[发明专利]图像捕捉装置、图像捕捉系统和图像捕捉方法

权利要求书

1.一种图像捕捉装置，包括：

光学系统，对入射光给予像差；

图像捕捉单元，将穿过该光学系统的光转换为像素，并且捕捉图像；以及

逆变换单元，获得第一逆变换滤波器用于恢复由该图像捕捉单元捕捉的捕捉图像的每个预定部分的像差，并且通过第一逆变换滤波器对该捕捉图像执行第一逆变换处理；

其中，所述第一逆变换滤波器的频率特性R’由下面的公式(1)计算：

其中，

R’：第一逆变换滤波器的频率特性，

S’：理想图像的每个局部部分的频率特性，

W：噪声的频率特性，

H：光学系统的点扩散函数的频率特性，以及

ω：空间频率。

2.如权利要求1所述的图像捕捉装置，其中，所述第一逆变换滤波器是基于该光学系统的像差和该捕捉图像的每个预定部分中的像素的频率特性而获得的滤波器。

3.如权利要求2所述的图像捕捉装置，其中，所述第一逆变换滤波器是最小化被摄体的理想图像的每个预定部分的像素的频率特性与已经由该逆变换单元执行了第一逆变换处理的输出图像的每个预定部分的像素的频率特性之间的均方差的滤波器。

4.如权利要求2或3所述的图像捕捉装置，其中，所述第一逆变换滤波器是用于对每个捕捉图像和作为该捕捉图像的预定部分的该捕捉图像的每个像素恢复像差的滤波器。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的图像捕捉装置，其中，所述第一逆变换滤波器的频率特性是用于恢复整个捕捉图像的像差的第二逆变换滤波器的频率特性与用于校正第二逆变换滤波器的频率特性的校正滤波器的频率特性的乘积。

6.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，所述校正滤波器的频率特性K由下面的公式(2)计算：

其中，

K：校正滤波器的频率特性，

S：整个理想图像的频率特性，

S’：理想图像的每个局部部分的频率特性，

W：噪声的频率特性，

H：光学系统的点扩散函数的频率特性，以及

ω：空间频率。

7.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，所述校正滤波器的频率特性K由下面的公式(3)计算：

其中，

K：校正滤波器的频率特性，

S：整个理想图像的频率特性，

S’：理想图像的每个局部部分的频率特性，以及

ω：空间频率。

8.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，所述校正滤波器的频率特性K由下面的公式(4)计算：

K(ω)＝t·E[|S'(ω)|²] (4)

其中，

K：校正滤波器的频率特性，

t：比例性的常数，

S’：理想图像的每个局部部分的频率特性，以及

ω：空间频率。

9.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，理想图像是在捕捉图像上操作用于恢复整个捕捉图像的像差的第二逆变换滤波器的图像。

10.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，从查找表导出校正滤波器的频率特性，在该查找表中校正滤波器的频率特性与理想图像的每个预定部分的像素的频率特性相关联。

11.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，校正滤波器的滤波处理包括对已经被执行了第一逆变换处理的数据执行离散余弦变换的处理。

12.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，校正滤波器的抽头的数目小于第二逆变换滤波器的抽头的数目。

13.如权利要求5所述的图像捕捉装置，其中，所述逆变换单元通过在实空间的值的计算，基于第二逆变换滤波器执行第二逆变换处理。