JP5261796B2 - 撮像装置、撮像方法、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
104 撮像装置
105 撮像部
110 レンズ系
112 レンズ情報記憶部
120 受光部
140 補正部
145 画像処理部
150 出力部
160 画像生成部
165 レンズ情報取得部
170 空間周波数伝達特性特定部
180 階調処理部
185 レンズ特性記憶部
190 装着部
200 光軸
205 入射瞳
210 光線
220 光線
230 光線
700 絞り
710 レンズ
720 レンズ
730 レンズ
1505 CPU
1510 ROM
1520 RAM
1530 通信インターフェイス
1540 ハードディスクドライブ
1550 フレキシブルディスク・ドライブ
1560 CD−ROMドライブ
1570 入出力チップ
1575 グラフィック・コントローラ
1580 表示デバイス
1582 ホスト・コントローラ
1584 入出力コントローラ
1590 フレキシブルディスク
1595 CD−ROM
1598 ネットワーク通信装置
Claims (24)
- 光を結像する光学系の空間周波数伝達特性に応じた量子化幅で、前記光学系を通じて撮像された撮像画像に含まれる異なる空間周波数領域の画像成分を量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する階調処理部
を備え、
前記階調処理部は、前記撮像画像に含まれるより高い空間周波数領域の画像成分をより小さい量子化幅で量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する
撮像装置。 - 前記階調処理部は、前記撮像画像の画像信号を空間周波数成分に分離して、得られた第1空間周波数領域の画像成分および第2空間周波数領域の画像成分に対してそれぞれ量子化し、前記第2空間周波数領域より高い前記第1空間周波数領域の画像成分を量子化する場合に、前記第2空間周波数領域の画像成分を量子化する量子化幅より小さい量子化幅で量子化する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記光学系は、物点からの光を、前記光学系を通じて被写体からの光を受光する受光部において物点までの距離によらず略同一の大きさに拡げることにより、物点からの光に対する前記光学系の光学伝達関数を物点までの距離によらず略同一にし、
前記撮像装置は、
前記光学系の光学伝達関数に基づいて、前記光学系を通じて撮像された撮像画像に対して、前記光学系によるボケを補正する補正処理を施して、補正された画像信号を生成する補正部
をさらに備え、
前記補正部は、前記光学系の光学伝達関数に基づいて、前記階調処理部でそれぞれ階調変換された前記第1空間周波数領域の画像成分および前記第2空間周波数領域の画像成分を、空間周波数領域毎に補正し、得られた各空間周波数領域の画像成分を合成することにより、前記補正された画像信号を生成する
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記光学系を通じて被写体からの光を受光する受光部
をさらに備え、
前記階調処理部は、前記受光部が設けられた位置における前記空間周波数伝達特性に応じた量子化幅で、前記受光部が受光した光により得られた前記撮像画像を量子化する
請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記光学系の空間周波数伝達特性を示す情報を取得することにより、前記光学系の空間周波数伝達特性を特定する空間周波数伝達特性特定部
をさらに備える請求項1から4のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記光学系を着脱することができる装着部
をさらに備え、
前記空間周波数伝達特性特定部は、前記装着部に装着された前記光学系の空間周波数伝達特性を示す情報を取得することにより、前記光学系の空間周波数伝達特性を特定する
請求項5に記載の撮像装置。 - 前記空間周波数伝達特性特定部は、前記装着部に装着された前記光学系の空間周波数伝達特性を示す情報を、前記光学系から取得することにより、前記光学系の空間周波数伝達特性を特定する
請求項6に記載の撮像装置。 - 前記光学系の光学伝達関数に基づいて、前記光学系を通じて撮像された撮像画像に対して、前記光学系によるボケを補正する補正処理を施して、補正された画像信号を生成する補正部
をさらに備え、
前記階調処理部は、前記撮像画像における特定の部分領域において、前記補正部による補正後の画像に対して輝度値に非線形な処理を含む階調処理を行い、前記撮像画像における前記特定の部分領域以外の領域において、前記補正部によって補正されていない、前記光学系を通じて被写体からの光を受光する受光部が受光した受光量から得られた画像に対して前記階調処理を行う
請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記階調処理部は、前記撮像画像における前記特定の部分領域以外の領域において、高周波数領域における前記空間周波数伝達特性がより低い場合に、前記撮像画像を、より狭いダイナミックレンジの画像に変換すべくガンマ補正する
請求項8に記載の撮像装置。 - 前記光学系は、物点からの光を、前記光学系を通じて被写体からの光を受光する受光部において物点までの距離によらず略同一の大きさに拡げることにより、物点からの光に対する前記光学系の光学伝達関数を物点までの距離によらず略同一にし、
前記階調処理部は、前記撮像画像における前記特定の部分領域以外の領域において、前記光学系が物点からの光をより大きく拡げる場合に、前記撮像画像をより狭いダイナミックレンジの画像に変換すべくガンマ補正する
請求項9に記載の撮像装置。 - 前記光学系は、物点からの光を、物点までの距離によらず前記受光部が有する複数の受光素子のピッチより大きい大きさに拡げる
請求項3または10に記載の撮像装置。 - 前記光学系をさらに備える
請求項1から11のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 光を結像する光学系の空間周波数伝達特性に応じた量子化幅で、前記光学系を通じて撮像された撮像画像に含まれる異なる空間周波数領域の画像成分を量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する階調処理段階
