JP6688716B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施の形態に係る撮像装置を適用した携帯端末の例を示した図である。図1に示す携帯端末1は、例えば、スマートフォンである。図1には、携帯端末1の他に、被写体2が示してある。
第2の実施の形態では、相互相関演算として、フーリエ変換を用いる。これにより、畳み込み演算より、演算量を低減する。第2の実施の形態に係る撮像装置は、図2に示した撮像装置10と同様の構成を有するが、画像処理部13の機能が一部異なる。以下では、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。
上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、無限遠での物体の撮影について説明した。第3の実施の形態では、有限距離での物体の撮影について説明する。
上記の第2の実施の形態では、式(11)に含まれる信号成分に着目して話を進めたが、実際には、信号項「exp(−iku)」以外のノイズ項も含まれ、鮮明な現像を阻害する。第4の実施の形態では、ノイズ除去について説明する。
上記の第4の実施の形態では、変調器41の初期位相が異なるパターンを時分割で切り替えた。第5の実施の形態では、変調器の初期位相が異なるパターンを空間分割する。
第6の実施の形態では、フレネルゾーンプレートやガボールゾーンプレートに限定されないパターンを使用する。第6の実施の形態に係る撮像装置は、図2に示した撮像装置10と同様の構成を有するが、変調器11および画像処理部13の機能が一部異なる。以下では、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。
第7の実施の形態では、変調器を透過する光の回折による影響を低減する。第7の実施の形態に係る撮像装置は、図2に示した撮像装置10と同様の構成を有するが、画像処理部13の機能が一部異なる。以下では、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。
上記の第7の実施の形態では、現像用パターンデータのパターンにより、変調器を透過する光の回折の影響を低減した。第8の実施の形態では、変調器に形成されるパターンおよび現像用パターンデータのパターンによって、光の回折の影響を低減する。第8の実施の形態に係る撮像装置は、図2に示した撮像装置10と同様の構成を有するが、変調器11および画像処理部13の機能が一部異なる。以下では、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。
第9の実施の形態では、2次元方向の撮像ではなく、1次元方向に限定した撮像について説明する。
Claims (13)
- 第1のパターンを有し、光の強度を変調する変調器と、
前記変調器を透過した光を画像データに変換して出力する画像センサと、
前記画像データと、第2のパターンを示すパターンデータとの相互相関演算に基づいて像を復元する画像処理部と、
を有し、
前記変調器の前記第1のパターンは、初期位相が異なる複数のパターンからなり、
前記画像処理部は、前記複数のパターンに対応する異なる初期位相の前記パターンデータを有する、
ことを特徴とする撮像装置。 - 第1のパターンを有し、光の強度を変調する変調器と、
前記変調器を透過した光を画像データに変換して出力する画像センサと、
前記画像データと、第2のパターンを示すパターンデータとの相互相関演算に基づいて像を復元する画像処理部と、
を有し、
前記第1のパターンおよび前記第2のパターンは、スペックルに基づいたパターンである、
ことを特徴とする撮像装置。 - 第1のパターンを有し、光の強度を変調する変調器と、
前記変調器を透過した光を画像データに変換して出力する画像センサと、
前記画像データと、第2のパターンを示すパターンデータとの相互相関演算に基づいて像を復元する画像処理部と、
を有し、
前記第1のパターンおよび前記第2のパターンは、2次元RLL(Run-Length Limited)変調を適用したパターンである、
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置であって、
前記第2のパターンは、前記第1のパターンと同様のパターンを有する、
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置であって、
前記相互相関演算は、前記画像データと、前記パターンデータとの畳み込み演算に基づく、
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置であって、
前記相互相関演算は、前記画像データのフーリエ変換と、前記パターンデータのフーリエ変換との乗算演算に基づく、
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置であって、
前記パターンデータを拡大および縮小するフォーカス設定部、
をさらに有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置であって、
前記パターンデータは、前記変調器の厚さと、前記変調器の屈折率と、撮影対象の波長とに基づいて、前記変調器が有するパターンが前記画像センサに投影される際の回析像を推定し、推定した回析像から作成される、
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置であって、
前記第1のパターンおよび前記第2のパターンは、同心円状のパターンである、
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項9に記載の撮像装置であって、
前記同心円状のパターンは、中心から離れるほど間隔が狭くなる、
ことを特徴とする撮像装置。 - 初期位相が異なる複数のパターンからなる第1のパターンを有し、光の強度を変調する変調器を透過した光を画像データに変換して出力するステップと、
前記画像データと、前記複数のパターンに対応する異なる初期位相のパターンデータとの相互相関演算に基づいて像を復元するステップと、
を有することを特徴とする撮像方法。 - 第1のパターンを有し、光の強度を変調する変調器を透過した光を画像データに変換して出力するステップと、
前記画像データと、第2のパターンを示すパターンデータとの相互相関演算に基づいて像を復元するステップと、
を有し、
前記第1のパターンおよび前記第2のパターンは、スペックルに基づいたパターンである、
ことを特徴とする撮像方法。 - 第1のパターンを有し、光の強度を変調する変調器を透過した光を画像データに変換して出力するステップと、
前記画像データと、第2のパターンを示すパターンデータとの相互相関演算に基づいて像を復元するステップと、
を有し、
前記第1のパターンおよび前記第2のパターンは、2次元RLL(Run-Length Limited)変調を適用したパターンである、
ことを特徴とする撮像方法。
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