图像处理程序、方法、装置和图像拾取装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像处理程序、方法、装置和图像拾取装置。图像处理装置(204)包括：获取单元，所述获取单元被配置为获取与拾取图像的图像拾取条件对应的光学传递函数信息；恢复图像产生器，所述恢复图像产生器被配置为使用校正光学传递函数信息来产生恢复图像，所述校正光学传递函数信息是通过使用校正值对所述光学传递函数进行校正来获得的；和设置器，所述设置器被配置为基于所述光学传递函数的逆特性来设置所述校正值的可设置范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拾取图像的图像处理，更特别地涉及一种以高精度校正由于图像拾取光学系统而导致的拾取图像的劣化的技术。
技术介绍
图像拾取光学系统所捕捉的对象因为从一个点产生的光不能会聚而具有微小扩展，并且由于图像拾取光学系统中引起的衍射、像差等的影响而具有微小扩展。这样的具有微小扩展的分布被称为“PSF”（点扩散函数）。因为图像拾取光学系统的影响，拾取图像被形成为PSF与图像卷积（convolute），并且图像模糊，分辨率劣化。最近，将拾取图像保存为电子数据已变得更加普遍，并且通过图像处理来校正由于光学系统而导致的图像劣化的技术是众所周知的。以下，这样的图像劣化校正技术被称为“图像恢复”，并且将描述传统的常用方法。当在实空间(x,y)上由于光学系统而导致的劣化之前的图像被表示为f(x,y)、PSF被表示为h(x,y)并且劣化图像被表示为g(x,y)时，这些可用以下表达式(1)来描述。g(x,y)=∫∫f(X,Y)＊h(x‐X,y-Y)dXdY···(1)当通过对以上表达式(1)执行傅里叶变换来将以上表达式(1)从实（real）空间(x,y)转换到频率空间(u,v)中时，它可被描述为以下表达式(2)。G(u,v)=F(u,v)*H(u,v)···(2)F(u,v)表示f(x,y)的傅里叶变换，G(u,v)表示g(x,y)的傅里叶变换，H(u,v)表示h(x,y)的傅里叶变换。此外，当对以上表达式(2)进行变换时，得到以下表达式(3)。F(u,v)=G(u,v)/H(u,v)···(3)这表示可通过将G(u,v)除以H(u,v)来获得F(u,V)，F(u,V)为作为劣化之前的图像的f(x,y)的傅里叶变换，G(u,v)为作为劣化图像的g(x,y)的傅里叶变换，H(u,v)为作为PSF的h(x,y)的傅里叶变换。因此，如果对F(u,v)执行逆傅里叶变换，则可获得作为劣化之前的图像的f(x,y)。然而，当实际上执行这样的处理来获得劣化之前的图像时，图像拾取元件可引起的噪声被大大地放大，并且不能获得良好图像。在这种情况下，已知使用被表示为以下表达式(4)的维纳（Wiener）滤波器作为用于抑制噪声放大的图像恢复方法。H(u,v)表示OTF（光学传递函数），Γ表示用于减小噪声放大量的常数。W(u,v)=1/H(u,v)*|H(u,v)|2/(|H(u,v)|2+Γ)···(4)当上述表达式(4)乘以劣化图像g(x,y)的傅里叶变换G(u,v)时，可通过下述方式以高分辨率获得良好图像，即，将由于光学系统的衍射或像差而产生的PSF的相位分量设置为0，并且放大振幅分量的频率特性。因此，当通过使用维纳滤波器的图像恢复处理来恢复的图像的频率空间信息被定义为R(u,v)时，获得以下表达式。R(u,v)=G(u,v)*W(u,v)···(5)结果，可从表达式(4)得到|W(u,v)|≤1/|H(u,v)|的关系。换句话讲，可使用图像恢复滤波器进行放大的频率特性的最大值为1/|H(u,v)|，并且它等于OTF的绝对值的倒数，也就是说，逆滤波器的特性。例如，当通过使用表达式(4)的维纳滤波器的处理来对通过一般照相机等拾取的图像执行图像恢复处理时，可通过控制表达式中的Γ的值来从0至1/|H(u,v)|控制恢复处理的校正值。而且，即使对维纳滤波器进行各种改变，也能够以从0至1/|H(u,v)|的范围控制恢复处理的校正值。在本实施例中，从0至1/|H(u,v)|的范围被定义为可校正范围（以下也称为“可设置范围”）。当其中安装图像处理装置、图像拾取装置或软件的计算机使用通过用户指令设置的校正值来执行处理时，优选的是根据所期望的恢复水平来选择或改变校正值。例如，日本专利No.3840032公开了图像处理等领域中的、改变校正值（诸如边缘强化）的校正水平的范围的专利技术。