攝像裝置、攝像方法、處理程序制造方法及圖紙

攝像裝置具有：像素偏移合成處理部(30)，其對在某個(gè)對焦位置上進(jìn)行像素偏移拍攝而獲取的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素偏移合成而生成合成圖像數(shù)據(jù)；深度合成處理部(31)，其對像素偏移合成處理部(30)所生成的對焦位置不同的多個(gè)合成圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度合成；以及微型計(jì)算機(jī)(45)，其在多個(gè)對焦位置中的一個(gè)以上的對焦位置上提取合焦區(qū)域，像素偏移合成處理部(30)針對被提取了合焦區(qū)域的對焦位置，僅對包含合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域進(jìn)行像素偏移合成。

Image pickup apparatus, image pickup method, and processing program

The imaging apparatus includes: pixel offset synthesis unit (30), the pixel offset synthesis of a plurality of images taken to obtain pixel offset in a focus position and generates synthesized image data; depth synthesis unit (31), the pixel offset synthesis unit (30) multiple image synthesis the data of different focusing position of the generated depth synthesis; and micro computer (45), the focus region extraction in multiple focus position of more than one focus position, the pixel offset synthesis unit (30) to be extracted the focus position of focus area, only part of the image area contains the focus areas including pixel offset synthesis.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】攝像裝置、攝像方法、處理程序
本專利技術(shù)涉及通過進(jìn)行像素偏移和深度合成而生成景深較深的高分辨率的合成圖像數(shù)據(jù)的攝像裝置、攝像方法、處理程序。
技術(shù)介紹
以往提出了如下技術(shù)：對以像素間距的非整數(shù)倍的移動(dòng)量進(jìn)行像素偏移而獲取到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而生成高分辨率的合成圖像數(shù)據(jù)。例如，在日本特開平6-225317號公報(bào)中記載了如下技術(shù)：通過使拜耳排列的攝像元件沿水平方向、垂直方向、或傾斜方向偏移0.5像素或1像素來進(jìn)行四次或八次攝影，并對所獲得的4張或8張圖像進(jìn)行合成從而生成在水平方向和垂直方向上具有兩倍的分辨率的圖像。并且，以往也提出了如下技術(shù)：通過進(jìn)行一邊變更對焦位置一邊獲取多張圖像的對焦包圍攝影，并對所獲得的多個(gè)圖像進(jìn)行深度合成得到擴(kuò)大了對焦范圍的景深較深的圖像。例如，在日本專利第4678603號公報(bào)中記載了如下技術(shù)：通過對焦包圍攝影來獲取多張圖像，并以使各圖像的特征點(diǎn)一致的方式使圖像變形，在多張圖像之間選擇對應(yīng)的像素內(nèi)銳利度最高的像素并進(jìn)行合成，從而輸出在整個(gè)畫面上焦點(diǎn)對準(zhǔn)的全對焦圖像。當(dāng)通過在上述日本特開平6-225317號公報(bào)中記載的那樣的像素偏移技術(shù)而生成高分辨率的圖像時(shí)，焦點(diǎn)對準(zhǔn)的部分被高分辨率化，但未對原來焦點(diǎn)未對準(zhǔn)的部分進(jìn)行高分辨率化。例如在微距攝影等的情況下，由于在整個(gè)被攝體上使焦點(diǎn)對準(zhǔn)非常難，因此焦點(diǎn)對準(zhǔn)的部分與焦點(diǎn)未對準(zhǔn)的部分的分辨率差較大，從而與普通的1張攝影圖像相比生成景深更淺的圖像。要想加深景深只要減小鏡頭光圈開口直徑即可，但當(dāng)減小鏡頭光圈開口直徑時(shí)，由于這次因衍射的影響而導(dǎo)致焦點(diǎn)對準(zhǔn)的部分的像也模糊，因此要想獲得高分辨率的圖像需要以某種程度的大小打開鏡頭光圈。因此，作為不減小鏡頭光圈就能獲得景深較深的圖像的方法，考慮利用在上述日本專利第4678603號公報(bào)中記載的那樣的進(jìn)行對焦包圍攝影和深度合成的技術(shù)。然而，在進(jìn)行像素偏移攝影和對焦包圍攝影這兩方的情況下，所獲取的圖像張數(shù)為(像素偏移所需的圖像張數(shù))×(對焦包圍張數(shù))，例如在像素偏移為8張，對焦包圍為10張的情況下，為了獲得1張合成圖像而拍攝80張圖像。因此，不僅需要較長的攝影時(shí)間，合成圖像也需要較長的時(shí)間，并且，要想對張數(shù)龐大的圖像進(jìn)行合成處理，SDRAM等存儲器也需要大容量。本專利技術(shù)就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供能夠縮短圖像的獲取和處理所需的時(shí)間，節(jié)約存儲器容量，生成景深較深的高分辨率圖像的攝像裝置、攝像方法、處理程序。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
