图像记录装置及图像再现装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像记录装置及图像再现装置。图像记录单元获得通过拍摄操作获得的并且能够重构再聚焦图像的图像数据以及拍摄信息，基于所获得的拍摄信息，与图像中包括的被摄体相关联地生成用于重构再聚焦图像的参数，并且将所生成的参数作为图像数据的元数据与所获得的图像数据一起记录在记录介质中。该图像再现装置从记录介质读出所记录的图像数据和参数，使用所读出的参数由所读出的图像数据重构再聚焦图像，根据编辑指令编辑所重构的再聚焦图像，并且对所编辑的再聚焦图像的参数进行编辑。

【技术实现步骤摘要】
图像记录装置及图像再现装置
本专利技术涉及由数字照相机代表的摄像装置，尤其涉及由具有再聚焦功能的摄像装置拍摄的图像的记录装置以及记录图像的再现装置。
技术介绍
近年来，非专利文献（Ren.Ngandsevenothers，“LightFieldPhotographywithaHand-HeldPlanopticCamera”，StanfordTechReportCTSR2005-02）等提出了如下构成的摄像装置：在摄像元件的前面布置包括多个微透镜（各个微透镜对应于数个像素）的微透镜阵列，使得除了像素信号以外还能够获得入射在摄像元件上的光线的入射方向的信息。通过使用这种摄像装置，不仅能够生成基于来自各像素的输出信号的正常拍摄图像，还能够通过对拍摄图像应用预定图像处理来重构以任意焦距聚焦的图像。当出于浏览的目的显示能够再聚焦的这种图像时，难以判断最初显示的图像要再聚焦的聚焦位置。为了解决该问题，专利文献（日本专利特开第2011-22796号公报）从图像中提取被摄体，并显示聚焦包括该被摄体的区域的再聚焦图像。可选地，在获得图像时的拍摄条件被作为标签数据附加到图像数据中，并且基于该标签信息生成再聚焦图像。然而，在上述专利文献中公开的现有技术需要在显示图像之前提取被摄体的处理。即使在拍摄时的信息作为标签数据被包括的情况下，也必须计算不同视点的多个图像之间的相位差来确定重构后的再聚焦面，由此在任何情况下都不期望地产生了算术成本。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供图像数据的记录装置及再现装置，其能够快速地显示由能够拍摄被摄体作为能够再聚焦的图像的摄像装置获得的图像数据，作为期望的再聚焦图像。为了解决上述问题，根据本专利技术，提供了一种图像记录装置，其用于记录能够重构包括至少一个被摄体的图像的再聚焦图像的图像数据，该图像记录装置包括：获得单元，用于获得通过拍摄包括所述至少一个被摄体的所述图像获得的并且能够重构所述再聚焦图像的图像数据，以及所述图像的拍摄信息；参数生成单元，用于基于所获得的拍摄信息，与所述图像中包括的所述被摄体相关联地生成要用于重构所述再聚焦图像的参数；以及记录单元，用于将所生成的参数作为所述图像的元数据与所获得的图像数据一起记录在记录介质中。此外，根据本专利技术，提供了一种图像再现装置，其用于再现由所述图像记录装置记录的图像数据，该图像再现装置包括：读取单元，用于从所述记录介质读出所记录的图像数据以及所述参数；重构单元，用于使用所读出的参数由所读出的图像数据重构再聚焦图像；以及编辑单元，用于根据编辑指令编辑所重构的再聚焦图像，并且对所编辑的再聚焦图像的参数进行编辑。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明被包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图，例示了本专利技术的示例性实施例、特征及方面，并与文字描述一起用于说明本专利技术的原理。图1是示出在元数据中具有重构参数的图像数据的构成的图。图2是示出应用了根据本专利技术的第一实施例的记录装置的摄像装置的结构的框图。图3是例示在图2所示的摄像装置中使用的摄像元件以及微透镜阵列的结构的图。图4是示出包括图2所示的摄像装置中的拍摄镜头、微透镜阵列以及摄像元件的拍摄光学系统的结构的概念图。图5A和图5B是示出图2所示的摄像装置的拍摄镜头的光瞳区域与图3所示的摄像元件的像素之间的对应关系的图。图6A和图6B是例示使用来自摄像元件的输出的焦点检测以及检测再聚焦面所需的信号的生成的图。图7是示出来自不同的再聚焦面的光线与相应的光接收像素之间的关系的图。图8是根据本专利技术的第一实施例的记录操作的流程图。图9A、图9B和图9C是示出包括位于不同距离的多个被摄体的图像以及该图像的散焦图的概念图。图10是根据本专利技术的第二实施例的图像再现装置的再现操作的流程图。图11是例示根据本专利技术的第二实施例的图像再现装置中的再现图像的显示画面的图。图12A、图12B和图12C是示出可应用于本专利技术的实施例的其他光学系统的概念图。具体实施方式现在将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。第一实施例图2是作为应用了根据本专利技术的第一实施例的图像记录装置的摄像装置的数字照相机的框图。附图标记201表示包括多个透镜（未示出）的拍摄镜头。多个透镜包括可移动聚焦透镜，通过移动聚焦透镜能够调节相对于被摄体的聚焦状态。附图标记202表示微透镜阵列（下文中简写为MLA），其包括多个微透镜并且被布置在拍摄镜头201的焦点附近。经过拍摄镜头201的不同光瞳区域的光线入射在MLA202上，并且分别从各光瞳划分区域的微透镜出射。附图标记203表示摄像元件，该摄像元件包括CCD、CMOS图像传感器等并且被布置在MLA202的焦点附近。稍后将描述MLA202和摄像元件203的详情。附图标记204表示将从摄像元件203输出的图像信号AD转换为数字数据的AD转换器。图像处理单元205对该数字数据应用预定的图像处理等，从而获得被摄体的数字图像数据。附图标记206表示拍摄控制单元，该拍摄控制单元进行控制以将由图像处理单元205获得的数字图像数据显示在包括液晶显示器等的显示单元207上，以及将该数字图像数据存储在记录单元208中。当拍摄控制单元206的CPU加载存储在存储器（未示出）中的程序并执行该程序时，拍摄控制单元206控制各单元。在这种情况下，可以由CPU或硬件实现各单元的全部或部分功能。附图标记209表示被摄体检测单元，该摄体检测单元从图像处理单元205获得的数字图像数据中检测人物的面部并检测面部在其画面（frame）中的位置和大小。操作单元210包括接受来自用户的操作并根据接受的操作进行诸如开始聚焦操作以及再现和删除存储在记录单元208中的数字图像数据等的各种操作的按钮、触摸面板等。拍摄镜头201电气地、机械地连接到拍摄控制单元206，拍摄控制单元206能够经由通信获得拍摄镜头的信息，并且能够在聚焦操作的情况下发送聚焦透镜的驱动命令等。以下将描述图2所示的摄像装置中的拍摄镜头201、MLA202、以及摄像元件203的结构。图3是用于说明摄像元件203和MLA202的结构的图。图3示出了当从与拍摄镜头201的光轴平行的z方向观察时的摄像元件203和MLA202。一个微透镜302与构成拍摄图像的虚拟像素300的多个单位像素301（光电转换元件）相对应地布置。微透镜302是构成MLA202的微透镜中的一个。图3例示了总计25（=5行×5列）个单位像素301与一个微透镜相对应。在图3中附加的坐标轴将光轴方向定义为z轴，将与z轴垂直的平面定义为与摄像平面平行的平面，并在摄像平面中定义了x轴（水平方向）和y轴（垂直方向）。注意，图3部分地示出了摄像元件203的光接收面，并且在实际的摄像元件上布置了大量像素。图4示出了当从与光轴z垂直的方向观察时从拍摄镜头201出射的光经过一个微透镜302并由摄像元件203接收的状态。从拍摄镜头201的各光瞳区域a1至a5出射、然后经过微透镜302的光线被聚焦到摄像元件203的相对应的单位像素p1至p5上。图5A示出了当从光轴（z轴）方向观察时的拍摄镜头201的光圈。图5B示出了当从光轴（z轴）方向观察时的一个微透镜302以及在该微透镜后面布置的单位像素300。如图5A所示，当拍摄镜头20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像记录装置，其用于记录能够重构包括至少一个被摄体的图像的再聚焦图像的图像数据，该图像记录装置包括：获得单元，用于获得通过拍摄包括所述至少一个被摄体的所述图像获得的并且能够重构所述再聚焦图像的图像数据，以及所述图像的拍摄信息；参数生成单元，用于基于所获得的拍摄信息，与所述图像中包括的所述被摄体相关联地生成用于重构所述再聚焦图像的参数；记录单元，用于将所生成的参数作为所述图像的元数据与所获得的图像数据一起记录在记录介质中。

【技术特征摘要】
2012.06.15 JP 2012-1363911.一种图像记录装置，其用于记录能够重构包括至少一个被摄体的图像的再聚焦图像的图像数据，该图像记录装置包括：获得单元，用于获得通过拍摄包括所述至少一个被摄体的所述图像获得的并且能够重构所述再聚焦图像的图像数据，以及所述图像的拍摄信息；参数生成单元，用于基于所获得的拍摄信息，与所述图像中包括的所述被摄体相关联地生成用于重构所述再聚焦图像的参数；以及记录单元，用于将所生成的参数作为所述图像的元数据与所获得的图像数据一起记录在记录介质中，其中，所述拍摄信息包括光圈值以及所述图像的散焦图，并且所述参数生成单元基于所述散焦图生成用于将所获得的图像数据转换为所述被摄体的再聚焦图像的转换矩阵作为所述参数，其中，所述参数生成单元包括被配置为基于所述散焦图检测所述图像中包括的被摄体的被摄体检测单元，并且在所述被摄体检测单元检测到多个被摄体的情况下，所述参数生成单元基于所述散焦图，与被摄体相关联地生成用于将所获得的图像数据转换为各被摄体的再聚焦图像的转换矩阵作为参数。2.一种图像记录装置，其用于记录能够重构包括至少一个被摄体的图像的再聚焦图像的图像数据，该图像记录装置包括：获得单元，用于获得通过拍摄包括所述至少一个被摄体的所述图像获得的并且能够重构所述再聚焦图像的图像数据，以及所述图像的拍摄信息；参数生成单元，用于基于所获得的拍摄信息，与所述图像中包括的所述被摄体相关联地生成用于重构所述再聚焦图像的参数；以及记录单元，用于将所生成的参数作为所述图像的元数据与所获得的图像数据一起记录在记录介质中，其中，所述拍摄信息包括光圈值以及所述图像的散焦图，并且所述参数生成单元基于所述散焦图生成表示包括在所述图像中的所述被摄体的散焦量的参数，其中，所述参数生成单元包括被配置为基于所述散焦图检测被摄体的被摄体检测单元，并且在所述被摄体检测单元检测到多个被摄体的情况下，所述参数生成单元基于所述散焦图，与被摄体相关联地生成表示所述图像中包括的各被摄体的散焦量的参数。3.根据权利要求1或2所述的图像记录装置，其中，所述记录单元包括被配置为确定多个被摄体的优先级的优先级确定单元，并且所述记录单元根据所述优先级记录所生成的参数作为元数据。4.根据权利要求3所述的图像记录装置，其中，所述优先级确定单元包括被配置为从所述图像数据中检测面部的面部检测单元，并且在检测到面部的情况下，所述优先级确定单元将第一位的优先级设置给包括所检测到的面部的被摄体。5.一种图像再现装置，其用于再现由根据权利要求1或2所述的图像记录装置记录的所述图像数据，该图像再现装置包括：读取单元，用于从所述记录介质读出所记录的图像数据以及所述参数；重构单元，用于使用所读出的参数由所读出的图像数据重构再聚焦图像；以及编辑单元，用于根据编辑指令编辑所重构的再聚焦图像，并且编辑所编辑的再聚焦图像的参数。6.根据权利要求5所述的图像再现装置，其中，所述编辑单元包括用于指示改变再聚焦位置以及光圈值的指示单元，并且所述重构单元基于由所述指示单元指示的参数的改变来重构所述再聚焦图像。7.根据权利要求5所述的图像再现装置，所...

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