摄像装置、摄像方法和图像处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置、摄像方法和图像处理装置，提供一种减少在摄像后要进行对焦调整等时的运算处理、适合传输无透镜摄像装置的传感器图像并实现各种功能的技术。摄像装置具有利用光栅图案来对光的强度进行调制的调制器；将从所述调制器透射后的光转换为电信号而生成传感器图像的图像传感器；从所述传感器图像生成具有复数的复数传感器图像的复数传感器图像处理部；和发送所述复数传感器图像的数据发送部。

Camera device, camera method and image processing device

【技术实现步骤摘要】
摄像装置、摄像方法和图像处理装置
本专利技术涉及摄像装置、摄像方法和图像处理装置。
技术介绍
作为本
的
技术介绍
，有国际公开第2017/149687号。该公报中，记载了：“通过使透过光栅基片的光线的入射角度的检测变得容易，而得到摄像装置能够高功能化的摄像装置。能够通过一种摄像装置解决，该摄像装置的特征在于，包括：将被摄像面上排列成阵列状的多个像素导入的光学像转换为图像信号并输出的图像传感器；设置在所述图像传感器的受光面上，对光的强度进行调制的调制器；暂时保存从所述图像传感器输出的图像信号的图像存储部；和进行从所述图像存储部输出的图像信号的图像处理的信号处理部，所述调制器具有由多个同心圆构成的第一光栅图案；所述信号处理部通过用由多个同心圆构成的虚拟的第二光栅图案对从所述图像存储部输出的图像信号进行调制而生成摩尔纹图案，与对焦位置相应地改变所述第二光栅图案的同心圆的大小。”现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2017/149687号专利文献2：国际公开第2017/145348号
技术实现思路
专利技术要解决的课题不使用透镜的无透镜摄像装置，作为能够实现小型且低成本的摄像装置受到期待。另外，摄像装置的网络连接对于图像分析等摄像装置的应用范围扩大而言成为必需的。但是，上述专利文献1中，关于根据用无透镜摄像装置摄像得到的传感器图像生成摩尔纹图像时实现对焦调整(重新对焦)、自动对焦、测距等功能的方法进行了说明。另外，专利文献2中，公开了通过正面侧光栅的相位和背面侧光栅的相位相互独立地以全部组合重合的方式配置而进行噪声除去的技术。但是，要对摄像得到的图像再次进行对焦调整等的情况下，需要再次进行用于显影用图案的相乘、噪声除去的运算处理，所以运算处理变得庞大。本专利技术的目的在于提供一种减少在摄像后要进行对焦调整等时的运算处理、适合传输无透镜摄像装置的传感器图像并实现各种功能的技术。用于解决课题的技术方案本申请包括多个解决上述课题的至少一部分的手段，举其一例，如下所述。本专利技术的一个方式的摄像装置包括：利用光栅图案来对光的强度进行调制的调制器；将从所述调制器透射后的光转换为电信号而生成传感器图像的图像传感器；从所述传感器图像生成具有复数的复数传感器图像的复数传感器图像处理部；和发送所述复数传感器图像的数据发送部。专利技术效果根据本专利技术，通过使处理简化、减小通信数据量，能够提供一种适合传输无透镜摄像装置的传感器图像并实现各种功能的技术。上述以外的课题、结构和效果将通过以下实施方式的说明而说明。附图说明图1是表示第一实施方式的摄像装置的结构例的图。图2是表示摄像部的结构例的图。图3是表示摄像部的其他结构例的图。图4是表示拍摄用图案的一例的图。图5是表示拍摄用图案的其他例的图。图6是说明斜向入射平行光的从图案基片表面向图像传感器的射影像产生面内偏移的图。图7是表示拍摄用图案的投影像的一例的图。图8是表示显影用图案的一例的图。图9是表示基于相关显影方式的显影图像的一例的图。图10是表示基于摩尔纹显影方式的摩尔纹的一例的图。图11是表示基于摩尔纹显影方式的显影图像的一例的图。图12是表示条纹扫描中的初始相位的组合的一例的图。图13是表示空间分割条纹扫描中的拍摄用图案的一例的图。图14是表示条纹扫描处理部的处理例的流程图。图15是表示基于相关显影方式的图像处理部的处理例的流程图。图16是表示基于摩尔纹显影方式的图像处理部的处理例的流程图。图17是说明物体位于无限远的情况下拍摄用图案被投影的图。图18是说明物体位于有限远的情况下拍摄用图案被放大的图。图19是表示具有对焦功能的摄像装置的结构例的图。图20是表示第二实施方式的摄像系统的结构例的图。图21是表示传感器图像的一例的图。图22是表示传感器图像的亮度分布的一例的图。图23是表示传感器图像的亮度分布的其他例的图。图24是表示复数传感器图像的亮度分布的一例的图。图25是表示复数传感器图像的复空间中的数据的一例的图。图26是表示复数传感器图像的实部数据的直方图的一例的图。图27是表示复数传感器图像的复空间中的数据的其他例的图。图28是表示复数传感器图像的实部数据的直方图的其他例的图。图29是表示复数传感器图像的复空间中的数据的另一个其他例的图。图30是表示复数传感器图像的复空间中的数据的另一个其他例的图。图31是表示第三实施方式的摄像系统的结构例的图。图32是表示数据量减少部的处理例的流程图。图33是表示数据量减少部的处理的其他例的流程图。图34是表示数据量减少部的处理的另一个其他例的流程图。具体实施方式以下实施方式中，为了方便而在必要时分割为多个段或实施方式进行说明，但除了特别声明的情况外，它们不是相互无关的，而是处于一方是另一方的一部分或全部的变形例、详细内容、补充说明等的关系。另外，以下实施方式中，在提及要素的数量等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别声明的情况和原理上显然限定为特定数量等情况外，都不限定于该特定数量，可以是特定数量以上或以下。进而，以下实施方式中，其构成要素(也包括要素步骤等)除了特别声明的情况和原理上认为显然是必需的等情况外，都不是必需的。同样，以下实施方式中，在提及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别声明的情况和原理上认为显然并非如此等情况外，都包括实质上与该形状等近似或类似的形状等。这一点对于上述数值和范围也是同样的。另外，用于说明实施方式的所有图中，对于同一部件原则上附加同一符号，省略其反复说明。以下，对于本专利技术的各实施方式用附图进行说明。[第一实施方式]<无限远物体的摄影原理>图1是表示第一实施方式的摄像装置101的结构例的图。摄像装置101不使用成像的透镜而取得外界的物体的图像，由摄像部102、条纹扫描处理部106(也可以称为复数传感器图像处理部)、图像处理部107、和控制器108构成。图2是表示摄像部102的结构例的图。摄像部102由图像传感器103、图案基片104和拍摄用图案105构成。能够将图案基片104与拍摄用图案105合称为调制器。图案基片104与图像传感器103的受光面密合地固定，在图案基片104的表面形成有拍摄用图案105。图案基片104例如由玻璃或塑料等对于可见光透明的材料形成。拍摄用图案105例如通过用半导体工艺中使用的溅射法等蒸镀铝、铬等金属而形成。通过蒸镀了铝的图案和未蒸镀的图案形成浓淡。另外，拍摄用图案105的形成不限定于蒸镀，例如也可以通过用喷墨打印机等印刷等而形成浓淡等，只要是能够实现透射率的调制的方案就可以任意地形成。另外，此处以可见光为例进行了说明，但例如进行远红外线的摄影的情况下，图案基片104例如由锗、硅、硫族化物等对于远红外线透明的材料形成。即，作为图案基片104，能够使用对于作为拍摄对象的波长透明的材料，作为拍摄用图案105，能够使用屏蔽作为拍摄对象的波长的材料。另外，此处对于在图案基片104上形成拍摄用图案105的方法进行了叙述，但不限定于此。图3是表示摄像部102的其他结构例的图。用在薄膜上形成拍摄用图案105、对其用代替图案基片104地设置的支承部件301保持的结构，也能够实现摄像部102。能够将支承部件301和拍摄用图案105合称为调制器。另外，图1所示的摄像装置101本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，其特征在于，包括：利用光栅图案来对光的强度进行调制的调制器；将从所述调制器透射后的光转换为电信号而生成传感器图像的图像传感器；从所述传感器图像生成具有复数的复数传感器图像的复数传感器图像处理部；和发送所述复数传感器图像的数据发送部。

【技术特征摘要】
2018.02.27 JP 2018-0330621.一种摄像装置，其特征在于，包括：利用光栅图案来对光的强度进行调制的调制器；将从所述调制器透射后的光转换为电信号而生成传感器图像的图像传感器；从所述传感器图像生成具有复数的复数传感器图像的复数传感器图像处理部；和发送所述复数传感器图像的数据发送部。2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：所述复数传感器图像处理部从至少2个以上各自不同的相位图案的所述传感器图像生成所述复数传感器图像。3.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：所述复数传感器图像处理部基于下式生成所述复数传感器图像：4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：具有用于减少所述复数传感器图像的数据量的数据量减少部。5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于：所述数据量减少部将所述复数传感器图像分离为实部和虚部来减少数据量。6.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于：所述数据量减少部将所述复数传感器图像分离为振幅和相位来减少数据量。7.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于：所述数据量减少部基于所述复数传感器图像的最大值和最小值决定数据范围和精度，来减少输出比特数。8.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于：所述数据量减少部基于所述复数传感器图像的分布的标准差决定数据范围和精度，来减少输出比特数。9.一种能够与摄像装置进行通信的图像处理装置，其特征在于：所述摄像装置包括：利用第一光栅图案来对光的强度进行调制的调制器；将从所述调制器透射后的光转换为电信号而生成传感器图像的图像传感器；从所述传感器图像生成具有复数的复数传感器图像的复数传感器图像处理部；和发送所述复数传感器图像的数据发送部，所述图像处理装置包括：接收所述复数传感器图像的数据接收部；和基于所述复数传感器图像与第二光栅图案的数据的运算来将像还原的图像处理部。10.如权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于：所述复数传感器图像处理部从至少2个以上各自不同的相位图案的所述传感器图像生成所述复数传感器图像。11.如权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于：所述复数传感器图像处理部基于下式生成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村悠介，田岛和幸，山口启太，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP