摄像装置、摄像方法及记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够不推测被摄体的摄影距离，而利用最佳的点扩散函数来获得高精度的复原图像的摄像装置、摄像方法、摄像程序以及记录了所述摄像程序的记录介质。摄像装置包括光学系统、配置于其后方的摄像元件、对所获取的图像数据进行图像处理及复原处理的图像复原处理部、以及输出经复原的图像的复原图像输出部，并且图像复原处理部包括贮藏利用多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器的复原滤波器贮藏存储器、获得多个中间候补图像的复原滤波器处理部、以及输出最好画质的中间候补图像的图像评价部。根据本发明专利技术的摄像装置，可以不伴随着为了推测被摄体的摄影距离而需要的零件的成本上升，而利用最佳的点扩散函数来获得高精度的复原图像。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置、摄像方法、摄像程序及记录介质
本专利技术涉及一种摄像装置、摄像方法、摄像程序及记录了所述摄像程序的记录介质，特别是涉及一种可以通过模糊图像的复原而扩大景深的摄像装置、摄像方法、摄像程序及记录了所述摄像程序的记录介质。
技术介绍
目前，在利用波前编码(WavefrontCoding，WFC)等特殊的光学装置的景深扩大摄影装置中，需要在一定设计范围内进行图像复原。但是，如果摄影距离与聚焦位置相离，则实际施加至原始图像的点扩散函数(PSF：Pointspreadfunction，每隔一定距离一点点地变化)与图像复原用PSF(使用固定、聚焦位置的PSF)产生偏差，所以无法实现保持与聚焦位置相同的复原精度。即，由于摄影距离而实际施加至原始图像的PSF并不固定，由此会产生复原图像的画质劣化。在专利文献1或专利文献2中，利用距离检测传感器或多个摄像部来计算距离，并基于与各粗算出的距离相对应的PSF数据进行复原处理。在专利文献3中，考虑到所有的与多个散焦位置相对应的PSF而设计出使频域的均方误差最小的复原滤波器。而且，在非专利文献1中，记载有松下(Panasonic)股份有限公司从2014年4月开始销售的数码相机中所搭载的被称为“空间识别自动对焦(autofocus，AF)”的技术。在所述技术中，基于根据模糊量的分析而求出距离的散焦深度法(DepthfromDefocus，DFD)，算出从两张图像到被摄体为止的距离之后，推断出模糊模型而制作对焦图像。在非专利文献2中，有关于图像的锐度的计算的记载。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2011-120309号公报[专利文献2]日本专利特开2013-162369号公报[专利文献3]日本专利特开2015-005933号公报[非专利文献][非专利文献1]“松下(Panasonic)数码相机综合目录2015/秋冬”，松下股份有限公司，2015年9月，第21页[非专利文献2]图像清晰度评价方法研究，王鸿南等，中国图象图形学报(ResearchofMeasurementforDigitalImageDefinition，WANGHongNan，...，etc，JournalofImageandGraphics)，第9卷第7期，2004年
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，在专利文献1或专利文献2所揭示的现有技术中，针对所拍摄的各图像数据中所含的各被摄体，如果不正确地推断距离信息，则无法使用准确的PSF数据，所以不能进行最佳的复原处理。因此，存在为了计算摄影距离所需要的距离检测传感器或多个摄像部所引起的成本上升的问题。另外，在专利文献3所揭示的现有技术中，由于成为平均处理，所以不需要距离信息，但是存在如下问题，即，由于多个位置上的PSF数据的差异，即使进行在均方误差的意义上的最佳的复原处理，与利用与摄影距离相对应的PSF而得出的复原结果相比，精度也差。鉴于现有技术的这样的问题，本专利技术的目的在于提供一种能够不推测被摄体的摄影距离，而利用最佳的PSF来获得高精度的复原图像的摄像装置、摄像方法、摄像程序以及记录了所述程序的记录介质。解决问题的手段为了实现所述目的，本专利技术的摄像装置包括：光学系统，包含一块以上的透镜或者所述透镜及光学元件；摄像元件，配置于比所述光学系统更后方的位置；图像复原处理部，对由所述摄像元件获取的图像数据进行图像处理及复原处理；以及复原图像输出部，输出经所述图像复原处理部复原的图像；并且所述图像复原处理部包括：复原滤波器贮藏部，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数(PSF)而预先制作的多个复原滤波器；复原滤波器处理部，获得根据所述图像数据，使用所述多个复原滤波器而分别复原的多个中间候补图像；以及图像评价部，对所述多个中间候补图像的画质分别进行评价而输出最好的中间候补图像作为复原处理结果。在这里，所述光学系统的目的在于扩大景深，只要是利用PSF来进行复原即可。所述透镜可以是球面透镜及非球面透镜中的任一个，在多块的情况下也可以适当组合。作为所述光学元件，例如可举出光扩散板、相位板或绕射光栅等，但是并不限定于这些。所述图像复原处理部也可以还包括：图像区域指定部，指定所述复原滤波器处理部中作为对象的图像区域；以及排除区域指定部，指定所述图像评价部应从对象中排除的区域。而且，所述图像复原处理部也可以针对每个颜色信号合成经复原的按颜色信号分类的复原图像。