[发明专利]图像处理设备、成像设备以及图像处理方法

权利要求书

1.一种图像处理设备，包括：

信号处理单元，所述信号处理单元接收作为无透镜摄像装置的图像传感器的输出的观察图像信号以生成恢复图像区域的恢复图像，所述恢复图像区域包括所述无透镜摄像装置的捕获图像区域的一部分，其中，

所述信号处理单元通过执行恢复区域中的观察图像信号和被应用以生成所述恢复图像的矩阵的逆矩阵或伪逆矩阵的运算处理来生成所述恢复图像，所述恢复区域中的观察图像信号通过从所述观察图像信号减去未包括在所述恢复图像区域中的观察图像信号来生成。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元包括恢复图像区域对应矩阵计算单元，所述恢复图像区域对应矩阵计算单元基于来自所述恢复图像区域中的采样点的发射光和所述图像传感器的观察值的对应关系信息来生成被应用以生成所述恢复图像的矩阵。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元包括恢复图像区域对应矩阵计算单元，所述恢复图像区域对应矩阵计算单元生成矩阵，该矩阵被应用来生成由所述恢复图像区域中的采样点数目P和所述无透镜摄像装置的像素数目N限定的P×N的所述恢复图像。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元包括图像估计单元，所述图像估计单元通过执行所述恢复区域中的观察图像信号和被应用以生成所述无透镜摄像装置的整个成像范围的恢复图像的矩阵的逆矩阵的运算处理来生成所述恢复图像，所述恢复区域中的观察图像信号通过从所述捕获图像区域中的采样点的发射光估计值减去未包括在所述恢复图像区域中的观察图像信号来计算，所述捕获图像区域中的采样点的发射光估计值基于被应用以生成所述无透镜摄像装置的所述整个成像范围的恢复图像的矩阵的逆矩阵和所述观察图像信号来计算。

5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元还包括捕获图像区域对应掩模矩阵计算单元，所述捕获图像区域对应掩模矩阵计算单元基于来自所述捕获图像区域中的采样点的发射光与所述图像传感器的观察值的对应关系信息来生成被应用于捕获图像区域的矩阵。

6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元将所述恢复图像区域中的采样点的密度设置为比所述捕获图像的其他区域的采样点的密度高的密度，以生成高分辨率的所述恢复图像。

7.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元划分所述恢复图像区域中的采样点的发射光的波长以生成多个不同波长光单位的恢复图像。

8.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述信号处理单元划分所述恢复图像区域中的采样点的发射光的偏振分量以生成多个不同偏振分量单位的恢复图像。

9.一种成像设备，包括：

掩模，在该掩模中设置有光的透射区域和非透射区域作为二维图案；

包括图像传感器的成像单元，所述图像传感器接收穿过所述掩模的光；以及

信号处理单元，所述信号处理单元接收作为所述图像传感器的输出的观察图像信号以生成恢复图像区域的恢复图像，所述恢复图像区域包括所述成像单元的捕获图像区域的一部分，其中，

所述信号处理单元通过执行恢复区域中的观察图像信号和被应用以生成所述恢复图像的矩阵的逆矩阵或伪逆矩阵的运算处理来生成所述恢复图像，所述恢复区域中的观察图像信号通过从所述观察图像信号减去未包括在所述恢复图像区域中的观察图像信号来生成。

10.一种在图像处理设备中执行的图像处理方法，包括：

由所述图像处理设备所包括的信号处理单元接收作为无透镜摄像装置的图像传感器的输出的观察图像信号以生成恢复图像区域的恢复图像，所述恢复图像区域包括所述无透镜摄像装置的捕获图像区域的一部分，并且

由所述信号处理单元通过执行恢复区域中的观察图像信号和被应用以生成所述恢复图像的矩阵的逆矩阵或伪逆矩阵的运算处理来生成所述恢复图像，所述恢复区域中的观察图像信号通过从所述观察图像信号减去未包括在所述恢复图像区域中的观察图像信号来生成。