成像设备、图像形成方法和成像系统技术方案

本发明专利技术的目的是使得能够通过执行一次成像而容易地获得能够表现透明部分和非透明部分的图像。该成像设备设置有成像单元和图像生成单元。成像单元设置有包括第一像素组和第二像素组的像素组，第一像素组包括能够接收具有第一偏振方向的光的像素。图像生成单元执行如下处理，其中，基于至少包括第一像素组的像素组的信号生成与第二偏振方向、即预定偏振方向相对应的第一图像，以及基于至少包括第二像素组的像素组的信号生成与第一图像不同的第二图像。

Imaging equipment, image forming method and imaging system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像设备、图像形成方法和成像系统
本技术涉及成像设备、图像形成方法和成像系统，并且更具体地涉及适用于并且适合于如下情况的技术：通过信号处理来形成使用选择性地接收的在任意偏振方向上的线性偏振光而获得的偏振图像。
技术介绍
例如，通过使用可旋转并且附连到成像设备的镜头的偏振滤光器，可实现水表面或玻璃表面上的表面反射的减少以及对天空的蓝色的控制。用户可以通过控制偏振滤光器的旋转角度来控制滤光效果的有效性。注意，下面的专利文献1是相关联的通常技术的示例。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特许公开第2003-98072号
技术实现思路
技术问题如专利文献1中所示，通过如下方式对透明塑料成型产品等进行成像：使用具有相机的偏振照明装置，将在与偏振照明装置正交的方向上的偏振滤光器附连到该相机，同时利用成型产品的双折射特性来捕获成型产品等的图像。在该情况下，为了对包括透明部分和不透明部分两者的工件(检查对象产品)进行成像，设置了各个阶段，并且使用不同相机分别捕获透明部分和不透明部分的图像。因此，用于检查的成像系统配置变得复杂。另外，尽管通过合成透明部分和不透明部分的捕获图像来获得包括透明部分和不透明部分两者的检查对象产品的图像，但是在合成由不同相机捕获的多个图像期间显然需要对准处理。因此，图像合成处理施加了沉重的负担。鉴于上述情况而做出了本技术。本技术的目的是获得如下图像，其中例如可通过使用一个成像设备进行一次成像来适当地观察包括透明部分和不透明部分的混合的被摄体。问题的解决方案根据本技术的成像设备包括：成像单元，所述成像单元具有包括第一像素组和第二像素组的像素组，第一像素组包括能够接收具有第一偏振方向的光的像素；以及图像形成单元，所述图像形成单元基于至少包括第一像素组的像素组的信号形成与作为预定偏振方向的第二偏振方向相对应的第一图像，并且基于至少包括第二像素组的像素组的信号形成与第一图像不同的第二图像。与偏振方向相对应的图像是指包括单个偏振方向上的分量的偏振图像。根据以上配置，基于公共成像单元的信号，获得与作为第二偏振方向的预定偏振方向相对应的第一图像和与第一图像不同的第二图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述成像单元对具有光学透射性的被摄体进行成像。在该情况下，穿过被摄体的光包括具有第二偏振方向的光。以此方式，可以获得呈现被摄体的透明部分的图像作为第一图像。根据上述本技术的成像设备，考虑第一偏振方向和第二偏振方向彼此相同。以此方式，可以无改变地使用第一像素组的信号并且不使用下面描述的函数来形成第一图像。根据上述本技术的成像设备，考虑第一偏振方向和第二偏振方向彼此不同。以此方式，可以获得与不同于第一偏振方向的偏振方向(即，可由第一像素组接收的线性偏振光的偏振方向)相对应的图像作为第一图像，诸如正交图像。换句话说，为了获得第一图像，消除了使与第一图像相对应的偏振方向和可由第一像素组接收的线性偏振光的偏振方向均等的需要性。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元同时形成第一图像和第二图像。以此方式，基于公共成像单元的信号同时形成第一图像和第二图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述成像单元包括多个像素单元，所述多个像素单元中的每个像素单元包括：多个像素，每个像素具有预定数量的光接收元件；以及偏振单元，所述偏振单元使像素接收对于每个像素具有不同偏振方向的线性偏振光。以此方式，每个像素单元接收对于每个像素具有不同偏振方向的线性偏振光。根据上述本技术的成像设备，当在假定通过经由能旋转的偏振滤光器接收光来获得捕获图像的情况下，所述偏振滤光器的旋转角度是虚拟滤光器角度时，所述图像形成单元将作为正交图像的图像数据形成为要形成的图像数据之一，所述正交图像对应于在虚拟滤光器角度是大致与入射到所述偏振单元的线性偏振光的偏振方向正交的角度的情况下获得的图像。换句话说，获得呈现透明部分的正交图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元获取函数，并且使用所述函数形成作为正交图像的图像数据，所述函数基于所述像素单元中包括的并且接收彼此不同的线性偏振光的所述光接收元件的光接收信号值来指示所述虚拟滤波器角度与所述光接收信号值之间的关系。换句话说，通过使用指示虚拟滤光器角度与光接收信号值之间的关系的函数来获得呈现透明部分的正交图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元将作为抵消图像的图像数据形成为要形成的图像数据之一，所述抵消图像抵消所述偏振滤光器的功能。换句话说，获得呈现不透明部分的抵消图像以及呈现透明部分的正交图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元执行形成所述正交图像和所述抵消图像的合成图像的处理。换句话说，形成合成图像，该合成图像合成呈现透明部分的正交图像和呈现不透明部分的抵消图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元执行形成基于所述正交图像与所述抵消图像之间的差分而提取的透明部分的图像和从所述抵消图像中提取的不透明部分的图像的合成图像的处理。可以基于正交图像与不透明部分之间的差分来提取被摄体的透明部分。抵消图像是正常图像，因此可实现从抵消图像中提取不透明部分。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元形成能观察透明被摄体的轮廓的图像。更具体地，通过计算与预定偏振条件相对应的图像、合成与预定偏振条件相对应的多个图像等，形成能观察透明被摄体的轮廓的图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元形成能观察不透明被摄体的轮廓的图像。更具体地，通过计算与预定偏振条件相对应的图像、合成与预定偏振条件相对应的多个图像等，形成能观察不透明被摄体的轮廓的图像。根据上述本技术的成像设备，考虑所述图像形成单元形成能观察被摄体的轮廓的图像，并且使用指示从图像确定的轮廓的信息来形成经受过旋转校正的图像。可从透明被摄体或不透明被摄体的轮廓线检测倾斜。基于以此方式检测到的倾斜来执行呈现被摄体的图像的旋转补偿。根据上述本技术的成像设备，考虑所述成像单元包括多个像素对，所述多个像素对中的每个像素对包括偏振分离器、第一类型的像素和第二类型的像素，其中，第一类型的像素包括预定数量的光接收元件，该预定数量的光接收元件中的每个光接收元件的光接收面大致正交于在所述偏振分离器的分离面上反射的反射光的光轴，以接收反射光；第二类型的像素包括预定数量的光接收元件，该预定数量的光接收元件中的每个光接收元件的光接收面大致正交于透射通过所述偏振分离器的分离面的透射光的光轴，以接收透射光；以及彼此相邻布置的像素对中包括的所述偏振分离器的分离面的偏振轴的面内角度彼此不同。上述成像单元能够对于一个像素对(一个像素位置)选择性地接收具有彼此正交的偏振方向的两种类型的线性偏振光，并且能够对于彼此相邻布置的两个像素对选择性地接收具有不同偏振方向的四种类型的线性偏振光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像设备，包括：/n成像单元，所述成像单元具有包括第一像素组和第二像素组的像素组，第一像素组包括能够接收具有第一偏振方向的光的像素；以及/n图像形成单元，所述图像形成单元基于至少包括第一像素组的像素组的信号形成与作为预定偏振方向的第二偏振方向相对应的第一图像，并且基于至少包括第二像素组的像素组的信号形成与第一图像不同的第二图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170712 JP 2017-1363961.一种成像设备，包括：
成像单元，所述成像单元具有包括第一像素组和第二像素组的像素组，第一像素组包括能够接收具有第一偏振方向的光的像素；以及
图像形成单元，所述图像形成单元基于至少包括第一像素组的像素组的信号形成与作为预定偏振方向的第二偏振方向相对应的第一图像，并且基于至少包括第二像素组的像素组的信号形成与第一图像不同的第二图像。


