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複数画像を用いる画像処理方法およびそれに用いる複数画像同時撮像型カメラ装置

国内特許コード P000000855
整理番号 U1997P081
掲載日 2001年11月26日
出願番号 特願平10-104786
公開番号 特開平11-295826
登録番号 特許第3303128号
出願日 平成10年4月15日(1998.4.15)
公開日 平成11年10月29日(1999.10.29)
登録日 平成14年5月10日(2002.5.10)
発明者
  • 相澤 清晴
  • 児玉 和也
出願人
  • 国立大学法人東京大学
発明の名称 複数画像を用いる画像処理方法およびそれに用いる複数画像同時撮像型カメラ装置
発明の概要 異なる焦点合わせの複数画像を同時に撮影可能なカメラ装置、および異なる焦点合わせの複数画像から所望の画像を生成する画像処理方法の発明である。本カメラ装置は、撮影用レンズ機構と、撮影用レンズ機構から出射した光を入射される1つの入射面と、入射された光を複数にn等分した分配光をそれぞれ出射するn個の出射面を有するプリズムと、プリズムのn個の出射面から出射した分配光をそれぞれ撮影するn個の撮影部と、前記n個の出射面および対応する撮影部間の位置関係をそれぞれ調整する焦点合わせ調整機構を持ち、前記n個の撮影部による撮像のタイミングを同期させる手段を具え、異なる焦点合わせの複数画像を同時に撮像できるものである。さらに、異なる焦点合わせの複数画像を撮像し、これらの画像と所望の画像間の、重ね合わせモデルに基づく恒等式を導き出して、カメラ特性および各パラメータから決定される定数等を代入して解を求め、この解に基づき所望の画像を生成する処理ができる。異なる焦点合わせの複数画像であっても、画質劣化のない良好な画像を生成することができ、さらに所望の画像として、画像の全領域を鮮鋭化した全焦点画像、奥行き毎に鮮鋭度調整を行った任意焦点画像、立体視用視差付画像、部分強調画像、部分抽出画像を生成できる画像処理方法である。
従来技術、競合技術の概要 領域分割に基づく画像処理法等の従来法の適用範囲は、焦点の合った領域を統合することによる画像の鮮鋭化に限定されてしまい、領域毎に焦点ぼけを任意に調節したり、擬似的な視差を与えて立体画像を生成する等の、より高次の画像処理への拡張は極めて困難である。また、ズームレンズを外部から制御する方式があるが、動的に変化する撮像対象に対しては原理的に焦点合わせの異なる画像を複数枚同時に撮像することができないために、用途が静止画像のみに限定される。
産業上の利用分野 異なる焦点合わせの複数画像を同時に撮影可能なカメラ装置
異なる焦点合わせの複数画像から所望の画像を生成する画像処理方法
特許請求の範囲 【請求項1】 撮像用レンズ機構と、該撮像用レンズ機構から出射した光を入射される1つの入射面と、入射された光を複数n(n=2,3,‥‥)等分した分配光をそれぞれ出射するn個の出射面とを有するプリズム手段と、該プリズム手段のn個の出射面から出射した分配光をそれぞれ撮像するn個の撮像部と、前記n個の出射面および対応する撮像部間の位置関係をそれぞれ調整する焦点合わせ調節機構と、前記n個の撮像部による撮像のタイミングを同期させる同期手段とを具え、異なる焦点合わせの複数画像を同時に撮像し得るようにしたことを特徴とする、複数画像同時撮像型カメラ装置。

【請求項2】 異なる焦点合わせの複数画像Im(m=1,‥‥,n)を撮像し、該異なる焦点合わせの複数画像Imおよび所望の画像I間に成立する、以下に指示する重ね合わせモデルに基づく恒等式を導出し、f(T1,‥‥,Tk,T11,‥‥,T1n,T21,‥‥,T2n,‥‥,Tmk,‥‥,Tn1,‥‥,Tnn,I,I1,‥‥,In)=0-(1)
ただし、n=2,3,‥‥、k=1,‥‥,n、m=1,‥‥,n、Tmk:カメラ特性およびカメラパラメータから決定されるぼけ関数による畳み込みを表わす定数、Tk;ユーザが指定する、画像中のぼけ関数による畳み込みや視差に対応する平行移動量を表わす定数この恒等式に前記異なる焦点合わせの複数画像ImおよびTmk,Tkを代入して解を求め、この解に基づき所望の画像Iを生成する画像処理を行うことを特徴とする、複数画像を用いる画像処理方法。

【請求項3】 前記定数Tkを調整することにより、前記所望の画像Iとして、画像の全領域を鮮鋭化した全焦点画像、奥行き毎に鮮鋭度調整を行った任意焦点画像、視差を付与した立体視用視差付画像、前記任意焦点画像に視差を付与した立体視用視差付任意焦点画像、特定領域のみを強調した部分強調画像、特定領域のみを抽出した部分抽出画像を含む各種画像の何れか1つを選択的に生成することを特徴とする、請求項2記載の複数画像を用いる画像処理方法。

【請求項4】 符号化の前処理として、奥行き方向に異なる領域毎に焦点ぼけ調整を行うことを特徴とする、請求項2または3記載の複数画像を用いる画像処理方法。
産業区分
  • 写真映画
  • その他情報処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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