而且，所述图像复原处理部也可以包括由经扩散而入射至所述摄像元件的点图像函数的图案制作的如维纳(Wiener)滤波器或者有限脉冲响应(FiniteImpulseResponse，FIR)滤波器等的频率空间、图像空间、时空的滤波器。而且，本专利技术的摄像装置包括：光学系统，包含一块以上的透镜或者所述透镜及光学元件；摄像元件，配置于比所述光学系统更后方的位置；图像复原处理部，对由所述摄像元件获取的图像数据进行图像处理及复原处理；以及复原图像输出部，输出经所述图像复原处理部复原的图像；并且所述图像复原处理部包括：复原滤波器贮藏部，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器及标准登记图像以及与它们相对应的图像锐度；图像评价部，基于对所述图像数据的画质进行评价而获得的图像锐度，从所述复原滤波器贮藏部中选择与最接近的图像锐度相对应的复原滤波器；以及复原滤波器处理部，利用所选择的复原滤波器获得复原图像。而且，本专利技术的摄像方法包括：摄像工序，拍摄被摄体；以及图像复原处理工序，对在所述摄像工序中获取的图像数据进行图像处理及复原处理；并且所述图像复原处理工序包括：复原滤波器贮藏工序，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器；复原滤波器处理工序，获得根据所述图像数据，使用所述多个复原滤波器而分别复原的多个中间候补图像；以及图像评价工序，对所述多个中间候补图像的画质分别进行评价而输出最好的中间候补图像作为复原处理结果。而且，本专利技术的摄像方法包括：摄像工序，拍摄被摄体；以及图像复原处理工序，对在所述摄像工序中获取的图像数据进行图像处理及复原处理；并且，所述图像复原处理工序包括：复原滤波器贮藏工序，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器及标准登记图像以及与它们相对应的图像锐度；图像评价工序，基于对所述图像数据的画质进行评价而获得的图像锐度，选择与最接近的图像锐度相对应的复原滤波器；以及复原滤波器处理工序，利用所选择的复原滤波器获得复原图像。或者，本专利技术的摄像程序使计算机执行所述摄像方法。根据这种构成的摄像程序，可以通过可执行程序的计算机来实现本专利技术的摄像方法。或者，记录了本专利技术的摄像程序的记录介质是计算机可读取的记录介质，记录了所述摄像程序。根据记录了这种构成的摄像程序的记录介质，容易在各种场所或环境中实现本专利技术的摄像方法，并且可以廉价地予以提供，能够提高本专利技术的摄像方法的有用性。专利技术的效果根据本专利技术的摄像装置，可以不伴随着为了推测被摄体的摄影距离而需要的零件的成本上升，而利用最佳的点扩散函数来获得高精度的复原图像。根据本专利技术的图像复原方法，能够不推测被摄体的摄影距离，而利用最佳的点扩散函数来获得高精度的复原图像。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于，包括：光学系统，包含一块以上的透镜或者透镜及光学元件；摄像元件，配置于比所述光学系统更后方的位置；图像复原处理部，对由所述摄像元件获取的图像数据进行图像处理及复原处理；以及复原图像输出部，输出经所述图像复原处理部复原的图像；并且所述图像复原处理部包括：复原滤波器贮藏部，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器；复原滤波器处理部，获得根据所述图像数据，使用所述多个复原滤波器而分别复原的多个中间候补图像；以及图像评价部，分别评价所述多个中间候补图像的画质而输出最好的中间候补图像作为复原处理结果。

【技术特征摘要】
2016.01.21 JP 2016-0100941.一种摄像装置，其特征在于，包括：光学系统，包含一块以上的透镜或者透镜及光学元件；摄像元件，配置于比所述光学系统更后方的位置；图像复原处理部，对由所述摄像元件获取的图像数据进行图像处理及复原处理；以及复原图像输出部，输出经所述图像复原处理部复原的图像；并且所述图像复原处理部包括：复原滤波器贮藏部，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器；复原滤波器处理部，获得根据所述图像数据，使用所述多个复原滤波器而分别复原的多个中间候补图像；以及图像评价部，分别评价所述多个中间候补图像的画质而输出最好的中间候补图像作为复原处理结果。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：所述图像复原处理部还包括：图像区域指定部，指定所述复原滤波器处理部中作为对象的图像区域；以及排除区域指定部，指定所述图像评价部应从对象中排除的区域。3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于：所述图像复原处理部针对每个颜色信号合成经复原的按颜色信号分类的复原图像。4.一种摄像装置，其特征在于，包括：光学系统，包含一块以上的透镜或者所述透镜及光学元件；摄像元件，配置于比所述光学系统更后方的位置；图像复原处理部，对由所述摄像元件获取的图像数据进行图像处理及复原处理；以及复原图像输出部，输出经所述图像复原处理部复原的图像；并且所述图像复原处理部包括：复原滤波器贮藏部，贮藏利用与多个不同的距离相对应的多个点扩散函数而预先制作的多个复原滤波器及标准登记图像以及与它们相对应的图像锐度；以及图像评价...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，松本慎也，庄沱，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP