图像处理方法处理由使用光学系统（１００）的图像拾取产生的图像。方法包括：获取图像的步骤；通过使用图像恢复过滤器执行图像恢复处理以减少图像的模糊成分的图像恢复步骤（Ｓ２～Ｓ７）；和执行几何变换处理以减少已执行图像恢复处理的图像的畸变成分的畸变校正步骤（Ｓ８）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于减少包含于图像中的图像模糊成分和畸变成分的图像处理技术。
技术介绍
通过由诸如数字照相机的图像拾取装置捕获被照体的图像而获取的图像包含图像模糊成分，该图像模糊成分为由图像拍摄光学系统(以下，简称为“光学系统”)的球面像差、慧形像差、像场弯曲或像散等导致的图像劣化成分。这种图像模糊成分的产生是由于从被照体的一个点发射的光束在图像拾取表面上形成具有一定发散性的图像，该光束在没有像差或衍射时一般会聚于一个点上。这种图像模糊成分在光学上由点扩散函数(PSF)表达，并且与由散焦导致的模糊不同。可以说，由光学系统的纵向色差、球面色差或慧形色差导致的彩色图像中的颜色模糊在光的各波长的模糊程度之间不同。作为用于校正图像模糊成分的方法，已知存在使用光学系统的光学传递函数 (OTF)的信息的校正方法。该方法被称为“图像恢复”。以下，用于通过使用光学系统的光学传递函数(OTF)的信息来校正(减少)图像模糊成分的处理被称为“图像恢复处理”。图像恢复处理的概要如下。当g(X，y)代表包含图像模糊成分的劣化图像(输入图像)、f (X，y)代表未劣化的原图像、h(x, y)代表作为光学传递函数的傅立叶对的点扩散函数(PSF)、*代表卷积并且(x，y)代表图像上的坐标时，建立以下的表达式。g(x，y) =h(x，y) * f(x，y)。当通过傅立叶变换将上式转换为二维频率表面的形式时，该表达式被表达为采取各频率的积的形式的下式G (u，v) = H (u，ν) · F (u，ν)这里，H表示点扩散函数(PSF)的傅立叶变换的结果，换句话说，表示光学传递函数(OTF)，并且，(u，ν)表示二维频率表面上的坐标，换句话说，表示频率。为了从劣化的图像获取原图像，仅需要如下式那样将该式的两侧除以H G(u，v)/H(u，ν) = F(u，ν)。通过逆傅立叶变换使F(u，ν)返回实表面，使得能够获取等同于原图像f (X，y)的恢复图像。当R代表H—1的逆傅立叶变换的结果时，通过如下式所表示地对于实面中的图像执行卷积处理来类似地使得能够获取原图像g(x，y) * R(x，y) * = f(x，y)。式中的R(X，y)被称为“图像恢复过滤器”。实像包含噪声成分，由此，如上面描述的那样使用通过取光学传递函数(OTF)的完全逆数所产生的图像恢复过滤器与劣化的图像一起导致噪声成分的放大。因此，一般不能获取良好的图像。在这一点上，已知存在用于根据图像信号与噪声信号的强度比抑制图像的高频率侧恢复率的诸如使用Wiener过滤器的方法。基本上通过例如由图像模糊成分校正使各颜色成分的模糊量均勻来校正由颜色模糊成分导致的图像的劣化。光学传递函数(OTF)根据诸如焦距(变焦状态)和孔径直径的光学系统的条件波动，由此，需要改变用于图像恢复处理的图像恢复过滤器。并且，图像可能包含畸变成分。畸变一般是由光学系统的畸变像差导致的图像的周边部分的膨胀或收缩较大的几何畸变。日本专利公开No. 2006-270918公开了用于校正由畸变像差导致的图像的几何畸变的方法。该方法通过获得关于图像拾取中的诸如变焦状态和被照体距离的图像拾取条件的信息，并使用与从事先准备的畸变像差数据读取的所获得的图像拾取条件信息对应的数据来校正几何畸变。畸变像差数据是基于图像高度的函数。在畸变成分校正中，光学系统的大的畸变量需要大的几何变换量，并且，特别是在图像的周边部分中，作为几何变换执行缩放和变换。为了通过适当地校正由光学系统的各种像差劣化的图像而获得高质量图像，需要执行用于减少图像模糊成分和畸变成分的处理。并且，需要根据图像拾取条件改变用于校正图像模糊成分的图像恢复过滤器的数据和用于校正畸变成分的几何变换条件的数据。图像拾取条件包含诸如变焦位置、孔径直径和被照体距离的许多参数，并且，根据所述许多参数的组合准备图像恢复过滤器数据和几何变换条件数据显著增加数据量。特别地，由于图像恢复过滤器是二维过滤器，因此，过滤器的单元(分接头(taps))的数量随着图像模糊成分的增加而增加。专利技术人发现涉及与图像模糊成分的校正一起校正畸变成分时的图像恢复过滤器的单元的数量的以下问题。劣化图像上的畸变成分校正根据图像高度在几何上执行图像的缩放和变换。另一方面，可从光学系统的设计值或测量值得到用于设计图像恢复过滤器的光学传递函数(OTF)。但是，在任一种情况下，从包含畸变像差的光学系统得到光学传递函数。因此，为了对已执行畸变校正处理的图像执行图像恢复处理，必须根据已经用于畸变校正处理中的几何变换条件对图像恢复过滤器执行缩放和变换。当光学系统具有负的畸变时，在畸变校正处理中对图像执行缩放、变换和像素内插，使得还与其一起对图像恢复过滤器执行缩放、变换和单元内插。作为结果，图像恢复过滤器的单元的数量增加，这增加图像恢复过滤器的数据量。另外，过滤的计算量也增加，这显著降低处理速度。在日本专利公开No. 2006-270918中公开的用于校正畸变成分的方法中，通过使用与图像拾取条件对应的像差信息执行几何变换校正。但是，该方法不能校正畸变成分以外的图像模糊成分，使得不能获得高质量图像。
技术实现思路
本专利技术提供均能够在防止由于图像恢复过滤器的数据量的增加而导致降低处理速度的同时很好地校正图像中的图像模糊成分和畸变成分的图像处理方法、图像处理装置和图像拾取装置。本专利技术作为其一个方面提供一种用于处理由使用光学系统的图像拾取产生的图像的图像处理方法。该方法包括获取图像的步骤；通过使用图像恢复过滤器执行图像恢复处理以减少图像的模糊成分的图像恢复步骤；和执行几何变换处理以减少已执行图像恢复处理的图像的畸变成分的畸变校正步骤。本专利技术作为其另一方面提供一种处理由使用光学系统的图像拾取产生的图像的图像处理装置。该装置包括被配置为通过使用图像恢复过滤器执行图像恢复处理以减少图像的模糊成分的图像恢复部分；和被配置为执行几何变换处理以减少已执行图像恢复处理的图像的畸变成分的畸变校正部分。本专利技术作为其另一方面提供一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括被配置为对由光学系统形成的被照体图像进行光电转换以产生图像的图像拾取系统；和上述的图像处理装置。从以下的描述和附图，本专利技术的其它方面将变得明了。 附图说明图1是示出作为本专利技术的实施例1的图像拾取装置的配置的框图。图2是示出在实施例1的图像拾取装置中执行的处理的流程图。图3是用于在实施例1中设置存储于存储器部分中的图像恢复过滤器的图像拾取条件空间的示意图。图4示出在实施例1的图像拾取装置中使用的图像恢复过滤器。图5示出图像恢复过滤器的单元值的分布。图6是实施例1中的畸变校正处理的说明图。图7是用于解释实施例1的效果的图像恢复过滤器的说明图。图8是用于解释实施例1的效果的不可恢复区域的说明图。图9示出用于本专利技术的实施例2中的各颜色的图像恢复过滤器。图10示出实施例2中的各图像恢复过滤器的单元值的分布。图11是由实施例2中的图像恢复处理获得的效果的说明图。具体实施例方式以下参照附图描述本专利技术的示例性实施例。实施例1图1示出作为本专利技术的第一实施例(实施例1)的包含图像处理装置(换言之，使用图像处理方法)的诸如数字静物照相机或摄像机的图像拾取装置的配置。本实施例将描述一种图像拾取装置，其通过图像恢本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于处理由使用光学系统的图像拾取产生的图像的图像处理方法，包括：获取图像的步骤；通过使用图像恢复过滤器执行图像恢复处理以减少所述图像的模糊成分的图像恢复步骤；和执行几何变换处理以减少已执行所述图像恢复处理的所述图像的畸变成分的畸变校正步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：畠山弘至，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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