用于解決課題的手段本專利技術(shù)的某個(gè)方式的攝像裝置具有：像素偏移處理部，其在某個(gè)對焦位置上進(jìn)行像素偏移拍攝而獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并對獲取到多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素偏移合成處理而生成像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)；深度處理部，其使上述像素偏移處理部對多個(gè)對焦位置進(jìn)行處理，生成對焦位置不同的多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)，并對該多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度合成處理而生成景深較深的圖像；以及合焦區(qū)域提取部，其在多個(gè)上述對焦位置中的至少一個(gè)對焦位置上提取合焦區(qū)域，上述像素偏移處理部針對被提取了上述合焦區(qū)域的對焦位置，僅對包含該合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域進(jìn)行像素偏移合成處理。本專利技術(shù)的某個(gè)方式的攝像方法具有如下步驟：像素偏移處理步驟，在某個(gè)對焦位置上進(jìn)行像素偏移拍攝而獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并對獲取到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素偏移合成處理而生成像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)；深度處理步驟，對多個(gè)對焦位置執(zhí)行上述像素偏移處理步驟，生成對焦位置不同的多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)，并對該多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度合成處理而生成景深較深的圖像；以及合焦區(qū)域提取步驟，在多個(gè)上述對焦位置中的至少一個(gè)對焦位置上提取合焦區(qū)域，上述像素偏移處理步驟是如下步驟：針對被提取了上述合焦區(qū)域的對焦位置，僅對包含該合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域進(jìn)行像素偏移合成處理。本專利技術(shù)的某個(gè)方式的處理程序是用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行在某個(gè)對焦位置上進(jìn)行像素偏移拍攝而獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并對獲取到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素偏移合成處理而生成像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)的像素偏移處理步驟、對多個(gè)對焦位置執(zhí)行上述像素偏移處理步驟，生成對焦位置不同的多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)，并對該多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度合成處理而生成景深較深的圖像的深度處理步驟、以及在多個(gè)上述對焦位置的至少一個(gè)對焦位置上提取合焦區(qū)域的合焦區(qū)域提取步驟的處理程序，上述像素偏移處理步驟是如下步驟：針對被提取了上述合焦區(qū)域的對焦位置，僅對包含該合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域進(jìn)行像素偏移合成處理。附圖說明圖1是示出本專利技術(shù)的實(shí)施方式一的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出上述實(shí)施方式一的像素偏移合成處理部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是示出在上述實(shí)施方式一中通過在一個(gè)對焦位置上的像素偏移攝影得到的8張拜耳圖像中的R、Gr、Gb、B的基本的像素配置的圖。圖4是示出在上述實(shí)施方式一中由像素配置部從圖3所示的像素配置的8張拜耳圖像中獲得的R像素配置的圖。圖5是示出在上述實(shí)施方式一中由像素配置部從圖3所示的像素配置的8張拜耳圖像中獲得的Gr像素配置的圖。圖6是示出在上述實(shí)施方式一中由像素配置部從圖3所示的像素配置的8張拜耳圖像中獲得的Gb像素配置的圖。圖7是示出在上述實(shí)施方式一中由像素配置部從圖3所示的像素配置的8張拜耳圖像中獲得的B像素配置的圖。圖8是示出在上述實(shí)施方式一中以較大的光圈開口直徑拍攝的圖像的例子的圖。圖9是示出在上述實(shí)施方式一中以較小的光圈開口直徑拍攝的圖像的例子的圖。圖10是示出在上述實(shí)施方式一中對圖8所示的圖像和圖9所示的圖像的銳利度進(jìn)行比較而提取的合焦區(qū)域的樣子的圖。圖11是示出在上述實(shí)施方式一中合焦區(qū)域提取部所設(shè)定的像素偏移攝像區(qū)域的圖。圖12是示出在上述實(shí)施方式一中由合焦區(qū)域提取部在像素偏移攝像區(qū)域內(nèi)設(shè)定的圖像獲取區(qū)域的圖。圖13是示出在上述實(shí)施方式一中像素偏移部所進(jìn)行的像素偏移的路徑的圖。圖14是示出上述實(shí)施方式一的數(shù)碼相機(jī)的主處理的流程的流程圖。圖15是示出上述實(shí)施方式一的數(shù)碼相機(jī)的攝影和合成處理的流程的流程圖。圖16是示出上述實(shí)施方式一的數(shù)碼相機(jī)的像素偏移攝影處理的流程的流程圖。圖17是示出上述實(shí)施方式一的數(shù)碼相機(jī)的深度合成處理的流程的流程圖。圖18是示出在通過與上述實(shí)施方式一的方法相比較的與以往相同的方法來獲取用于進(jìn)行像素偏移和深度合成的圖像時(shí)的圖像數(shù)據(jù)量的例子的圖。圖19是概略性地示出在通過上述實(shí)施方式一的方法來獲取用于進(jìn)行像素偏移和深度合成的圖像時(shí)的圖像數(shù)據(jù)量的例子的圖。圖20是示出本專利技術(shù)的實(shí)施方式二的數(shù)碼相機(jī)的像素偏移攝影處理的流程的流程圖。圖21是示出本專利技術(shù)的實(shí)施方式三的數(shù)碼相機(jī)的攝影和合成處理的流程的流程圖。圖22是示出上述實(shí)施方式三的數(shù)碼相機(jī)的像素偏移攝影處理的流程的流程圖。圖23是示出上述實(shí)施方式三的數(shù)碼相機(jī)的像素偏移合成和深度合成處理的流程的流程圖。圖24是示出上述實(shí)施方式三的數(shù)碼相機(jī)的深度合成處理的流程的流程圖。圖25是示出本專利技術(shù)的實(shí)施方式四的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。具體實(shí)施方式下面，參照附圖對本專利技術(shù)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。【實(shí)施方式一】圖1至圖19示出了本專利技術(shù)的實(shí)施方式一，圖1是示出數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式將攝像裝置應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)。該數(shù)碼相機(jī)構(gòu)成為將更換式鏡頭1和照相機(jī)主體2連接成能夠經(jīng)由接口(I/F)3進(jìn)行本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種攝像裝置，其特征在于，該攝像裝置具有：像素偏移處理部，其在某個(gè)對焦位置上進(jìn)行像素偏移拍攝而獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并對獲取到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素偏移合成處理而生成像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)；深度處理部，其使上述像素偏移處理部對多個(gè)對焦位置進(jìn)行處理，生成對焦位置不同的多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)，并對該多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度合成處理而生成景深較深的圖像；以及合焦區(qū)域提取部，其在多個(gè)上述對焦位置中的至少一個(gè)對焦位置上提取合焦區(qū)域，上述像素偏移處理部針對被提取了上述合焦區(qū)域的對焦位置，僅對包含該合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域進(jìn)行像素偏移合成處理。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.11.04 JP 2014-2244181.一種攝像裝置，其特征在于，該攝像裝置具有：像素偏移處理部，其在某個(gè)對焦位置上進(jìn)行像素偏移拍攝而獲取多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，并對獲取到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素偏移合成處理而生成像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)；深度處理部，其使上述像素偏移處理部對多個(gè)對焦位置進(jìn)行處理，生成對焦位置不同的多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)，并對該多個(gè)像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度合成處理而生成景深較深的圖像；以及合焦區(qū)域提取部，其在多個(gè)上述對焦位置中的至少一個(gè)對焦位置上提取合焦區(qū)域，上述像素偏移處理部針對被提取了上述合焦區(qū)域的對焦位置，僅對包含該合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域進(jìn)行像素偏移合成處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述像素偏移處理部具有像素偏移攝像控制部，該像素偏移攝像控制部以如下方式進(jìn)行控制：針對被提取了上述合焦區(qū)域的對焦位置，將提取了該合焦區(qū)域以后獲取的圖像數(shù)據(jù)設(shè)為包含該合焦區(qū)域在內(nèi)的部分圖像區(qū)域獨(dú)自的圖像數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述深度處理部僅在存在對于兩個(gè)以上的像素偏移合成圖像數(shù)據(jù)共通的像素位置時(shí)，對該像素位置的像素進(jìn)行深度合成處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述合焦區(qū)域提取部計(jì)算像素偏移圖像合成前的圖像中的各像素的銳利度，提取上述銳利度為規(guī)定值以上的像素的區(qū)域作為上述合焦區(qū)域。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，該攝像裝置還具有攝像控制部，該攝像控制部控制成拍攝光圈的開口直徑不同的兩個(gè)圖像，上述合焦區(qū)域提取部計(jì)算光圈的開口直徑不同的兩個(gè)圖像中的各像素的銳利度，提取以較大的光圈開口直徑拍攝的圖像在同一像素位置上的銳利度更高的像素的區(qū)域作為上述合焦區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述合焦區(qū)域提取部在是最初的對焦位置時(shí)，將拍攝得到的像素偏移合成前的圖像設(shè)定為檢測用合成圖像，在是第二次及以后的對焦位置時(shí)，對已經(jīng)設(shè)定的檢測用合成圖像和在本次的對焦位置上拍攝得到的像素偏移合成前的圖像進(jìn)行深度合成來更新檢測用合成圖像，在對焦位置被變更的情況下，計(jì)算在新的對焦位置上拍攝得到的像素偏移合成前的圖像和上述檢測用合成圖像中的各像素的銳利度，提取在新的對焦位置上拍攝得到的像素偏移合成前的圖像在同一像素位置上的銳利度更高的像素的區(qū)域作為上述合焦區(qū)域。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，該攝像裝置還具有：攝像元件，該攝像元件中以規(guī)定的像素間距二維狀排列有多個(gè)像素；以及攝像光學(xué)系統(tǒng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：味戶剛幸，
申請(專利權(quán))人：奧林巴斯株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP