[发明专利]成像装置、图像处理装置以及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够通过使用单个成像光学系统来生成包括多个视点的平面图像的立体图像的成像装置，并且涉及一种通过利用所述成像装置获得的多个视点的平面图像来执行图像处理的图像处理装置和图像处理方法。

背景技术

常规地，能够通过使用单个成像光学系统来生成包括多个视点的平面图像的立体图像的成像装置是公知的。

专利文献1公开了一种包括单个成像光学系统并且通过旋转光圈执行光瞳分割来生成立体图像的配置。

专利文献2公开了一种包括用微镜头阵列来分割光瞳并且控制相位差聚焦的单个成像光学系统的配置。

专利文献3公开了一种包括单个成像光学系统的成像装置以及一种布置有第一像素组和第二像素组的图像拾取装置，其中每个像素组对已经穿过单个成像光学系统中的不同区域的光通量执行光电转换，以生成包括通过第一像素组获得的平面图像和通过第二像素组获得的平面图像的立体图像。

专利文献4描述了：在专利文献3描述的成像装置中，第一像素的输出和第二像素的输出彼此相加。

专利文献5公开了一种图像被分割成多个区域并且仅对亮度水平低的特定区域或类似区域增加像素的配置。

引用列表

专利文献

专利文献1：国际专利申请No.2009-527007的国家公布

专利文献2：日本专利申请特许公开No.4-267211

专利文献3：日本专利申请特许公开No.10-42314

专利文献4：日本专利申请特许公开No.2008-299184

专利文献5：日本专利申请特许公开No.2007-251694

发明内容

技术问题

在能够通过使用单个成像光学系统来生成包括多个视点的平面图像的立体图像的成像装置（在下文中，称作“单眼3D成像装置”）中，当从多个视点的平面图像生成高分辨率图像时，在高分辨率平面图像内的非聚焦区域中生成噪声图。在下文中对生成这种噪声图的机制给出描述。

首先，参考图18A，对通过使用不执行光瞳分割的单眼成像装置拍摄三个对象9₁、9₂以及9₃的情况进行描述。在形成于图像拾取装置16上的三个图像9_1a、9_2a以及9_3a中，仅位于焦平面D上的对象9₂的图像9_2a聚焦于图像拾取装置16上。由于对象9₁与摄像镜头12之间的距离大于对象9₁与焦平面D之间的距离，并且由于对象9₁的聚焦图像9_1d形成在比图像拾取装置16更接近摄像镜头12的位置处，从而对象9₁的图像9_1a导致模糊的图像。由于对象9₃与摄像镜头12之间的距离小于对象9₃与焦平面D之间的距离，并且由于聚焦图像9_3d形成在比图像拾取装置16距离摄像镜头12更远的位置处，从而对象9₃的图像9_3a也导致模糊的图像。