而且，日本专利公开No.2011-22868公开了下述专利技术，该专利技术基于图像和图像输出设备的频率特性来检测恢复极限，并且执行图像恢复处理。然而，日本专利No.3840032和日本专利公开No.2011-22868中所公开的现有技术没有描述用于确定能够组合各种条件的系统中的校正值的水平的具体范围的方法。数字照相机中所使用的图像恢复处理与一般的边缘强化处理或锐化处理大大地不同，并且随图像拾取条件的每种组合改变可校正范围，所述图像拾取条件诸如图像拾取光学系统的标识信息、焦距、F数、图像拾取距离、图像高度和图像拾取元件的像素大小。即使使用超过可校正范围的校正值来执行图像恢复处理，用户也不能体验到恢复效果。此外，在另一个问题中，当在显示部分上显示可校正范围时，没有显示当可获得恢复效果时的可校正范围的最大值以使得用户可识别它，因此，当确定恢复处理的校正值时不方便。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够根据各种图像拾取条件的组合来设置适当的可校正范围的图像处理程序。作为本专利技术的一方面的图像处理装置包括：获取单元，所述获取单元被配置为获取与拾取图像的图像拾取条件对应的光学传递函数信息；恢复图像产生器，所述恢复图像产生器被配置为使用校正光学传递函数信息来产生恢复图像，所述校正光学传递函数信息是通过使用校正值对所述光学传递函数进行校正来获得的；和设置器，所述设置器被配置为基于所述光学传递函数信息的逆特性来设置所述校正值的可设置范围。从以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的进一步的特征和方面将变得清晰。附图说明图1是示出作为一个例子的实施例1中的图像恢复处理方法的处理流程的一个例子的示图。图2A至图2D是示出实施例2中的图像恢复处理中所使用的OTF数据等的一个例子的示图。图3是示出实施例2中的图像恢复处理中所使用的各种条件的一个例子的示图。图4A至图4E是示出用于基于实施例2中的图像恢复处理中所使用的OTF数据来计算恢复极限值的方法的一个例子的示图。图5A至图5B是示出实施例2中的图像恢复滤波器的一个例子的示图。图6A至图6B是示出实施例3中的图像处理GUI的一个例子的示图。图7是示出实施例4中的包括图像处理装置的图像拾取装置的一个例子的示图。图8是示出实施例5中的图像处理程序的一个例子的示图。图9是示出实施例2中的图像恢复处理方法的处理流程的一个例子的示图。具体实施方式以下将参照附图来描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，包括：获取单元，所述获取单元被配置为获取与拾取图像的图像拾取条件对应的光学传递函数信息；恢复图像产生器，所述恢复图像产生器被配置为使用校正光学传递函数信息来产生恢复图像，所述校正光学传递函数信息是通过使用校正值对所述光学传递函数进行校正来获得的；和设置器，所述设置器被配置为基于所述光学传递函数信息的逆特性来设置所述校正值的可设置范围。

【技术特征摘要】
2011.08.25 JP 2011-183247;2011.11.16 JP 2011-25031.一种图像处理装置，包括：
获取单元，所述获取单元被配置为获取与拾取图像的图像拾取条
件对应的光学传递函数信息；
恢复图像产生器，所述恢复图像产生器被配置为使用校正光学传
递函数信息来产生恢复图像，所述校正光学传递函数信息是通过使用
校正值对所述光学传递函数进行校正来获得的；和
设置器，所述设置器被配置为基于所述光学传递函数信息的逆特
性来设置所述校正值的可设置范围。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置器设置
所述校正值的可设置范围的最大值。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述设置器将比
被所述设置器设置之前的校正值的可设置范围的最大值小的值设置为
所述校正值的可设置范围的最大值。
4.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，还包括：
显示单元，所述显示单元被配置为显示所述校正值的可设置范围。
5...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡邉武史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：