[发明专利]图像捕捉装置、图像捕捉系统和图像捕捉方法

说明书

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捕捉图像执行第一逆变换处理。

技术领域

本发明涉及图像捕捉装置、图像捕捉系统和图像捕捉方法。

背景技术

近年来，随着信息的数字化的发展，数字化在图像捕捉装置领域也已经有效开发。特别是，在由数字相机代表的图像捕捉装置中，关于图像捕捉表面，由固态图像捕捉设备替代传统胶片。CCD(电荷耦合器件)传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等被用作固态图像捕捉设备(下文简称为“图像捕捉设备”)。

以此方式，使用图像捕捉设备的图像捕捉装置通过光学系统接受来自被摄体的光，通过由固态图像捕捉设备将其转换为电信号而提取光。这样的图像捕捉装置的示例除了数字相机之外还包括摄像机、条码读取器、移动电话、便携式信息终端(PDA：个人数字助理)和工业相机。

上面提及的图像捕捉装置包括利用光学系统扩展景深的所谓的扩展景深相机(EDoF：扩展景深)。景深指示将远离相机的透镜的距离处的被摄体当作焦点对准(infocus)可接受的、在透镜的光轴方向上的距离范围。

给出光学系统的景深的具体描述。被包括在光学系统中的透镜和相位板(phaseplate)用于向入射在图像捕捉设备上的被摄体的光给出相差并且添加点扩散函数(PSF：点扩散函数)。例如，透镜向入射在图像捕捉设备上的被摄体的光给出球面像差作为像差。光学系统使得由图像捕捉设备捕捉到的图像因像差而模糊，但使得模糊在宽景深中恒定。因此，被光学系统模糊的图像需要以获得MTF(调制传递函数)的预定值的方式被校正。MTF指示描绘用于再现被摄体的对比度的保真程度的、换言之对比度的再现性的数字化值。在该情况下，对由光学系统模糊的图像执行点扩散函数的逆变换处理，以将图像恢复为高清晰度图像。通过利用逆变换滤波器对形成由光学系统模糊的图像的每个像素(下文简称为像素)执行滤波处理来校正图像的模糊，实现逆变换处理。

此外，由图像捕捉设备捕捉到的图像通常包括噪声。相应地，也需要噪声降低处理。作为降低这样捕捉的图像的噪声并且校正模糊用于恢复的装置，提出了包括噪声处理单元和恢复处理单元的装置，该噪声处理单元通过对输入图像执行降低噪声的噪声处理生成噪声处理后的图像，该恢复处理单元对噪声处理后的图像执行降低模糊的恢复处理(专利文献1)。该噪声处理单元配置为基于恢复处理的特性执行噪声处理。

然而，专利文献1中描述的装置具有的问题在于，该装置防止由于噪声处理单元的影响被放大的图像劣化，并且不能从根本上防止噪声的放大。而且，分辨率和噪声量是折衷的关系。因此，还存在的问题是：如果大量地补偿透镜的分辨率，则噪声量增加。

鉴于以上，存在提供恢复作为光学像差的模糊同时抑制噪声的图像捕捉装置、图像捕捉系统和图像捕捉方法的需要。

发明内容

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捕捉图像执行第一逆变换处理。

附图说明

图1是例示根据第一实施例的图像捕捉系统的整体配置的示例的图。

图2是例示第一实施例的信息处理装置的配置的示例的图。

图3是例示根据第一实施例的图像捕捉装置的配置的示例的图。

图4是例示根据第一实施例的图像捕捉装置的图像处理单元的配置的示例的图。

图5是例示由图像捕捉设备检测到的图像的示例的图。