图像处理装置、图像处理方法及图像处理系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像处理装置、图像处理方法及图像处理系统。布置分别获取关于显示光学系统产生的像差的信息和关于由观察者使用的视力校正光学系统产生的像差的信息的单元。基于这两个像差执行像差校正。能够针对各观察者适当地校正所述显示光学系统和所述观察者使用的所述视力校正光学系统的组合产生的像差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像处理装置、图像处理方法及图像处理系统。特别地，本专利技术适用于针对各观察者校正在具有放大在显示设备上形成的图像并允许观察者观察放大的图像的显示光学系统的图像显示装置(例如HMD或EVF)中产生的像差(aberration)。
技术介绍
已经提出了许多技术，来通过数字方法校正由光学透镜产生的像差所引起的图像 失真和色偏(color misregistration)(渗色(bleeding))。用于消除像差的透镜新需要对 失真和色偏进行光学校正，从而使光学系统的尺寸增大。设计用来防止这些像差的具有良 好光学特性的透镜通常很昂贵。代替这种透镜，通常使用图像处理通过数字像差校正技术 来校正光学系统产生的像差。这种技术可以减小光学系统的尺寸(减少透镜的数量)并采 用便宜的透镜。 近来，具有更小型、重量更轻、成本更低的主体的诸如数字照相机的摄像装置需要 减小摄像透镜的尺寸并降低成本。此外，诸如数字照相机的摄像装置通常具有变焦和聚焦 功能。出现了对在透镜参数变化时不管像差的变化而保持高的图像拍摄质量的校正技术的 需求。日本特开2006-135805号公报(下文中称为专利文献1)公开了一种像差校正技术， 其即使在包括变焦、聚焦以及光圈的透镜参数改变为各种值时拍摄图像的情况下，也能够 基于透镜参数消除由倍率色像差(chromatic aberration ofmagnification)引起的图像 模糊。在专利文献l中公开的技术能够通过校正摄像装置(诸如数字照相机)中的透镜参 数变化时摄像透镜产生的色像差来防止图像拍摄质量的劣化(即图像模糊)。 近来许多数字照相机包括电子取景器(electronic view finder，称为EVF)。已 知EVF作为一种使得在拍摄图像之前经由取景器确认的图像与拍摄的图像真正匹配的技 术。EVF采用使用数字图像传感器以去除单透镜反射照相机所必需的反射镜(已知为反射 器)的配置。EVF被配置为在小型显示设备上实时显示数字图像传感器感测的图像，经由显 示透镜放大在显示设备上形成的图像，并允许观察者进行观察。 即使在经由透镜放大在小型显示设备上形成的图像并允许观察者进行观察的显示光学系统(如EVF)中，也会出现与上述摄像透镜的像差相同的像差。该显示光学系统也需要校正由失真和色偏(渗色)引起的显示图像质量劣化的像差校正技术。 头盔式显示器(head mounted display,称为HMD)是放大在小型显示设备上形成的图像并允许观察者进行观察的图像显示装置的另一示例。针对将数字像差校正技术应用到HMD或EVF中以防止由显示装置的光学系统产生的像差引起的图像显示质量的劣化的技术，已经作出了许多提议。 然而，这些传统技术存在以下问题。 除了 HMD或EVF的显示光学系统之外，在光路上还可能存在另一光学系统，当观察 者通过HMD或EVF观察图像时，在显示设备上形成的图像的光通过该光路到达观察者的瞳 孔。 例如，在仅对HMD或EVF的显示光学系统产生的像差进行校正的像差校正中，针对视力好、能够使用裸眼进行观察的观察者适当地校正像差(色偏)。观察者可能观察到显示图像保持质量。然而，当使用强效的视力校正光学系统的观察者观察相同的校正后的图像时，即使在校正后的图像上，他也会观察到色偏。这意味着适当的像差校正量根据观察者是否使用视力校正光学系统和视力校正程度的差异而改变。 也就是说，在通过HMD或EVF观察时，需要根据HMD或EVF的显示光学系统和观察者使用的视力校正光学系统的组合来校正产生的像差。然而，传统技术无法满足这种要求。 观察者所使用的视力校正光学系统的校正程度针对各观察者改变。如上所述，当对由显示光学系统和视力校正光学系统的组合产生的像差进行校正时，需要针对各观察者选择或生成适当的像差校正量。 HMD或EVF观察者使用的光学系统包括视力校正光学系统(眼镜片(spectaclelenses)和隐形眼镜(contact lenses))。视力校正的程度根据各观察者的视力而不同。已知许多测量视力校正光学系统(主要是眼镜片)的光学特性(例如折射率、像差、以及它们的空间分布)的方法，包括例如眼科临床或眼镜店所使用的医学透镜检查仪。例如，日本特开平06-018363号公报(称为专利文献2)公开了一种能够仅使用一个透镜检查仪来测量眼镜片和隐形眼镜二者的折射率的技术。这种技术采用在测量眼镜片和测量隐形眼镜时沿着光轴移动测试透镜的移动单元。日本特开2002-228545号公报(称为专利文献3)公开了一种使用数字照相机来拍摄通过透镜观察到的光学特性模式的模式图像并对其进行测量作为框架连接的眼镜片的光学特性的技术。 然而，难以直接将上述传统技术应用到诸如HMD或EVF的小型装置中，用来获得包括视力校正光学系统的像差的光学特性。因此，需要通过适当地校正由允许观察者观察在显示设备上形成的图像的光学系统和观察者所使用的视力校正光学系统的组合产生的像差，来呈现对于各观察者最佳的显示图像。
技术实现思路
作出本专利技术来解决至少一个传统问题。本专利技术的实施例提供一种能够执行适合于各观察者的像差校正并且在图像显示装置中呈现像差(色偏)减小的显示图像的像差校正方法、图像处理装置以及图像处理系统，该图像显示装置具有放大在显示设备上形成的图像并允许观察者进行观察的显示光学系统。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种图像处理装置，其用于确定用于校正光学系统所产生的像差的特定观察者像差校正数据，所述光学系统允许观察者观察在显示器上形成的显示图像，该图像处理装置包括 接收单元，用于接收关于所述观察者的视力校正光学系统的像差信息； 确定单元，用于利用预先准备的像差校正数据以及所述接收单元接收的所述像差信息，来确定特定观察者像差校正数据。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种确定用于校正光学系统产生的像差的特定观察者像差校正数据的方法，所述光学系统允许观察者观察在显示器上形成的显示图像，该方法包括以下步骤 接收关于所述观察者的视力校正光学系统的像差信息； 利用预先准备的像差校正数据以及所接收的像差信息，来确定特定观察者校正数据。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种图像处理装置，其用于校正允许观察者观察在显示器上形成的显示图像的光学系统产生的像差，该图像处理装置包括 存储单元，其存储针对所述观察者的视力光学校正系统产生的像差进行校正的像差校正数据；以及 校正单元，其利用所存储的像差校正数据来校正显示的图像。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于校正允许观察者观察在显示器上形成的显示图像的光学系统产生的像差的方法，所述图像处理方法包括以下步骤 取出所存储的针对所述观察者佩戴的视力光学校正系统产生的像差进行校正的像差校正数据；以及 利用所取出的像差校正数据来校正显示的图像。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种图像处理系统，该图像处理系统包括图像显示装置，其允许观察者经由光学系统观察在显示器上显示的显示图像；以及图像处理装置，其对所述光学系统产生的像差进行校正，所述图像处理装置包括 存储单元，其被配置为存储预先准备的用来校正所述光学系统产生的所述像差的校正数据； 获得单元，其被配置为获得代表由观察所述显示图像的所述观察者使用的视力校正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，其用于确定用于校正光学系统所产生的像差的特定观察者像差校正数据，所述光学系统允许观察者观察在显示器上形成的显示图像，该图像处理装置包括：接收单元，用于接收关于所述观察者的视力校正光学系统的像差信息；确定单元，用于利用预先准备的像差校正数据以及所述接收单元接收的所述像差信息，来确定特定观察者像差校正数据。

【技术特征摘要】
JP 2008-10-14 2008-265710一种图像处理装置，其用于确定用于校正光学系统所产生的像差的特定观察者像差校正数据，所述光学系统允许观察者观察在显示器上形成的显示图像，该图像处理装置包括接收单元，用于接收关于所述观察者的视力校正光学系统的像差信息；确定单元，用于利用预先准备的像差校正数据以及所述接收单元接收的所述像差信息，来确定特定观察者像差校正数据。2. 根据权利要求l所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括存储单元，其存储预先准备的所述像差校正数据。3. 根据权利要求2所述的图像处理装置，其中所述存储单元与所述确定单元确定的所述特定观察者像差校正数据相对应地、或者与指定所述确定单元确定的所述特定观察者校正数据的信息相对应地存储观察者标识数据，使得能够再利用所确定的特定观察者像差校正数据。4. 根据权利要求2所述的图像处理装置，其中所述存储单元存储预先准备的具有不同校正量的多种像差校正数据，并且所述确定单元基于所接收的像差信息选择所述多种像差校正数据中的一种，由此确定特定观察者像差校正数据。5. 根据权利要求2所述的图像处理装置，其中所述确定单元利用所述存储单元中存储的所述像差校正数据和所述像差信息，生成新的特定观察者校正数据。6. 根据权利要求5所述的图像处理装置，其中所述存储单元存储具有不同校正量的多种像差校正数据，并且所述确定单元基于所接收的像差信息从所存储的多种校正数据中选择至少两种校正数据，并且根据所选择的校正数据进行插值，由此确定新的特定观察者校正数据。7. 根据权利要求1所述的图像处理装置，其中所述确定单元确定与所述观察者的一只眼相对应的特定观察者校正数据，并且利用该特定观察者校正数据针对所述观察者的另一只眼确定特定观察者校正数据。8. 根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括调整单元，其用于调整所述确定单元确定的所述特定观察者校正数据。9. 根据权利要求1所述的图像处理装置，其中所述图像处理装置包括所述显示器；所述光学系统，其允许观察者观察所述显示器上的图像；以及第一图像生成单元，其用于使所述显示器至少显示第一图像。10. 根据权利要求9所述的图像处理装置，其中所述接收单元从所述观察者接收代表...

【专利技术属性】
技术研发人员：大山贤司，辻本卓哉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]