JP2017507585A5

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Info

Publication number: JP2017507585A5
Application number: JP2016549382A
Authority: JP
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2035-02-05

Claims

対象領域を撮像する方法において：
（ａ）対象領域からの入力放射を所定数の複数の選択開口アレイセットを通して回収するステップであって、各アレイが所定の開口配置を有するとともに、前記入力放射を回収
時間ピリオド間回収し、前記選択開口アレイセットと対応する回収時間ピリオドが前記放
射回収のトータル有効透過関数を規定している、ステップと；
（ｂ）前記回収した入力放射から画像データを生成するステップであって、当該画像データが、前記開口アレイを通って各々回収した入力放射に対応する所定数の画像データピースを具える、ステップと；
（ｃ）前記放射回収のトータル有効透過関数を用いて前記画像データピースを処理し、前記対象領域の回復画像を決定するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法において、前記開口アレイセットが、前記トータル有効透過関数が、所定の最大空間周波数より低い空間周波数について非空透過を提供するように選択されることを特徴とする方法。
請求項１または２に記載の方法において、前記開口アレイセットは、前記開口アレイの透過関数が異なる空間周波数でゼロ値を有するように選択され、それにより、所定の最大空間周波数より低い空間周波数について非空透過を有する前記トータル有効透過関数を提供することを特徴とする方法。
請求項２または３に記載の方法において、前記選択された開口アレイの対応する回収時間ピリオドが、選択した空間周波数の透過強度を最適にするよう選択されることを特徴とする方法。
請求項３又は４に記載の方法において、前記最大空間周波数を規定する前記最小開口サイズが、画像検出の幾何学的解像度に応じて選択されることを特徴とする方法。
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法がさらに、前記開口アレイのすべての回収時間ピリオドについて、単一の読み出しモードを用いて前記画像データピースを検出するステップを具え、これによって、前記画像データピースを一体にして、異なる開口アレイを選択的に用いて一走査時間に前記画像データを形成することを特徴とする方法。
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法において、前記対象領域の画像を回復するべく前記画像データピースを処理するステップが：前記画像データピースの強度マップの和を決定するステップと、前記トータル有効透過関数によって生じる歪効果の反転を利用して、前記回復画像データを生成するステップと、を具えることを特徴とする方法。
請求項７に記載の方法において、前記処理ステップが、前記有効透過関数のウイナーデコンボリューションを使用するステップを具えることを特徴とする方法。
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法において、前記回復画像データが、空間周波数ドメイン内で決定されることを特徴とする方法。
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法において、前記入力放射が、赤外線放射、可視光放射、紫外線放射、Ｘ線放射、ガンマ線放射のスペクトルの少なくとも一つの電磁放射であることを特徴とする方法。
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法において、前記回復画像データを決定する画像データピースを処理するステップが：各々が、前記開口アレイセットから異なる距離に位置する前記対象領域の対物面からの前記入力放射の回収に対応する、少なくとも二つの異なる深さ解像有効透過関数セットを提供するステップと；前記深さ解像有効透過関数の各々について、各々の対物面に対応する部分的に回復した画像データを決定するステップと；前記対象領域の三次元回復画像を表すデータを生成するステップと；を具えることを特徴とする方法。
請求項１１に記載の方法において、前記少なくとも二つの異なる深さ解像有効透過関数が、選択された対物面から撮像する倍率を変化させることによる仮想開口配置に基づいて決定されることを特徴とする方法。
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法において、前記複数の所定数の開口アレイと、この開口の対応する配置のセットが、所望の放射強度改善（ＲＩＩ）因子に応じて選択され、改善された画像輝度を伴う前記対象領域の撮像を提供することを特徴とする方法。
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法において、前記複数の所定数の開口アレイと当該アレイの対応する配置のセットを選択するステップが：撮像の所望の解像度と、対応する最小開口径を決定するステップと；各開口の形状と角度を決定し、開口の数を決定して、所望の撮像輝度を提供するステップと；前記所定数の荒れを決定するステップと；各アレイにおける開口配置を決定して、前記開口アレイセットの非空トータル有効透過関数を提供するステップと；を具えることを特徴とする方法。
請求項１４に記載の方法において、前記開口配置を決定するステップが：第１のアレイの開口配置を決定するステップと；対応する有効透過関数を決定するステップと；前記有効透過関数が所定のスレッシュホールドより少ない透過を提供する空間周波数を同定するステップと；一またはそれ以上の追加開口配置を、前記同定した空間周波数における前記一またはそれ以上の追加開口配置の透過が所定のスレッシュホールドより大きくなるように決定するステップと；を具えることを特徴とする方法。
撮像システムにおいて：
（ａ）回収する入力放射の空間フィルタリングを行う放射回収面を規定するマスクであって、複数の開口を具え、前記マスクの複数の所定数の空間フィルタリングパターンを選択的に提供するよう構成され動作可能であり、各々のフィルタリングパターンが前記回収面内に所定の開口配置によって形成されているマスクと；
（ｂ）フィルタリングコントローラモジュールと；画像取得モジュールと画像処理モジュールを具えるコントロールユニットであって、前記フィルタリングモジュールが、前記マスクを動作させて、選択された露出時間ピリオドの間に異なるフィルタリングパターンによって前記入力放射を選択的に回収するよう構成されており；前記画像取得モジュールが、前記選択された露出時間ピリオドの間に前記フィルタリングパターンをそれぞれ通る入力放射の回収に対応する画像データピースを受け取るように構成されており；前記画像処理モジュールが、前記画像データピースを受け取って処理を行い、前記マスクを通る放射回収のトータル有効透過関数を表すデータを使用して、前記入力放射が回収されている対象領域の回復画像データを決定するように構成されている、コントロールユニットと；を具えることを特徴とするシステム。
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記マスクの選択した複数の所定数の空間フィルタリングパターンが、所望する所定の最大空間周波数より低い空間周波数について非空透過とともに前記有効透過関数を提供するようあらかじめ選択されていることを特徴とするシステム。
請求項１６または１７に記載のシステムにおいて、前記マスクの選択した複数の所定数の空間フィルタリングパターンが、異なる空間周波数でゼロ値を有する前記開口アレイの透過関数を提供するようあらかじめ選択され、それにより、所定の最大空間周波数より低い空間周波数について非空透過を有する前記トータル有効透過関数を提供することを特徴とするシステム。
請求項１６ないし１８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記マスクが交換可能なマスクであって、複数の所定数の空間フィルタリングパターンを具え、当該マスクが、マスクの放射回収面上に空間フィルタリングパターンを選択的に配置するように構成されていることを特徴とするシステム。
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記マスクが、各々が対応するフィルタリングパターンを規定する２またはそれ以上の開口アレイを具える機械的ホイールとして構成されていることを特徴とするシステム。
請求項１６ないし１８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記マスクが、放射透過モジュレータとして構成されており、そのフィルタリングパターンを電気的に変化させるように構成されていることを特徴とするシステム。
請求項１６ないし１８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記マスクが、前記所定数の空間フィルタリングパターンに対応する多重配置の開口を具え、当該多重配置の開口が、異なるフィルタリングパターンに対応する開口群を具え、各開口群が、撮像用のトータル波長レンジの一部である所定の波長レンジを透過するように構成された波長選択フィルタを具えることを特徴とするシステム。
請求項１６ないし２２のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記プロセッサユニットがさらに、所望の解像度と輝度についてのデータを含む入力データに応答して、非空有効透過関数を有する対応するフィルタリングパターンセットを決定するように構成された、セット選択モジュールを具えることを特徴とするシステム。
請求項１６ないし２３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記プロセッサユニットがさらに、前記フィルタリングパターンのセットの開口配置に応じて深さ解像有効透過関数を決定するように構成した、深さ解像前処理モジュールを具えることを特徴とするシステム。
請求項２４に記載のシステムにおいて、前記画像処理モジュールが、複数の回復した深さ解像画像データピースを決定するように動作可能に構成されており、前記深さ解像回復画像データピースの各々が対応する深さ解像有効透過関数に応じて選択した対物面に対応し、これによって前記対象領域についての三次元情報を提供することを特徴とするシステム。
請求項１６ないし２５のいずれか１項に記載のシステムが、赤外線放射、可視光放射、紫外線放射、Ｘ線放射、ガンマ線放射の波長範囲の少なくとも一つの入力放射で撮像するように構成されていることを特徴とするシステム。
ピンホールベースの撮像に使用する方法において、当該方法が：対物面の位置、画像面の位置、及び所望の最大解像度に関するデータに基づいてピンホールの寸法を決定するステップと；単位時間当たりの所望の画像輝度に基づいて所望の開口の数を決定するステップと；前記所望の寸法の一またはそれ以上の開口を具える第１開口アレイを選択するステップと；前記第１開口アレイの透過が所定のスレッシュホールドより低い空間周波数値の第１セットを決定するステップと；前記第１セットの空間周波数における透過が、対応する所定のスレッシュホールドより高くなる開口配置を有する少なくとも一の追加開口アレイを決定するステップと；を具え、アレイ総数で除した開口総数が、単位時間当たりの所望の輝度についての因子を提供することを特徴とする方法。