图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法及摄像光学系统套组制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够抑制成本增高且适当地复原图像的图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法及摄像光学系统套组。摄像光学系统中，若对第1MTF曲线(M1)与第2MTF曲线(M2)进行比较，则第1MTF曲线(M1)的峰值(P1)与第2MTF曲线(M2)的峰值(P2)之比为2以上，且第1MTF曲线(M1)的半值宽度HW1与第2MTF曲线(M2)的半值宽度(HW2)之比为1.25以上，所述第1MTF曲线表示第1方位角方向相对于自对焦位置的散焦量的MTF值，所述第2MTF曲线表示第2方位角方向相对于自对焦位置的散焦量的MTF值，复原滤波器为与相同种类的多个摄像光学系统中的传递函数的代表值相应的通用滤波器。

Image Processing Device, Image Processing System, Image Processing Method and Photographic Optical System Set

The invention provides an image processing device, an image processing system, an image processing method and a set of camera optical systems which can restrain the increase of cost and restore the image appropriately. In camera optical system, if the 1MTF curve (M1) is compared with the 2MTF curve (M2), the ratio of the peak value (P1) of the 1MTF curve (M1) to the peak value (P2) of the 2MTF curve (M2) is more than 2, and the ratio of the half width (HW2) of the 1MTF curve (M1) to the half width (HW2) of the 2MTF curve (M2) is more than 1.25. The 1MTF curve represents the defocus of the 1st azimuth direction relative to the self-focusing position. The 2MTF curve represents the MTF value of the defocusing amount in the 2nd azimuth direction relative to the self-focusing position, and the restored filter is a general filter corresponding to the representative value of the transfer function in a plurality of camera optical systems of the same kind.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法及摄像光学系统套组
本专利技术涉及一种对由摄像光学系统的像差引起的图像的分辨率劣化进行复原处理时，能够抑制成本增高且适当地复原图像的图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法及摄像光学系统套组。
技术介绍
利用摄像光学系统生成的图像中，产生与每个摄像光学系统的像差相应的分辨率的劣化。这种与像差相应的分辨率的劣化能够用点扩散函数(PSF：pointspreadfunction)、光学传递函数(OTF：opticaltransferfunction)等每个摄像光学系统的传递函数来表示。通常，利用根据每个摄像光学系统的传递函数按每个摄像光学系统个别制作的复原滤波器(以下，称为“个别滤波器”)，对图像进行图像处理，由此减少图像中的像差引起的劣化成分。这种图像处理通常被称为“复原处理”、“点像复原处理”、“图像恢复处理”等。专利文献1中，记载有如下内容：准备通用于多个摄像光学系统的复原滤波器(图像恢复滤波器)及用于校正个体差的个别的校正信息，对利用特定的摄像光学系统生成的输入图像，利用通用的复原滤波器进行图像恢复处理，进一步利用个别的校正信息进行针对个体差的校正处理。专利文献2中，记载有如下内容：以进行复原处理(图像恢复处理)为前提，利用在针对中间物距及无穷远物距的对焦状态下横向像差量在规定的容许范围内的摄像光学系统。专利文献3中，记载有如下内容：在摄像光学系统设置仅附加球面像差的相位板，由此进行针对图像中心的景深的扩大。专利文献4中，记载有如下内容：利用表示相对于散焦量的MTF值的MTF曲线在所谓的弧矢方向与所谓的子午方向上位置偏移的摄像光学系统，利用复原处理进行景深的扩大。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-235421号公报专利文献2：日本特开2014-21313号公报专利文献3：日本特开2015-4883号公报专利文献4：日本特开2011-188454号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题数码相机等摄像装置的成像元件变得高像素化，与此相应，高空间频率下的图像的分辨率劣化变得明显化。若利用与摄像光学系统的像差相关的具体指标即光学传递函数进行说明，则在周边像高中，在所谓的弧矢方向与所谓的子午方向上，处于容易出现MTF(调制转换函数，modulationtransferfunction)值的差(以下，简称为“S/T差”)的倾向。其中，弧矢方向相当于以光轴为中心的圆的圆周方向。并且，子午方向相当于以光轴为中心的圆的径向。若S/T差大，则在图像的周边部看起来影像缺失。关于S/T差，可以分为设计引起的S/T差与制造引起的S/T差来考虑。若欲抑制设计引起的S/T差，则例如导致透镜个数及外径尺寸的增加。若欲抑制制造引起的S/T差(主要为组件公差及组装公差)，则会产生用于该抑制的成本增高。另一方面，考虑利用复原滤波器通过复原处理减少S/T差。这相当于利用各向异性的滤波器，进行减小两个方向之间的MTF值之差的图像处理。从使S/T差最小化的观点考虑，按每个摄像光学系统制作个别滤波器是理想的，但个别滤波器的制作会导致成本的大幅增高。为了避免制作个别滤波器带来的成本增高，可以考虑使用通用于相同种类的多个摄像光学系统的通用滤波器。然而，存在如下问题：通过仅简单适用通用滤波器，在本质上通过1个以上的增益放大MTF，由此反而导致加大个体偏差。专利文献1中记载的技术利用通用滤波器，因此与利用个别滤波器的情况相比，确实能够抑制滤波器专用的数据量的增加，但需要利用个别的校正信息进行针对个体差的校正处理。专利文献1中，记载有如下内容：通过将个别的校正信息设为表示单纯的“单模糊”(例如，为左右非对称的图像劣化)的程度的信息，与测定光学传递函数的情况相比，能够容易制作。然而认为，若不限于单纯的“单模糊”，欲制作与和制造误差相关的所有要因对应的个别的校正信息，则与测定光学传递函数的情况相同，即与制作个别滤波器的情况相同，成本增高显著。并且，可以说通过专利文献1中记载的技术未必能够妥善应对S/T差(两个方向之间的MTF值之差)。原本，专利文献1中并未提及自对焦位置的散焦量与和像差相关的MTF值之间的关系及其S/T差。专利文献2中记载的技术为在针对中间物距及无穷远距离的对焦状态下利用横向像差量在规定的容许范围内的摄像光学系统的技术，可以说通过该技术也未必能够妥善应对S/T差(两个方向之间的MTF值之差)。专利文献3、4公开了与景深扩大相关的技术，但未提及适于利用通用滤波器的情况的摄像光学系统的光学特性。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供对摄像光学系统的像差引起的图像的分辨率劣化进行复原处理时，能够抑制成本增高且适当地复原图像的图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法及摄像光学系统套组。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的第1方式所涉及的图像处理装置具备：图像获取部，获取图像；滤波器获取部，获取与为了生成图像而使用的摄像光学系统的传递函数相应的复原滤波器；及复原处理部，对获取到的图像，利用获取到的复原滤波器进行复原处理，摄像光学系统中，若对第1MTF曲线与第2MTF曲线进行比较，则第2MTF曲线的峰值小于第1MTF曲线的峰值，第1MTF曲线的峰值与第2MTF曲线的峰值之比为2以上，且第2MTF曲线的半值宽度大于第1MTF曲线的半值宽度，第1MTF曲线的半值宽度与第2MTF曲线的半值宽度之比为1.25以上，所述第1MTF曲线表示第1方位角方向相对于距在光轴上对焦时的对焦位置的散焦量的MTF值，所述第2MTF曲线表示第2方位角方向相对于距对焦位置的散焦量的MTF值，复原滤波器为与包含摄像光学系统的相同种类的多个摄像光学系统中的传递函数的代表值相应的通用滤波器。根据本方式，对摄像光学系统的像差引起的图像的分辨率劣化进行复原处理时，作为复原滤波器利用与相同种类的多个摄像光学系统中的传递函数的代表值相应的通用滤波器，且利用方位角方向之间的MTF曲线的峰值之比及半值宽度(表示MTF值的光轴方向上的深度的指标)之比为上述规定范围(峰值之比为2以上且半值宽度之比为1.25以上)的摄像光学系统，对图像进行复原处理，由此能够抑制成本增高且适当复原图像。