图像处理设备和使用该图像处理设备的图像拾取设备制造技术

技术编号:8082176 阅读:244 留言:0更新日期:2012-12-14 15:31
一个目的是提供一种校正像差不对称性并获得高清晰度图像的图像处理设备。根据本发明专利技术的图像处理设备包括:图像获取部件,用于获得输入图像;以及图像恢复部件,用于使用基于捕获系统的传递函数而产生或选择的图像恢复滤波器来恢复所述输入图像以产生恢复图像,所述捕获系统用于形成物体图像作为所述输入图像,其特征在于,所述图像恢复滤波器使在从物体图像获得恢复图像时两个方位角方向之间的传递函数的绝对值之间的差值小于该图像捕获系统的所述两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及执行图像处理的图像处理设备,并且尤其涉及ー种执行图像恢复(复原)的图像处理设备。
技术介绍
通过诸如数字静态照相机的图像拾取设备获得的图像由于图像模糊而劣化。图像模糊由球面像差、彗形像差、像场弯曲、像散等引起。这些像差可用PSF(点扩散函数)表示。通过对点扩散函数(以下称为“PSF”)执行傅里叶变换而获得的OTF (光学传递函数)是频率空间中的像差的信息,并且用复数表示。光学传递函数(以下称为“0TF”)的绝对值(SP,振幅分量)被称为MTF (调制传递函数),相位分量被称为PTF (相位传递函数)。图像拾取光学系统的OTF影响图像的振幅分量和相位分量(使图像的振幅分量和相位分量劣化)。因此,在由于OTF的影响而劣化的图像(以下称为“劣化图像”)中,物体的点像彗形像差那样 以不对称的方式变模糊。将參照图23来描述这种情況。图23A至图23C是示意性地示出点扩散函数(PSF)在与主光束(其通过光学系统的光瞳)正交相交的平面中的扩散的示图。在图23中所示的平面中,通过光轴并且彼此正交相交的线被确定为轴xl和x2,并且由通过光轴的任意线和轴Xl限定的角度Θ被限定为方位角。此外,当图23的坐标轴的原点被确定为主光束的图像形成位置时,方位角Θ所表不的方向被确定为方位角方向。方位角方向包括弧矢方向和子午方向,并且是包括角度Θ方向的所有方向的包容性术语。如上所述,相位分量(PTF)的劣化在PSF中引起不对称。此外,振幅分量(MTF)的劣化影响PSF对于每个方位角方向的扩散程度。图23A是示意性地示出其中产生彗形像差的PSF的示图。当光学系统包括不倾斜的光轴和具有旋转对称形状的透镜时,除了光轴之外的视场角中的PSF相对于通过光轴和主光束的线对称,因此,PSF具有线对称形状。在图23A中,PSF相对于轴x2线对称。图23B显不处于未发生相移的状态的PSF。PSF具有相对于各个方位角对称的形状。然而,因为振幅(MTF)彼此不同,所以PSF在轴xl和x2方向上的扩散彼此不同,也就是说,获得不対称的PSF。应注意,光轴上的PSF在不考虑制造误差时不具有相移,并且不具有振幅劣化的方位角依赖性,因此,如图23C所示获得旋转对称形状。具体地讲,如图23A和图23B所示,由于各个方位角方向上的相移(PTF)以及方位角方向的振幅(MTF)之间的差值,PSF形成不对称形状,并且该不对称形状导致阻止以高精度产生图像的图像模糊。作为校正图像模糊的技术,在专利文献I中,用于设计图像恢复滤波器的參数α如表达式I中所示那样被确定。通过调整该调整參数α,不发挥作用(α =0)的图像恢复滤波器变为逆滤波器(α =1)。因此,可仅使用单个參数在从原始捕获图像到已被最大恢复的图像的范围内调整图像恢复程度。数学式I表达式I权利要求1.一种图像处理设备,包括 图像获得部件,其被配置为获得输入图像;和 图像恢复部件,其被配置为使用根据用于从物体图像形成所述输入图像的图像拾取系统的传递函数而产生或选择的图像恢复滤波器来恢复所述输入图像, 其中,所述图像恢复滤波器使当从物体获得恢复图像时所获得的两个方位角方向上的传递函数的绝对值之间的差值小于所述图像拾取系统的所述两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值。2.根据权利要求I所述的图像处理设备,其中,所述图像恢复部件被配置为通过将所述图像恢复滤波器与所获得的图像的像素进行卷积来执行图像恢复。3.根据权利要求I或权利要求2所述的图像处理设备,其中,所述图像恢复滤波器根据在所述两个方位角方向上具有不同频率特性的传递函数、以及被校正以使得在所述两个方位角方向上具有不同频率特性的传递函数的绝对值之间的差值减小的校正传递函数来产生。4.一种图像拾取设备,包括 图像拾取元件,其对由图像拾取系统形成的物体图像执行光电转换,以便产生捕获图像;和 根据权利要求I至权利要求3中的任何一个所述的图像处理设备,其将所述捕获图像作为输入图像进行处理。5.—种图像处理方法,包括 获得由图像拾取系统产生的图像作为输入图像的步骤;和 使用根据所述图像拾取系统的传递函数而产生或选择的图像恢复滤波器来恢复所述输入图像并且产生恢复图像的步骤, 其中,所述图像恢复滤波器使当从物体获得恢复图像时所获得的两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值小于所述图像拾取系统的所述两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值。6.一种使信息处理装置执行以下步骤的图像处理程序 图像获得步骤,其获得由图像拾取系统产生的图像作为输入图像;和 图像恢复步骤,其使用根据所述图像拾取系统的传递函数而产生或选择的图像恢复滤波器来恢复所述输入图像,并且产生恢复图像, 其中,所述图像恢复滤波器使当从物体获得恢复图像时所获得的两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值小于所述图像拾取系统的所述两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值。7.一种图像处理设备,包括 第一恢复图像产生部件,其被配置为通过计算输入图像和第一图像恢复滤波器来产生第一恢复图像,所述第一图像恢复滤波器根据获得物体图像作为所述输入图像的图像拾取系统的传递函数来获得; 差信息获得部件,其被配置为获得关于所述输入图像与所述第一恢复图像之间的差的信息;和 调整后恢复图像产生部件,其被配置为通过根据调整系数合成所述输入图像与所述差信息来产生调整后恢复图像, 其中,所述第一图像恢复滤波器执行恢复,以使得当从物体获得恢复图像时所获得的两个方位角方向上的传递函数的绝对值之间的差值变得小于所述图像拾取系统的所述两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值。8.一种图像处理设备,包括 差信息获得部件,其被配置为获得关于以下两个恢复图像之间的差的信息 第一恢复图像,其通过计算第一图像恢复滤波器和输入图像而产生,所述第一图像恢复滤波器根据获得物体图像作为输入图像的图像拾取系统的传递函数来获得;和 第二恢复图像,其通过计算第二图像恢复滤波器和所述输入图像而产生,所述第二图像恢复滤波器根据所述图像拾取系统的所述传递函数来获得;和 调整后恢复图像产生部件,其被配置为根据调整系数合成所述输入图像与所述差信息来产生调整后恢复图像, 其中,所述第一图像恢复滤波器执行恢复,以使得当从物体获得恢复图像时所获得的两个方位角方向上的传递函数的绝对值之间的差值变得小于所述图像拾取系统的所述两个方位角方向的传递函数的绝对值之间的差值, 所述第二图像恢复滤波器执行恢复,以使得当从物体获得恢复图像时所获得的两个方位角方向上的传递函数的绝对值之间的差值变得小于所述图像拾取系统的所述两个方位角方向上的传递函数的绝对值之间的差值,并且 所述第二恢复图像的恢复程度低于所述第一恢复图像的恢复程度。9.根据权利要求7或权利要求8所述的图像处理设备,其中,所述第一图像恢复滤波器根据在所述两个方位角方向上具有不同频率特性的传递函数、以及被校正以使得在所述两个方位角方向上的所述传递函数的绝对值之间的差值减小的校正传递函数来产生。10.根据权利要求7至权利要求9中的任何一个所述的图像处理设备,其中,所述调整后恢复图像产生部件执行恢复以使得在包括所述图像拾取系统和所述第一图像恢复滤波器的系统中两个方位角方向上的传递函数的振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:畠山弘至
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:
国别省市:

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