[发明专利]摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及由使用多个摄像光学系统得到的多个图像通过进行视差校正来合成1个高精细图像的摄像装置。

背景技术

作为通过对使用多个摄像光学系统(复眼摄像系统)得到的多个图像进行合成来得到1个高精细的图像的原理方式，已知有例如在《用于超高精细图像取得的基础研究》(相泽清晴及另两人，图像电子学会预稿90-03-04，p.23～28)中公开的方式。在该方式中，通过将使用两个摄像光学系统得到的两个图像叠合为在一个图像的像素间插入另一个图像的像素，来得到1个高精细的图像。

将该原理应用到彩色图像中也同样。即，作为得到高精细的彩色图像的方法有：使用以贝叶排列或条纹排列等配置的具备彩色滤光片的多个摄像光学系统的方法；和使用色灵敏度特性相互不同的多个摄像光学系统的方法。

利用图15说明一般的复眼摄像装置。在图15中，多个摄像光学系统101、102、103使被摄体图像分别成像在多个图像传感器104、105、106上。多个图像传感器104、105、106的摄像受光特性相互不同，图像传感器104拍摄红(R)波长区域，图像传感器105拍摄绿(G)波长区域，图像传感器106拍摄蓝(B)波长区域。多个图像传感器104、105、106分别拍摄的多个图像在分别由R信号处理电路107、G信号处理电路108、以及B信号处理电路109进行图像处理之后，由图像合成处理电路110合成，作为彩色图像输出。

在该复眼摄像装置中，多个摄像光学系统101、102、103的各光轴相互不同，相对于处于某个位置的被摄体的法线对称地仅倾斜角度θ(辐射角)而配置。例如，在将辐射角θ相对于图15的被摄体位置b设定为最合适并固定的情况下，如果对处于位置a或位置c的被摄体进行摄像，则上述辐射角θ与相对于被摄体位置a、c最合适的辐射角不同，所以在图像传感器104、105、106分别拍摄的图像间会发生偏差。

利用图16A、图16B、图16C说明该情况。图16A、图16B、图16C都是表示由图15所示的复眼摄像装置得到的合成图像的图，图16A表示拍摄处于图15的位置a的被摄体的情况，图16B是表示拍摄了处于位置b的被摄体的情况，图16C表示拍摄了处于位置c的被摄体的情况。在本例中，假设在黑色的背景中拍摄圆的白色被摄体。

在被摄体处于位置a的情况下，如图16A所示，由于多个摄像光学系统101、102、103的辐射角不合适，所以成为红图像(R)与蓝图像(B)相对于绿图像分别向左右偏差的图像，合成后的图像将其偏差的量作为色偏差输出。即，缺少了蓝图像的部分由绿图像与红图像成为黄色(Ye)，缺少了红图像的部分由绿图像与蓝图像成为青绿色(Cy)，缺少了蓝图像与红图像的部分成为绿图像(G)。在本例中，由于多个摄像光学系统101、102、103的光轴一维地配置，所以在合成图像中在其配置方向上发生一维偏差，但在二维配置的情况下发生二维偏差。在合成图像中发生了二维偏差的情况下，缺少了绿图像的部分由红图像与蓝图像成为洋红色(Mg)。

在被摄体处于位置b的情况下，如图16B所示，由于多个摄像光学系统101、102、103的辐射角合适，所以输出没有色偏差的高精细的图像。

在被摄体处于位置c的情况下，如图16C所示，成为红图像和蓝图像相对于在被摄体处于位置a的情况下得到的合成图像(参照图16A)分别向反方向偏移的合成图像。

进而，如果在由各个图像传感器104、105、106得到的多个图像间有微小的差异(例如倍率、倾斜、畸变等的偏差)，则难以准确地校正视差，会使合成图像的画质、特别是分辨率显著地变差。

相对于此，在日本特许第3397758号公报中，公开了如下技术：为了消除倍率的偏差，将对应于第1波长的第1摄像光学系统的焦距与对应于第2波长的第2摄像光学系统的焦距相同地进行设定。但是，如果从实际实现的观点考虑，使焦距完全相同是很困难的，特别是，在每个光学系统中作为对象的波长频带不同的情况下大体上认为是不可能的。

如上所述，在将由复眼摄像系统得到的多个图像进行合成而合成为1个图像的摄像装置中，如果在由各个光学系统得到的多个图像之间，倍率、倾斜、畸变等有微小的偏差，则难以利用这些图像正确地校正视差，使合成后的图像的画质、特别是分辨率显著地变差。

发明内容

本发明鉴于上述以往的问题，目的是提供一种摄像装置，在具有复眼摄像系统的摄像装置中，能够由具有视差的多个图像合成高品质的图像。