JP2013042443A5

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Publication number: JP2013042443A5
Application number: JP2011179460A
Authority: JP
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2031-08-19

Description

本発明の他の側面としての画像処理装置は、入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な画像処理装置であって、前記入力画像の撮影条件情報を記憶する記憶部と、前記入力画像に対して前記撮影条件情報を用いて出力画像を生成する画像処理部と、を有し、前記画像処理部は、複数の画素を有する撮像素子と、結像光学系を有する撮像装置を用いて、複数の視点から被写体空間の情報を取得した画像である前記入力画像を取得する取得部と、指定されたピント位置に対応する仮想結像面の第１の位置を算出する算出部と、前記入力画像を再構成することにより形成される見かけの画素ピッチの最大値が小さくなるように、前記第１の位置を基準として、前記仮想結像面を前記結像光学系の焦点深度の範囲内である第２の位置に設定する設定部と、前記仮想結像面を前記第２の位置に設定した状態で出力画像を生成する生成部と、を有する。

本発明の他の側面としての画像処理プログラムは、入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な画像処理プログラムであって、複数の画素を有する撮像素子と、結像光学系を有する撮像装置を用いて、複数の視点から被写体空間の情報を取得した画像である前記入力画像を取得するステップと、指定されたピント位置に対応する仮想結像面の第１の位置を算出するステップと、前記入力画像を再構成することにより形成される見かけの画素ピッチの最大値が小さくなるように、前記第１の位置を基準として、前記仮想結像面を前記結像光学系の焦点深度の範囲内である第２の位置に設定するステップと、前記仮想結像面を前記第２の位置に設定した状態で出力画像を生成するステップを画像処理装置に実行させる。

Claims

入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な画像処理方法であって、
複数の画素を有する撮像素子と、結像光学系を有する撮像装置を用いて、複数の視点から被写体空間の情報を取得した画像である前記入力画像を取得するステップと、
指定されたピント位置に対応する仮想結像面の第１の位置を算出するステップと、
前記入力画像を再構成することにより形成される見かけの画素ピッチの最大値が小さくなるように、前記第１の位置を基準として、前記仮想結像面を前記結像光学系の焦点深度の範囲内である第２の位置に設定するステップと、
前記仮想結像面を前記第２の位置に設定した状態で出力画像を生成するステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
前記第２の位置は、前記第１の位置を基準とした前記結合光学系の焦点深度の範囲内において、前記見かけの画素ピッチの最大値が最も小さくなる位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な撮像装置であって、
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記撮像素子で取得された前記入力画像に対して、請求項１または２に記載の画像処理方法を用いて前記出力画像を生成する画像処理部と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する像側共役面に配置されていることを特徴とする撮像装置。
入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な撮像装置であって、
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記撮像素子で取得された前記入力画像に対して、請求項１または２に記載の画像処理方法を用いて前記出力画像を生成する画像処理部と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する像側共役面と前記撮像素子が共役となるように配置されていることを特徴とする撮像装置。
入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な撮像装置であって、
正の屈折力を有する複数の光学系を備えた結像光学系と、
複数の画素を備えた少なくとも１つの撮像素子と、
前記撮像素子で取得された前記入力画像に対して、請求項１または２に記載の画像処理方法を用いて前記出力画像を生成する画像処理部と、を有し、
前記複数の光学系は、被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるように配列されており、
前記結像光学系の瞳は、前記複数の光学系の瞳を合成した合成瞳であることを特徴とする撮像装置。
以下の式を満たすことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

ただし、Ｆ_０は前記結像光学系の開放Ｆ値、σ_１は前記レンズアレイの物体側主平面と前記像側共役面の間の距離、σ_２は前記レンズアレイの像側主平面と前記撮像素子の間の距離、Ｐは前記結像光学系の射出瞳と前記像側共役面の間の距離、Δ_ＬＡは前記レンズアレイのピッチである。
前記レンズアレイは、複数の小レンズを備えて構成され、
前記小レンズの像側の面は、凸形状であることを特徴とする請求項３、４、６のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記レンズアレイは、複数の小レンズを備えて構成され、
前記小レンズの物体側の面は、平面又は凸形状であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な画像処理装置であって、
前記入力画像の撮影条件情報を記憶する記憶部と、
前記入力画像に対して前記撮影条件情報を用いて出力画像を生成する画像処理部と、を有し、
前記画像処理部は、
複数の画素を有する撮像素子と、結像光学系を有する撮像装置を用いて、複数の視点から被写体空間の情報を取得した画像である前記入力画像を取得する取得部と、
指定されたピント位置に対応する仮想結像面の第１の位置を算出する算出部と、
前記入力画像を再構成することにより形成される見かけの画素ピッチの最大値が小さくなるように、前記第１の位置を基準として、前記仮想結像面を前記結像光学系の焦点深度の範囲内である第２の位置に設定する設定部と、
前記仮想結像面を前記第２の位置に設定した状態で出力画像を生成する生成部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
入力画像を再構成することによりピント位置の異なる複数の出力画像を生成可能な画像処理プログラムであって、
複数の画素を有する撮像素子と、結像光学系を有する撮像装置を用いて、複数の視点から被写体空間の情報を取得した画像である前記入力画像を取得するステップと、
指定されたピント位置に対応する仮想結像面の第１の位置を算出するステップと、
前記入力画像を再構成することにより形成される見かけの画素ピッチの最大値が小さくなるように、前記第１の位置を基準として、前記仮想結像面を前記結像光学系の焦点深度の範囲内である第２の位置に設定するステップと、
前記仮想結像面を前記第２の位置に設定した状態で出力画像を生成するステップを画像処理装置に実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する像側共役面と前記撮像素子が共役となるように配置され、
以下の式を満たすことを特徴とする撮像装置。

ただし、Ｆ_０は前記結像光学系の開放Ｆ値、σ_１は前記レンズアレイの物体側主平面と前記像側共役面の間の距離、σ_２は前記レンズアレイの像側主平面と前記撮像素子の間の距離、Ｐは前記結像光学系の射出瞳と前記像側共役面の間の距離、Δ_ＬＡは前記レンズアレイのピッチである。