信号处理方法、信号处理装置及摄像系统制造方法及图纸

本公开的一个方式所涉及的信号处理方法包括：取得压缩图像数据，该压缩图像数据包括通过对对象波段内的高光谱信息进行压缩而得到的2维图像信息；取得用于指定作为所述对象波段的一部分的1个以上的子波段的设定数据；以及基于所述压缩图像数据，生成与所述1个以上的子波段所包含的多个波带对应的多个2维图像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号处理方法、信号处理装置及摄像系统


[0001]本公开涉及信号处理方法、信号处理装置及摄像系统。

技术介绍

[0002]通过灵活利用各自为窄带的多个带例如数十个带的谱信息，能够掌握在以往的RGB图像中无法掌握的对象物的详细物性。将取得这样的多波长的信息的相机称为“高光谱相机”。高光谱相机在食品检查、生物体检查、医药品开发及矿物的成分分析等各种领域中得到利用。
[0003]专利文献1公开了利用压缩感知的高光谱摄像装置的例子。该摄像装置具备：作为光透射率的波长依赖性相互不同的多个滤光器的阵列的编码元件、对透射了编码元件的光进行检测的图像传感器、以及信号处理电路。在将被摄体与图像传感器连结的光路上，配置有编码元件。图像传感器按每个像素对重叠有多个波带的成分的光同时进行检测，从而取得1个波长复用图像。信号处理电路利用编码元件的分光透射率(spectral transmittance)的空间分布的信息，对取得的波长复用图像适用压缩感知，从而重构关于多个波带中的各个波带的图像数据。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：美国专利第9599511号说明书