本专利技术的第2方式所涉及的图像处理装置中，第1方位角方向为以摄像光学系统的光轴为中心的圆的圆周方向，第2方位角方向为圆的径向。本专利技术的第3方式所涉及的图像处理装置中，复原滤波器为对获取到的图像，关于相位不执行复原处理的零相位复原滤波器。根据本方式，能够防止产生伪影。本专利技术的第4方式所涉及的图像处理装置中，第1MTF曲线的峰值与第2MTF曲线的峰值之比为4以上。本专利技术的第5方式所涉及的图像处理装置中，第1MTF曲线的峰值与第2MTF曲线的峰值之比为10以上。本专利技术的第6方式所涉及的图像处理装置中，第1MTF曲线的半值宽度与第2MTF曲线的半值宽度之比为3以上。本专利技术的第7方式所涉及的图像处理系统具备：摄像光学系统，若对第1MTF曲线与第2MTF曲线进行比较，则第2MTF曲线的峰值小于第1MTF曲线的峰值，第1MTF曲线的峰值与第2MTF曲线的峰值之比为2以上，且第2MTF曲线的半值宽度大于第1MTF曲线的半值宽度，第1MTF曲线的半值宽度与第2MT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理装置，其具备：图像获取部，获取图像；滤波器获取部，获取与为了生成所述图像而使用的摄像光学系统的传递函数相应的复原滤波器；及复原处理部，对所述获取到的图像，利用所述获取到的复原滤波器进行复原处理，所述摄像光学系统中，若对第1MTF曲线与第2MTF曲线进行比较，则所述第2MTF曲线的峰值小于所述第1MTF曲线的峰值，所述第1MTF曲线的峰值与所述第2MTF曲线的峰值之比为2以上，且所述第2MTF曲线的半值宽度大于所述第1MTF曲线的半值宽度，所述第1MTF曲线的半值宽度与所述第2MTF曲线的半值宽度之比为1.25以上，所述第1MTF曲线表示第1方位角方向相对于距在光轴上对焦时的对焦位置的散焦量的MTF值，所述第2MTF曲线表示第2方位角方向相对于距所述对焦位置的散焦量的MTF值，所述复原滤波器为与包含所述摄像光学系统在内的相同种类的多个摄像光学系统中的传递函数的代表值相应的通用滤波器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.25 JP 2016-1650601.一种图像处理装置，其具备：图像获取部，获取图像；滤波器获取部，获取与为了生成所述图像而使用的摄像光学系统的传递函数相应的复原滤波器；及复原处理部，对所述获取到的图像，利用所述获取到的复原滤波器进行复原处理，所述摄像光学系统中，若对第1MTF曲线与第2MTF曲线进行比较，则所述第2MTF曲线的峰值小于所述第1MTF曲线的峰值，所述第1MTF曲线的峰值与所述第2MTF曲线的峰值之比为2以上，且所述第2MTF曲线的半值宽度大于所述第1MTF曲线的半值宽度，所述第1MTF曲线的半值宽度与所述第2MTF曲线的半值宽度之比为1.25以上，所述第1MTF曲线表示第1方位角方向相对于距在光轴上对焦时的对焦位置的散焦量的MTF值，所述第2MTF曲线表示第2方位角方向相对于距所述对焦位置的散焦量的MTF值，所述复原滤波器为与包含所述摄像光学系统在内的相同种类的多个摄像光学系统中的传递函数的代表值相应的通用滤波器。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第1方位角方向为以所述摄像光学系统的光轴为中心的圆的圆周方向，所述第2方位角方向为所述圆的径向。3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其中，所述复原滤波器为对所述获取到的图像，关于相位不执行复原处理的零相位复原滤波器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像处理装置，其中，所述第1MTF曲线的峰值与所述第2MTF曲线的峰值之比为4以上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理装置，其中，所述第1MTF曲线的峰值与所述第2MTF曲线的峰值之比为10以上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像处理装置，其中，所述第1MTF曲线的半值宽度与所述第2MTF曲线的半值宽度之比为3以上。7.一种图像处理系统，其具备：摄像光学系统，若对第1MTF曲线与第2MTF曲线进行比较，则所述第2MTF曲线的峰值小于所述第1MTF曲线的峰值，所述第1MTF曲线的峰值与所述第2MTF曲线的峰值之比为2以上，且所述第2MTF曲线的半值宽度大于所述第1MTF曲线的半值宽度，所述第1MTF曲线的半值宽度与所述第2MTF曲线的半值...

【专利技术属性】
技术研发人员：椚濑高志，成濑洋介，林健吉，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP