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LENSLESS IMAGING APPARATUS meetings

Patent code P180015274
Posted date Sep 19, 2018
Application number P2018-155651
Publication number P2020-031327A
Date of filing Aug 22, 2018
Date of publication of application Feb 27, 2020
Inventor
  • (In Japanese)中村 友哉
  • (In Japanese)山口 雅浩
Applicant
  • TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Title LENSLESS IMAGING APPARATUS meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve wide-angle imaging with an angle of view of 180 degrees or more and reduce an apparatus size.
SOLUTION: A lensless imaging apparatus 100 includes: an imaging unit 101 including at least a pair of CMOS image sensors 102, 104, having surfaces, facing each other, having a plurality of holes 102b, 104b and photodetectors 102a, 104a installed on the periphery of the holes, respectively; and an image reconstruction processing unit 110 for performing image reconstruction processing based on compressed sensing on imaging data acquired from the photodetectors to output a captured image of a subject. The imaging unit performs sparse sampling of an encoded optical image obtained through a plurality of holes opened in the other CMOS image sensor by a photodetector installed in one CMOS image sensor. The image reconstruction processing unit reconstructs an image of the encoded optical image sparsely sampled from the photodetector on the basis of the compressed sensing to output the captured image.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年では、スマートフォン等に搭載するデジタルカメラは、薄型化が必要とされている。この種のデジタルカメラの薄型化技術として、例えば、特許文献1には、レンズを用いることなく物体像を撮像可能な撮像システムが開示されている。当該撮像システムでは、画像センサ上に貼り付けられる基板の上面に形成される格子のパターンが渦巻き状等の特殊なパターンとなっている。このため、当該撮像システムで像を現像する際に、画像センサにて受光される射影パターンから逆問題を解くときの演算量が多いという問題があった。

レンズを用いることなく物体像を得るデジタルカメラの薄型化を図る際に、現像処理に係る演算量を低減するために、例えば、特許文献2では、フレネルゾーンプレートによる符号化開口を用いて光線情報を取得する撮像装置が開示されている。当該撮像装置では、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センサが画像データに変換して出力し、画像処理部が当該画像データと第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ものとなっている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、結像させるレンズを用いることなく、被写体を撮像するレンズレス撮像装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
結像させるレンズを用いずに被写体を撮像可能なレンズレス撮像装置であって、
有効画素領域にランダムに開口された複数の孔部と該孔部の周縁に設置される光検出器がそれぞれ設けられ、かつ、該光検出器が設置される面が互いに対向するように設けられる少なくとも一対のCMOSイメージセンサから構成される撮像部と、
前記CMOSイメージセンサの前記光検出器から取得される撮像データに対して圧縮センシングに基づく画像再構成処理を行い前記被写体の撮像画像を出力する画像再構成処理部と、を備え、
前記撮像部は、前記一対のCMOSイメージセンサのうち、一方のCMOSイメージセンサに設置される前記光検出器が他方のCMOSイメージセンサに開口された前記複数の孔部を介して得られる前記撮像データとして符号化光学像をスパースサンプリングし、
前記画像再構成処理部は、前記光検出器からスパースサンプリングされた前記符号化光学像を圧縮センシングに基づき画像再構成して前記撮像画像を出力することを特徴とするレンズレス撮像装置。

【請求項2】
 
前記画像再構成処理部は、それぞれの前記CMOSイメージセンサの前記光検出器からスパースサンプリングされた前記符号化光学像のスパース性を利用した逆解析により、圧縮センシングに基づく画像再構成を行うことを特徴とする請求項1に記載のレンズレス撮像装置。

【請求項3】
 
前記一対のCMOSイメージセンサは、前記複数の孔部による開口率がそれぞれ略同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズレス撮像装置。

【請求項4】
 
前記複数の孔部は、前記CMOSイメージセンサの縁部の領域を除いた有効画素領域のみに形成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のレンズレス撮像装置。

【請求項5】
 
前記撮像部は、前記複数の孔部の周縁に前記光検出器が設置される面が互いに対向するように設けられる一対のCMOSイメージセンサから構成されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のレンズレス撮像装置。

【請求項6】
 
前記撮像部は、前記複数の孔部の周縁に前記光検出器が設置される面が互いに対向するように設けられる一対のCMOSイメージセンサのユニットが複数から構成される多面体形状であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のレンズレス撮像装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018155651thum.jpg
State of application right Published
Reference ( R and D project ) (In Japanese)平成28年度さきがけ「人工散乱体と圧縮センシングを融合した超小型撮像系による大規模画像計測」
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