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的课题
[0008]在以往的高光谱摄像装置中，生成并显示关于取得的波长复用图像的波段(以下称为“对象波段”)所包含的全部波带中的各个波带的图像数据。但是，根据用途，有时仅需要关于对象波段中的一部分波段的信息。在这样的情况下，以高波长分辨率生成无用的波带的信息并不能说是高效的。
[0009]本公开提供用于有效地生成所需的波带的图像的技术。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本公开的一个方式所涉及的方法是由计算机执行的信号处理方法。所述方法包括：取得压缩图像数据，该压缩图像数据包括通过对对象波段内的高光谱信息进行压缩而得到的2维图像信息；取得用于指定作为所述对象波段的一部分的1个以上的子波段的设定数据；以及基于所述压缩图像数据，生成与所述1个以上的子波段所包含的多个波带对应的多个2维图像。
[0012]本公开的概括性或者具体性的方式也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的记录盘等记录介质实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意组合实现。计算机可读取的记录介质例如可以包括CD
‑
ROM(紧凑盘只读存储器(CompactDisc
‑
ReadOnlyMemory))等非易失性的记录介质。装置也
可以由1个以上的装置构成。在装置由2个以上的装置构成的情况下，该2个以上的装置既可以配置在1个设备内，也可以分开配置在分离的2个以上的设备内。在本说明书及权利要求书中，“装置”不仅可以指1个装置，也可以指由多个装置构成的系统。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本公开，能够有效地生成所需的波带的图像。
附图说明
[0015]图1A是示意性地表示例示性的高光谱摄像系统的图。
[0016]图1B是示意性地表示例示性的高光谱摄像系统的第1变形例的图。
[0017]图1C是示意性地表示例示性的高光谱摄像系统的第2变形例的图。
[0018]图1D是示意性地表示例示性的高光谱摄像系统的第3变形例的图。
[0019]图2A是示意性地表示滤光器阵列的例子的图。
[0020]图2B是表示对象波段所包含的多个波带W1、W2、
···
、W
N
各自的光的透射率的空间分布的一例的图。
[0021]图2C是表示图2A所示的滤光器阵列所包含的区域A1的分光透射率的例子的图。
[0022]图2D是表示图2A所示的滤光器阵列所包含的区域A2的分光透射率的例子的图。
[0023]图3A是表示对象波段W与其包含的多个波带W1、W2、
···
、W
N
之间的关系的一例的图。
[0024]图3B是表示对象波段W与其包含的多个波带W1、W2、
···
、W
N
之间的关系的其他例的图。
[0025]图4A是用于说明滤光器阵列的某区域中的分光透射率的特性的图。
[0026]图4B是表示按每个波带W1、W2、
···
、W
N
对图4A所示的分光透射率进行平均化而得到的结果的图。
[0027]图5是示意性地表示高光谱相机的利用场景的图。
[0028]图6A是表示对象波段W及被指定的子波段Wa的一例的图。
[0029]图6B是表示不仅指定第1子波段而且指定第2子波段的情况下的例子的图。
[0030]图7是表示本公开的例示性的实施方式中的摄像系统的构成的图。
[0031]图8是表示系统的动作的流程图。
[0032]图9是表示存储器中保存的变换前的屏蔽数据的例子的图。
[0033]图10是表示用于输入摄像条件的GUI的例子的图。
[0034]图11是表示用于输入复原条件的GUI的例子的图。
[0035]图12是表示用于输入复原条件的GUI的例子的图。
[0036]图13是表示显示作为复原运算的结果而生成的分光图像的画面的例子的图。
[0037]图14是用于说明将多个带的屏蔽信息合成来变换为新的屏蔽信息的方法的例子的图。
[0038]图15A是表示存储器中记录的变换后的屏蔽数据的例子的图。
[0039]图15B是表示存储器中记录的变换后的屏蔽数据的其他例的图。
[0040]图16是表示生成关于对象波段所包含的多个波带中的各个波带的图像的方法的一例的图。
[0041]图17是表示信号处理电路不进行屏蔽信息的变换的情况下的系统的构成的图。
[0042]图18是表示用于设定复原条件的GUI的其他例的图。
[0043]图19是表示显示未指定的波段的图像的例子的图。
[0044]图20是表示通过进行2个阶段的复原从而仅对特定的子波段以高波长分辨率进行复原的方法的例子的图。
具体实施方式
[0045]以下说明的实施方式均表示概括性或者具体性的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置、位置及连接方式、步骤及步骤的顺序是一例，其主旨不在于限定本公开的技术。以下的实施方式中的构成要素之中的未记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。各图是示意图，不一定是严密的图示。进而，在各图中，针对在实质上相同或者相似的构成要素赋予相同的标记。有时省略或者简化重复的说明。
[0046]在本公开中，电路、单元、装置、部件或者部的全部或者一部分、或者框图中的功能模块的全部或者一部分，例如能够由半导体装置、半导体集成电路(IC)或者包含LSI(large scale inte本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信号处理方法，由计算机执行，包括：取得压缩图像数据，该压缩图像数据包括通过对对象波段内的高光谱信息进行压缩而得到的2维图像信息；取得用于指定作为所述对象波段的一部分的1个以上的子波段的设定数据；以及基于所述压缩图像数据，生成与所述1个以上的子波段所包含的多个波带对应的多个2维图像。2.如权利要求1所述的方法，所述高光谱信息是所述对象波段所包含的4个以上的波带的信息，所述2维图像信息是所述压缩图像数据所包括的多个像素的数据，在所述多个像素各自的数据中重叠有所述4个以上的波带的信息。3.如权利要求1或者2所述的方法，所述设定数据包括用于指定所述1个以上的子波段中的波长分辨率的信息，所述多个2维图像以所述波长分辨率生成。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，所述1个以上的子波段包括第1子波段及第2子波段，所述多个2维图像按所述第1子波段及所述第2子波段中的每个子波段生成。5.如权利要求3所述的方法，所述1个以上的子波段包括第1子波段及第2子波段，所述波长分辨率按所述第1子波段及所述第2子波段中的每个子波段独立地指定，所述多个2维图像按所述第1子波段及所述第2子波段中的每个子波段以对应的所述波长分辨率生成。6.如权利要求4或者5所述的方法，所述第1子波段与所述第2子波段相离。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：使与所述计算机连接的显示器显示供用户输入所述设定数据的图形用户界面。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括：使与所述计算机连接的显示器显示所述多个2维图像。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，所述压缩图像数据通过使用滤光器阵列及图像传感器进行摄像而生成，该滤光器阵列包括分光透射率相互不同的多个种类的滤光器，所述方法还包括：取得反映出所述滤光器阵列的所述分光透射率的空间分布的屏蔽数据，所述多个2维图像基于所述压缩图像数据及所述屏蔽数据生成。10.如权利要求9所述的方法，所述屏蔽数据包括屏蔽信息，所述屏蔽信息表示所述对象波段所包含的多个单位带各自中的所述滤光器阵列的透射率的空间分布，所述方法还包括：通过将与所述对象波段之中的所述1个以上的子波段以外的非指定波段所包含的多个
单位带对应的所述屏蔽信息的一部分合成，从而生成合成屏蔽信息；以及基于所述压缩图像数据及所述合成屏蔽信息，生成与所述非指定波段对应的合成图像。11.如权利要求10所述的方法，所述屏蔽数据包括多个背景图像以及多个屏蔽图像，所述多个背景图像中的各个背景图像，通过不经过所述滤光器阵列而由所述图像传感器对多个背景之中的对应的背景进行摄像从而取得，所述多个屏蔽图像中的各个屏蔽图像，通过经过所述滤光器阵列由所述图像传感器对所述多个背景之中的所述对应的背景进行摄像从而取得，所述合成屏蔽信息基于所述多个屏蔽图像及所述多个背景图像生成。12.如权利要求10或者11所述的方法，还包括：使与所述计算机连接的显示器显示所述合成图像。13.如权利要求9所述的方法，所述屏蔽数据包括屏蔽信息，所述屏蔽信息表示所述对象波段所包含的多个单位带各自中的所述滤光器阵列的透射率的空间分布，所述设定数据包括用于指定各自为所述对象波段的一部分的多个大子波段以及所述多个大子波段中的至少1个大子波段所包含的多个小子波段的信息，所述方法还包括：关于所述多个大子波段中的各个大子波段，将与所述多个大子波段中的各个大子波段所包含的多个单位带对应的所述屏蔽信息的一部分合成，从而生成第1合成屏蔽信息；以及基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：八子基树，石川笃，久田和也，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：