摄像装置及图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置及图像处理方法，该摄像装置包含形成一次图像的光学系统（１１０）和摄像元件（１２０），以及将一次图像形成为高精度的最终图像的图像处理装置（１４０），在图像处理装置（１４０），根据来自曝光控制单元（１９０）的曝光信息对光学传递函数（ＯＴＦ）进行滤波处理。从而能够将光学系统简化，实现成本的降低，而且可得到噪声影响小的复原图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用摄像元件并具备光学系统的数码相机及手机搭 载照相机、便携式信息终端搭载照相机、图像检査装置、自动控制用产业 照相机等。
技术介绍
近年来，随着得到快速发展的信息的数字化，与其相对应在视频领域 也极为显著。特别是如以数码相机为象征那样，摄像面大多取代现有的胶片而使用作为固体摄像元件的CCD ( Charge Coupled Device ) 、 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器。这样，在摄像元件中使用了 CCD及CMOS的摄像透镜装置，利用光 学系统光学地获取被拍摄体的图像，并通过摄像元件将其作为电信号提 取，该摄像元件除用于数码相机之外，还应用于视频摄像机、数字视频装 置、个人计算机、手机、便携式信息终端(PDA: Personal Digital Assistant),图像检查装置、自动控制用产业照相机等。图1是示意性表示普通的摄像透镜装置的构成及光束状态的图。 该摄像透镜装置1具有光学系统2和CCD及CMOS传感器等摄像元件3。光学系统中，从物体侧(OBJS)向摄像元件3侧依次配置有物镜21、 22、光阑23及成像透镜24。如图1所示，在摄像透镜装置1中，使最佳聚焦面与摄像元件面上相 一致。图2A 图2C表示在摄像透镜装置1的摄像元件3的受光面的光斑像。 另外，已经提案了一种摄像装置，其利用相位板(Wavefront Coding optical摄视场深度深的图像摄影(例如参照非专利文献l、 2，专利文献1 5)。另外，提案了一种进行使用了传波函数的滤波处理的数码相机的自动 曝光控制系统(例如参照专利文献6)。非专禾lj文献 l: Wavefront Coding; jointly optimized and digital imaging systems, Edward R.Dowski， Jr.， Robert H.Cormack,Scott D.Sarama.非专禾ll文献2: Wavefront Coding; A modern method of achieving high performance and/or low cost imaging systems, Edward R.Dowski,Jr.'Gregory E.Johoson.专利文献1: USP6,021,005专利文献2: USP6，642,504专利文献3: USP6,525,302专利文献4: USP6，069，738专利文献5:特开2003 — 235794号公报专利文献6:特开2004—153497号公报上述各文献提出的摄像装置中，其全部都是以在普通光学系统中插入 了上述的相位板时的PSF (Point—Spread—Function)恒定作为前提，在 PSF发生了变化的情况下，利用使用了其后的核的巻积，极难实现视场深 度深的图像。因此，姑且不论单焦点透镜，即使是在变焦系统及AF系统等透镜中， 因其光学设计的精度高及与随之带来的成本上升的缘故，在使用上还大有 问题。换言之，现有的摄像装置中，不能进行恰当的巻积运算，所要求的光 学设计要消除引起广角(Wide)时及远距(Tele)时的光斑(SPOT)图像 的偏差的像散、彗差、变焦色像差等各像差。然而，消除这些像差的光学设计使光学设计的难度增大，且引起设计 工时的增大、成本升高，透镜大型化的问题。另外，上述各文献所公开的装置中，例如在暗处的摄影，在利用信号 处理将图像复原时，还同时放大了噪声。因此，在使用例如上述的相位板等光波面调制元件及其后的信号处理 那样的、包含有光学系统和信号处理的光学系统中，在暗处进行摄像时，其不利之处在于，放大了噪声，对复原图像造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种，其能够简化光 学系统，谋求成本降低，而且可得到噪声影响小的复原图像。本专利技术观点的摄像装置，具有光学系统；摄像元件，其对通过所述光学系统后的被拍摄体像进行摄像；信号处理部，其对基于所述摄像元件 摄像的图像信号，进行与运算系数相关的规定的运算处理；存储器，其存 储所述信号处理部的运算系数；曝光控制单元，其进行曝光控制；所述信 号处理部，根据来自所述曝光控制单元的曝光信息对光学传递函数(OTF) 进行滤波处理。优选为，所述光学系统，包含光波面调制元件，所述信号处理部，具 有从来自所述摄像元件的被拍摄体发散图像信号生成没有发散的图像信 号的变换单元。优选为，所述信号处理部，具有从来自所述摄像元件的被拍摄体发散图像信号生成没有发散的图像信号的变换单元。优选为，所述信号处理部，具有实施噪声降低滤波的单元。优选为，所述存储单元中，存储有与曝光信息相对应的用于噪声降低处理的运算系数。优选为，所述存储单元中，存储有与曝光信息相对应的用于光学传递 函数(OTF)复原的运算系数。优选为，具有可变光阑，所述曝光控制单元，控制所述可变光阑。 优选为，作为所述曝光信息包含有光阑信息。优选为，所述摄像装置，具备被拍摄体距离信息生成单元，其形成 相当于到达被拍摄体的距离的信息；所述变换单元，根据由所述被拍摄体 距离信息生成单元所生成的信息，由所述发散图像信号形成没有发散的图 像信号。优选为，所述摄像装置，具备变换系数存储单元，其根据被拍摄体 距离，至少预先存储2个以上至少与由所述光波面调制元件或者所述光学 系统引起的发散相对应的变换系数；系数选择单元，其根据由所述被拍摄体距离信息生成单元生成的信息，从所述变换系数存储单元，选择与到达 被拍摄体的距离相对应的变换系数；所述变换单元，利用由所述系数选择 单元所选择的变换系数，进行图像信号的变换。优选为，所述摄像装置，具备变换系数运算单元，其根据由所述被 拍摄体距离信息生成单元所生成的信息，计算变换系数，所述变换单元， 利用由所述变换系数运算单元得到的变换系数，进行图像信号的变换。优选为，所述摄像装置中，所述光学系统，包含变焦光学系统，并具 备校正值存储单元，其预先存储与所述变焦光学系统的变焦位置或者变 焦量相对应的至少一个以上的校正值；第二变换系数存储单元，其预先存 储至少与所述光波面调制元件或者所述光学系统引起的发散相对应的变 换系数；校正值选择单元，其根据由所述被拍摄体距离信息生成单元所生成的信息，从所述校正值存储单元选择与到达被拍摄体的距离相对应的校 正值，所述变换单元，利用从所述第二变换系数存储单元得到的变换系数 和由所述校正值选择单元选择的所述校正值，来进行图像信号的变换。优选为，在所述校正值存储单元中存储的校正值，包含所述被拍摄体 发散图像的核大小。优选为，所述摄像装置，具备被拍摄体距离信息生成单元，其生成 与到达所述被拍摄体的距离相当的信息；变换系数运算单元，其根据由所述被拍摄体距离信息生成单元生成的信息，计算变换系数，所述变换单元， 利用从所述变换系数运算单元得到的变换系数，进行图像信号的变换，以 形成没有发散的图像信号。优选为，所述变换系数运算单元，将所述被拍摄体发散图像的核大小， 作为变量而包含。优选为，具有存储单元，所述变换系数运算单元，将求得的变换系数 存储于所述存储单元，所述变换单元，利用存储于所述存储单元的变换系 数，进行图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于，具有：光学系统；摄像元件，其对通过所述光学系统后的被拍摄体像进行摄像；信号处理部，其对基于所述摄像元件摄像的图像信号，进行与运算系数相关的规定的运算处理；存储单元，其存储所述信号处理部的运算系数；曝光控制单元，其进行曝光控制；所述信号处理部，根据来自所述曝光控制单元的曝光信息对光学传递函数（ＯＴＦ）进行滤波处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-7-21 199813/2006;JP 2005-7-28 219405/2005;1、一种摄像装置，其特征在于，具有光学系统；摄像元件，其对通过所述光学系统后的被拍摄体像进行摄像；信号处理部，其对基于所述摄像元件摄像的图像信号，进行与运算系数相关的规定的运算处理；存储单元，其存储所述信号处理部的运算系数；曝光控制单元，其进行曝光控制；所述信号处理部，根据来自所述曝光控制单元的曝光信息对光学传递函数(OTF)进行滤波处理。2、 如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述光学系统，包含光波面调制元件，所述信号处理部，具有从来自所述摄像元件的被拍摄体发散图像信号 生成没有发散的图像信号的变换单元。3、 如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述信号处理部，具有从来自所述摄像元件的被拍摄体发散图像信号，生成没有发散的图像信号的变换单元。4、 如权利要求l所述的摄像装置，其特征在于， 所述信号处理部，具有实施降低噪声滤波的单元。5、 如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述存储单元中，存储有与曝光信息相对应的用于噪声降低处理的运算系数。6、 如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述存储单元中，存储有与曝光信息相对应的用于光学传递函数(OTF)复原的运算系数。7、 如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于， 与所述曝光信息相对应的OTF复原，是根据曝光信息改变频率调制的增益倍率，从而实施频率调制。8、 如权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，若曝光量变小，则降低高频侧的增益倍率。9、 如权利要求l所述的摄像装置，其特征在于， 具有可变光阑，所述曝光控制单元，控制所述可变光阑。10、 如权利要求l所述的摄像装置，其特征在于， 作为所述曝光信息包含有光阑信息。11、 如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置，具备-被拍摄体距离信息生成单元，其形成相当于到达被拍摄体的距离的信自.乂B、 S所述变换单元，根据由所述被拍摄体距离信息生成单元所生成的信 息，由所述发散图像信号形成没有发散的图像信号。12、 如权利要求ll所述的摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置，具备变换系数存储单元，其根据被拍摄体距离，至少预先存储2个以上至 少与由所述光波面调制元件或者所述光学系统引起的发散相对应的变换 系数；系数选择单元，其根据由所述被拍摄体距离信息生成单元生成的信 息，从所述变换系数存储单元，选择与到达被拍摄体的距离相对应的变换 系数；所述变换单元，利用由所述系数选择单元所选择的变换系数，进行图 像信号的变换。13、 如权利要求ll所述的摄像装置，其特征在于， 所述摄像装置，具备变换系数运算单元，其根据由所述被拍摄体距离信息生成单元所生成 的信息，计算变换系数，所述变换单元，利用由所述变换系数运算单元得到的变换系数，进行 图像信号的变换。14、 如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述摄像装置中，所述光学系统，包含变焦光学系统， 并具备校正值存储单元，其预先存储与所述变焦光学系统的变焦位置或者变 焦量相对应的至少一个以上的校正值；第二变换系数存储单元，其预先存储至少与所述光,波面调制元件或者所述光学系统引起的发散相对应的变换系数；校正值选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：林佑介，村濑成康，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]