を備え、
前記階調処理段階は、前記撮像画像に含まれるより高い空間周波数領域の画像成分をより小さい量子化幅で量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する
撮像方法。 - 撮像装置用のプログラムであって、コンピュータを、
光を結像する光学系の空間周波数伝達特性に応じた量子化幅で、前記光学系を通じて撮像された撮像画像に含まれる異なる空間周波数領域の画像成分を量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する階調処理部
として機能させ、
前記階調処理部は、前記撮像画像に含まれるより高い空間周波数領域の画像成分をより小さい量子化幅で量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する
プログラム。 - 撮像部により撮像された撮像画像の空間周波成分に基づいて、前記撮像部の空間周波数伝達特性を特定する空間周波数伝達特性特定部と、
前記空間周波数伝達特性特定部により特定された前記空間周波数伝達特性に応じた量子化幅で、前記撮像画像に含まれる異なる空間周波数領域の画像成分を量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する階調処理部と
を備え、
前記階調処理部は、前記撮像画像に含まれるより高い空間周波数領域の画像成分をより小さい量子化幅で量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する
画像処理装置。 - 前記階調処理部は、前記撮像画像の画像信号を空間周波数成分に分離して、得られた第1空間周波数領域の画像成分および第2空間周波数領域の画像成分に対してそれぞれ量子化し、前記第2空間周波数領域より高い前記第1空間周波数領域の画像成分を量子化する場合に、前記第2空間周波数領域の画像成分を量子化する量子化幅より小さい量子化幅で量子化する
請求項15に記載の画像処理装置。 - 前記空間周波数伝達特性特定部は、物点からの光を物点までの距離によらず略同一の大きさに拡げることにより、物点からの光に対する光学伝達関数を物点までの距離によらず略同一にする光学系を含む前記撮像部により撮像された撮像画像の空間周波成分に基づいて、前記撮像部の空間周波数伝達特性を特定し、
前記画像処理装置は、
前記空間周波数伝達特性特定部により特定された前記空間周波数伝達特性に基づいて、前記光学系を通じて撮像された撮像画像に対して、前記光学系によるボケを補正する補正処理を施して、補正された画像信号を生成する補正部
をさらに備え、
前記補正部は、前記空間周波数伝達特性特定部により特定された前記空間周波数伝達特性に基づいて、前記階調処理部でそれぞれ階調変換された前記第1空間周波数領域の画像成分および前記第2空間周波数領域の画像成分を、空間周波数領域毎に補正し、得られた各空間周波数領域の画像成分を合成することにより、前記補正された画像信号を生成する
請求項16に記載の画像処理装置。 - 前記空間周波数伝達特性特定部は、前記撮像画像が示す撮像画像におけるより高い空間周波成分がより大きいほど、前記空間周波数伝達特性をより高く特定する
請求項15から17のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記空間周波数伝達特性特定部は、前記撮像画像が示す撮像画像において、予め定められた高周波数領域における空間周波成分が、予め定められた低周波数領域における空間周波数成分より大きいほど、前記空間周波数伝達特性をより高く特定する
請求項15から17のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記空間周波数伝達特性特定部により特定された前記空間周波数伝達特性に基づいて、前記撮像画像に対して、前記撮像部が含む光学系によるボケを補正する補正処理を施して、補正された画像信号を生成する補正部
をさらに備え、
前記階調処理部は、前記撮像画像における特定の部分領域において、前記補正部による補正後の画像に対して輝度値に非線形な処理を含む階調処理を行い、前記撮像画像における前記特定の部分領域以外の領域において、前記補正部によって補正されていない、前記撮像部において前記光学系を通じて被写体からの光を受光された受光量から得られた画像に対して前記階調処理を行う
請求項15または16に記載の画像処理装置。 - 前記階調処理部は、前記撮像画像における前記特定の部分領域以外の領域において、前記空間周波数伝達特性特定部が特定した空間周波数特性が高周波数領域においてより低い場合に、前記撮像画像を、より狭いダイナミックレンジの画像に変換すべくガンマ補正する
請求項20に記載の画像処理装置。 - 前記空間周波数伝達特性特定部は、物点からの光を物点までの距離によらず略同一の大きさに拡げることにより、物点からの光に対する光学伝達関数を物点までの距離によらず略同一にする光学系を含む前記撮像部により撮像された撮像画像の空間周波成分に基づいて、前記撮像部の空間周波数伝達特性を特定し、
前記階調処理部は、前記空間周波数伝達特性特定部が特定した空間周波数特性が前記光学系による物点からの光の拡がりがより大きい特性を示す場合に、前記撮像画像をより狭いダイナミックレンジの画像に変換すべくガンマ補正する
請求項21に記載の画像処理装置。 - コンピュータを、請求項15から22のいずれか一項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
- 撮像部により撮像された撮像画像の空間周波成分に基づいて、前記撮像部の空間周波数伝達特性を特定する空間周波数伝達特性特定段階と、
前記空間周波数伝達特性特定段階において特定された前記空間周波数伝達特性に応じた量子化幅で、前記撮像画像に含まれる異なる空間周波数領域の画像成分を量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する階調処理段階と
を備え、
前記階調処理段階は、前記撮像画像に含まれるより高い空間周波数領域の画像成分をより小さい量子化幅で量子化することにより、前記撮像画像を階調変換する
画像処理方法。
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