[发明专利]成像设备和成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像设备和成像方法，尤其涉及能够在不使图像的画质变坏的情况下，获得视差信息的成像设备和成像方法。

背景技术

迄今为止，已知一种通过利用2台摄像机，同时从左右对公共被摄物体成像，并把获得的图像分别呈现给右眼和左眼以显示立体图像的系统。然而，就这种系统来说，装置较大从而不仅机动性不足，而且易于发生左右摄像机的光轴的偏移，从而一直难以获得具有适当视差的图像。

例如，存在2台摄像机之间的间隔变大，或者由于摄像机的透镜的个体差异，在变焦期间左右光轴被偏移，或者左右画面大小不相同的一些情况。另外，在聚焦操作的时候，一直存在在把左右摄像机对准被摄物体的操作期间，即，当进行会聚操作时，左右摄像机垂直偏移的其它情况。

如果在左右摄像机之间出现光轴的这种偏移或类似情况，那么会迫使观看立体图像的用户的视觉系统进行与在日常生活中经历的信息处理不同的信息处理，从而是视觉疲劳的一个因素。此外，当用户在不利用体视眼镜的情况下重叠地观看左右图像时，由于被摄物体看起来是双重的，因此视频显得不自然。

因而，提出了一种成像设备，以使得借助充当透镜的镜瞳的区域，来自被摄物体的光被反射镜分离成两个光束，然后进行成像(例如，参见PTL1)。就这种成像设备来说，通过分别用两个分离的光束进行成像，能够获得被摄物体的视差信息，同时能够获得向左右眼呈现的体视图像。

引文列表

专利文献

PTL1：未经审查的日本专利申请公开No.2010-81580

发明内容

然而，借助上述技术，虽然能够获得被摄物体的视差信息，但是会出现用其显示体视图像的图像的画质的降低。

具体地，例如，用反射镜把来自被摄物体的光束分离成两个光束，以获得用于左眼的图像和用于右眼的图像，从而归因于来自被摄物体的光束相对于反射镜的入射角度等，分离的这两个光束的厚度发生变化。如果这两个光束的厚度不同，那么左右图像的亮度和分辨率将不同。

鉴于这些情况，作出了本发明，本发明的目的是使得能够在不降低图像的画质的情况下获得视差信息。

本发明的一个方面是一种成像设备，包括：第一会聚装置，所述第一会聚装置会聚来自被摄物体的入射光；传送装置，所述传送装置传送利用第一会聚装置会聚的入射光，使所述入射光变成平行光；分光装置，所述分光装置以预定的透射率透射由传送装置变成平行光的入射光，还使变成平行光的入射光的一部分向左右分光；第二会聚装置，所述第二会聚装置会聚透过分光装置的入射光；第一成像装置，所述第一成像装置通过把利用第二会聚装置会聚的入射光转换成电信号来进行被摄物体的基本图像的成像；第三会聚装置，所述第三会聚装置会聚由分光装置分光的各个入射光；和第二成像装置，所述第二成像装置通过把利用第三会聚装置会聚的各个入射光转换成电信号来进行彼此具有视差的视差检测图像的成像。

成像设备还包括视差图像生成装置，所述视差图像生成装置通过关于每个视差检测图像，根据基本图像生成具有和视差检测图像相同的视点的图像来生成视差图像，以便进行被摄物体的立体显示。

视差图像生成装置通过把待生成的视差图像的像素作为关注像素，并根据基本图像中的像素的像素值，获得关注像素的像素值来生成视差图像，所述基本图像中的像素对应于视差检测图像中，位置与关注像素相同的像素。

成像设备还包括光量调整装置，布置在传送装置和分光装置之间，所述光量调整装置遮蔽来自传送装置的入射光的一部分，以便改变由分光装置向左右分光的入射光的重心之间的距离。

光量调整装置可遮蔽入射光的一部分，以使得重心之间的距离为7到65mm。

第一聚光装置可包括放大被摄物体的图像的变焦透镜，其中利用变焦透镜，用被摄物体的图像的放大倍率控制视差检测图像之间的相对视差。

第一成像装置和第二成像装置可以60帧/秒或者更大的速率进行基本图像和视差检测图像的成像。

第一成像装置和第二成像装置可以230到250帧/秒的速率进行基本图像和视差检测图像的成像。

第一成像装置和第二成像装置可以290到310帧/秒的速率进行基本图像和视差检测图像的成像。

第一成像装置和第二成像装置可以590到610帧/秒的速率进行基本图像和视差检测图像的成像。

成像设备还包括保存视差图像的存储装置；和根据保存在存储装置中的视差图像进行被摄物体的立体显示的显示控制装置。