2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，
所述成像单元对具有光学透射性的被摄体进行成像，其中穿过被摄体的光包括具有第二偏振方向的光。


3.根据权利要求1所述的成像设备，其中，
第一偏振方向和第二偏振方向彼此相同。


4.根据权利要求1所述的成像设备，其中，
第一偏振方向和第二偏振方向彼此不同。


5.根据权利要求1所述的成像设备，其中，
所述图像形成单元同时形成第一图像和第二图像。


6.根据权利要求1所述的成像设备，其中，
所述成像单元包括多个像素单元，所述多个像素单元中的每个像素单元包括：多个像素，每个像素具有预定数量的光接收元件；以及偏振单元，所述偏振单元使像素接收对于每个像素具有不同偏振方向的线性偏振光。


7.根据权利要求6所述的成像设备，其中，
当在假定通过经由能旋转的偏振滤光器接收光来获得捕获图像的情况下，所述偏振滤光器的旋转角度是虚拟滤光器角度时，所述图像形成单元将作为正交图像的图像数据形成为要形成的图像数据之一，所述正交图像对应于在虚拟滤光器角度是大致与入射到所述偏振单元的线性偏振光的偏振方向正交的角度的情况下获得的图像。


8.根据权利要求7所述的成像设备，其中，
所述图像形成单元获取函数，并且使用所述函数形成作为正交图像的图像数据，所述函数基于所述像素单元中包括的并且接收彼此不同的线性偏振光的所述光接收元件的光接收信号值来指示所述虚拟滤波器角度与所述光接收信号值之间的关系。


9.根据权利要求8所述的成像设备，其中，
所述图像形成单元将作为抵消图像的图像数据形成为要形成的图像数据之一，所述抵消图像抵消所述偏振滤光器的功能。


10.根据权利要求9所述的成像设备，其中，
所述图像形成单元执行形成所述正交图像和所述抵消图像的合成图像的处理。


11.根据权利要求9所述的成像设备，其中，
所述图像形成单元执行形成基于所述正交图像与所述抵消图像之间的差分而提取的透明部分的图像和从所述抵消图像中提取的不透明部分的图像的合成图像的处理。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：三谷均，若园雅史，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP