JP4317586B2 - 撮像処理装置および撮像装置、画像処理方法およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態による撮像処理装置1の構成を示す。撮像処理装置1は、レンズ系101と、ダイクロイックミラー102と、第1の撮像部103と、第2の撮像部104と、画像処理部105と、制御部120とを有している。
上述の実施形態1においては、撮像処理と高解像度化処理とが同一のシステムによって行われる例を説明した。しかしながら、両処理は必ずしも同一のシステムで行われる必要はない。
102 ダイクロイックミラー
103 第1の撮像部
104 第2の撮像部
105 画像処理部
106 G用アップコンバータ
107 R,B用アップコンバータ
120 制御部
Claims (19)
- 可視光を、少なくとも第1色成分および第2色成分に分離する分離部と、
前記第1色成分の動画像を撮影する第1撮像部であって、第1電荷蓄積期間で露光して、前記動画像を構成する各画像を第1空間解像度で、かつ、第1時間解像度で撮影する第1撮像部と、
前記第2色成分の動画像を撮影する第2撮像部であって、前記第1電荷蓄積期間よりも長い第2電荷蓄積期間で露光して、前記動画像を構成する各画像を前記第1空間解像度よりも高い第2空間解像度で、かつ、前記第1時間解像度よりも低い第2時間解像度で撮影する第2撮像部と、
前記第1の撮像部および前記第2の撮像部における撮像条件を制御する制御部と、
前記第1色成分の動画像の情報、および、前記第2色成分の動画像の情報に基づいて、時空間解像度を高めた前記第2成分の動画像を生成する処理部と
を備えた撮像処理装置。 - 可視光を、少なくとも第1色成分および第2色成分に分離する分離部と、
前記第1色成分の動画像を撮影する第1撮像部であって、第1電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を第1空間解像度で、かつ、第1時間解像度で撮影する第1撮像部と、
前記第2色成分の動画像を撮影する第2撮像部であって、前記第1電荷蓄積期間よりも長い第2電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を前記第1空間解像度よりも高い第2空間解像度で、かつ、前記第1時間解像度よりも低い第2時間解像度で撮影する第2撮像部と、
前記第1色成分の動画像の時間変化に基づいて動き情報を生成する動き検出部と、
前記第1色成分の動画像の情報、前記第2色成分の動画像の情報、および、前記動き情報に基づいて、時空間解像度を高めた前記第2成分の動画像を生成する処理部と
を備えた撮像処理装置。 - 前記処理部は、前記第2撮像部によって撮影された前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を保持しており、
前記処理部は、前記第1色成分の動画像と前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、画像の近傍画素間での滑らかさの条件、画像中で動く被写体に対する明るさ一定の仮定、および、前記第1色成分および前記第2色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用い、前記関係式を満足する程度に応じて、空間解像度を高めた第2成分の動画像を生成する、請求項2に記載の撮像処理装置。 - 前記処理部は、前記第2撮像部によって撮影された前記第2色成分の動画像、および、前記拘束条件のもとで、前記関係式をもっともよく満足する動画像を、前記空間解像度を高めた第2成分の動画像として出力する、請求項3に記載の撮像処理装置。
- 前記処理部は、前記第2撮像部によって撮影された前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を保持しており、
前記処理部は、前記第1色成分の動画像と前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、および、画像の近傍画素間での滑らかさの条件を拘束条件として用い、前記関係式を満足する動画像を、空間解像度を高めた第2成分の動画像として出力する、請求項1または2に記載の撮像処理装置。 - 前記処理部は、前記第2撮像部によって撮影された前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を保持しており、
前記処理部は、前記第1色成分の動画像と前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、画像の近傍画素間での滑らかさの条件、および、画像中で動く被写体に対する明るさ一定の仮定を拘束条件として用い、前記関係式を満足する動画像を、空間解像度を高めた第2成分の動画像として出力する、請求項2に記載の撮像処理装置。 - 第3撮像部をさらに備え、
前記分離部は、前記可視光を、前記第1色成分と、前記第2色成分と第3成分とに分離し、
前記第3撮像部は、前記第3色成分の動画像を、第3電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を第3空間解像度で、かつ、第3時間解像度で撮影し、
前記第3電荷蓄積期間は前記第2電荷蓄積期間より短く、前記第3空間解像度は前記第2空間解像度よりも低く、かつ、前記第3時間解像度は前記第2時間解像度よりも高い、請求項1または2に記載の撮像処理装置。 - 前記処理部は、前記第2撮像部によって撮影された前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を保持しており、
前記処理部は、前記第1色成分の動画像、前記第2色成分の動画像と前記第3色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、および、前記第1色成分、前記第2色成分および前記第3色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用い、前記関係式を満足する動画像を、空間解像度を高めた第2成分の動画像として出力する、請求項7に記載の撮像処理装置。 - 前記処理部は、前記第2撮像部によって撮影された前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を保持しており、
前記処理部は、前記第1色成分の動画像、前記第2色成分の動画像と前記第3色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、画像の近傍画素間での滑らかさの条件、画像中で動く被写体に対する明るさ一定の仮定、前記第1色成分、前記第2色成分および前記第3色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用い、前記関係式を満足する動画像を、空間解像度を高めた第2成分の動画像として出力する、請求項7に記載の撮像処理装置。 - 画像処理装置とともに画像処理システムを構成する撮像装置であって、
可視光を、少なくとも第1色成分および第2色成分に分離する分離部と、
前記第1色成分の動画像を撮影する第1撮像部であって、第1電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を第1空間解像度で、かつ、第1時間解像度で撮影する第1撮像部と、
前記第2色成分の動画像を撮影する第2撮像部であって、前記第1電荷蓄積期間よりも長い第2電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を前記第1空間解像度よりも高い第2空間解像度で、かつ、前記第1時間解像度よりも低い第2時間解像度で撮影する第2撮像部と、
前記第1の撮像部および前記第2の撮像部における撮像条件を制御する制御部と
を備え、前記画像処理装置が時間解像度を高めた前記第2成分の動画像を生成するために、前記第1色成分の動画像の情報、および、前記第2色成分の動画像の情報を出力する、撮像装置。 - 第3撮像部をさらに備え、
前記分離部は、前記可視光を、前記第1色成分と、前記第2色成分と、第3成分とに分離し、
前記第3撮像部は、前記第3色成分の動画像を、第3電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を第3空間解像度で、かつ、第3時間解像度で撮影し、
前記第3電荷蓄積期間は前記第2電荷蓄積期間より短く、前記第3空間解像度は前記第2空間解像度よりも低く、かつ、前記第3時間解像度は前記第2時間解像度よりも高い、請求項10に記載の撮像装置。 - 撮像装置から動画像の情報を受け取って処理する画像処理装置であって、
前記撮像装置は、
可視光を、少なくとも第1色成分および第2色成分に分離する分離部と、
前記第1色成分の動画像を撮影する第1撮像部であって、第1電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を第1空間解像度で、かつ、第1時間解像度で撮影する第1撮像部と、
前記第2色成分の動画像を撮影する第2撮像部であって、前記第1電荷蓄積期間よりも長い第2電荷蓄積期間だけ露光して、前記動画像を構成する各画像を前記第1空間解像度よりも高い第2空間解像度で、かつ、前記第1時間解像度よりも低い第2時間解像度で撮影する第2撮像部と、
前記第1の撮像部および前記第2の撮像部における撮像条件を制御する制御部とを備えており、
前記第1色成分の動画像の情報、および、前記第2色成分の動画像の情報を受け取って、前記第1色成分の動画像の時間変化に基づいて動き情報を生成する動き検出部と、
前記第1色成分の動画像の情報、前記第2色成分の動画像の情報、および、前記動き情報に基づいて、空間解像度を高めた前記第2成分の動画像を生成する処理部と
を備えた、画像処理装置。 - 請求項10に記載の撮像装置から、撮影された前記第1色成分の動画像の情報および前記第2色成分の動画像の情報を受け取るステップと、
前記第1色成分の動画像の時間変化に基づいて、動き情報を生成するステップと、
前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を取得するステップと、
前記第1色成分の動画像と前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、画像の近傍画素間での滑らかさの条件、および、画像中で動く被写体に対する明るさ一定の仮定を拘束条件として用い、前記関係式を満足する程度に応じて、空間解像度を高めた第2成分の動画像を生成するステップと
を包含する、画像処理方法。 - 前記第2成分の動画像を生成するステップは、さらに前記第1色成分および前記第2色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用いて、前記関係式を満足する程度に応じて、空間解像度を高めた第2成分の動画像を生成する、請求項13に記載の画像処理方法。
- 請求項10に記載の撮像装置から、撮影された前記第1色成分の動画像の情報および前記第2色成分の動画像の情報を受け取るステップと、
前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を取得するステップと、
前記第1色成分の動画像と前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、および、画像の近傍画素間での滑らかさの条件を拘束条件として用い、前記関係式を満足する程度に応じて、空間解像度を高めた第2成分の動画像を生成するステップと
を包含する、画像処理方法。 - 請求項10に記載の撮像装置から、撮影された前記第1色成分の動画像の情報および前記第2色成分の動画像の情報を受け取るステップと、
前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を取得するステップと、
前記第1色成分の動画像と前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、および、前記第1色成分および前記第2色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用い、前記関係式を満足する程度に応じて、空間解像度を高めた第2成分の動画像を生成するステップと
を包含する、画像処理方法。 - 請求項11に記載の撮像装置から、撮影された前記第1色成分、前記第2色成分および前記第3色成分の各動画像の情報を受け取るステップと、
前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を取得するステップと、
前記第1色成分の動画像、前記第2色成分の動画像と前記第3色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、画像の近傍画素間での滑らかさの条件、および、画像中で動く被写体に対する明るさ一定の仮定、および、前記第1色成分、前記第2色成分および前記第3色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用い、前記関係式を満足する動画像を、空間解像度を高めた第2成分の動画像として出力するステップと
を包含する、画像処理方法。 - 画像処理装置に設けられたプロセッサに、第1動画像のデータおよび第2動画像のデータに基づいて動画像のデータを生成させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記プロセッサに、
請求項11に記載の撮像装置から、撮影された前記第1色成分の動画像の情報および前記第2色成分の動画像の情報を受け取るステップと、
前記第2色成分の動画像と、空間解像度を高めた第2成分の動画像との関係式を読み出すステップと、
前記第1色成分の動画像および前記第2色成分の動画像との間の時間的および空間的な対応関係、画像の近傍画素間での滑らかさの条件、画像中で動く被写体に対する明るさ一定の仮定、および、前記第1色成分および前記第2色成分の間の画素値の局所的な相関関係を拘束条件として用いて、前記関係式を満足する程度に応じて、空間解像度を高めた第2成分の動画像を生成させるステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 請求項18に記載のコンピュータプログラムを記録した記録媒体。
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