声的放大量的常数。通过将表达式(4)乘以具有摄像光学系统的频率信息和相位信息的OTF，由于光学系统的衍射或像差而发生的PSF的相位变为0并且频率特性被放大，因此能够获得高分辨率的满意的图像。为了有效地使用表达式(4)，需要获取摄像光学系统的准确的OTF信息。作为获取OTF信息的方法，如果摄像光学系统的设计值信息是可用的，则能够通过基于设计值信息的计算来获取OTF信息。可选地，通过拍摄点光源并对点扩散函数(PSF)进行傅立叶变换，能够获取OTF信息。一般地，照相机所使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制设备，包括：存储单元，用于存储包括多个系数数据的第一数据；以及确定单元，用于基于对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理的图像处理设备的信息，根据所述存储单元中存储的所述第一数据来确定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，其特征在于，通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够表示所述光学系统的光学传递函数。

【技术特征摘要】
2014.12.01 JP 2014-242739;2015.09.16 JP 2015-182421.一种控制设备，包括：
存储单元，用于存储包括多个系数数据的第一数据；以及
确定单元，用于基于对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理的
图像处理设备的信息，根据所述存储单元中存储的所述第一数据来确定具有
比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，
其特征在于，
通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够
表示所述光学系统的光学传递函数。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，通过将所述光学系统
的光学传递函数近似成具有所述预定阶数的近似函数来确定所述多个系数
数据。
3.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述近似函数为正交
函数。
4.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述第二数据是与比
所述近似函数的预定阶数小的阶数相对应的系数数据。
5.根据权利要求4所述的控制设备，其特征在于，所述确定单元根据与
所述图像处理设备所容许的最大阶数有关的信息来确定所述第二数据。
6.根据权利要求5所述的控制设备，其特征在于，所述确定单元根据与
所述最大阶数有关的信息，来确定与生成图像恢复滤波器所使用的最大增益
有关的信息。
7.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述确定单元根据摄
像时所确定的摄像条件信息来确定所述第二数据。
8.根据权利要求7所述的控制设备，其特征在于，所述摄像条件信息包
括与焦距、拍摄距离和光圈有关的信息。
9.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述存储单元能够经
由网络获取所述第一数据。
10.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，还包括：
输入单元，用于输入所述图像处理设备的信息；以及
输出单元，用于将所述第二数据输出至所述图像处理设备。
11.一种镜头设备，包括：
光学系统，用于形成被摄体的图像；
存储单元，用于存储包括多个系数数据的第一数据；以及
确定单元，用于基于对通过使用所述光学系统所拍摄的图像进行图像处
理的图像处理设备的信息，根据所述存储单元中存储的所述第一数据，来确
定具有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，
其特征在于，
通过使用所述多个系数数据作为具有预定阶数的近似函数的系数，能够
表示所述光学系统的光学传递函数。
12.一种图像处理系统，包括：
图像处理设备；
存储单元，用于存储包括多个系数数据的第一数据；以及
确定单元，用于基于对通过使用光学系统所拍摄的图像进行图像处理的
图像处理设备的信息，根据所述存储单元中存储的所述第一数据，来确定具
有比所述第一数据的数据量小的数据量的第二数据，
其中，所述图像处理设备通过使用所述第二数据来进行图像恢复处理，
并且，其特征在于，
通过使用所述多个系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：白井邦宏，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP