專利名稱：圖像處理方法、圖像處理裝置和圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理方法。
背景技術(shù)：
通過圖像拾取裝置獲得的圖像(拍攝圖像)包含由圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的各像差(諸如球面像差、彗形像差、畸變或像散)引起的圖像的模糊分量，因此它劣化。由這樣的像差引起的圖像的模糊分量指的是從物體的一個點發(fā)射的光束盡管當(dāng)任何像差不存在而且衍射的任何影響也不存在時理想上應(yīng)該再次會聚在成像平面上的一個點上，但是它實際上是擴散的，這用點擴散函數(shù)(PSF)表示。
通過執(zhí)行傅里葉變換而獲得的光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)是像差的頻率分量信息，它用復(fù)數(shù)表示。光學(xué)傳遞函數(shù)OTF的絕對值(即，振幅分量)被稱為MTF (調(diào)制傳遞函數(shù))，相位分量被稱為PTF (相位傳遞函數(shù))。振幅分量MTF和相位分量PTF分別是由像差引起的圖像劣化的振幅分量和相位分量的頻率特性，相位分量通過以下表達式被表示為相位角。PTFAarT1 (Im (OTF) /Re (OTF))在該表達式中，Re (OTF)和Im(OTF)分別指示光學(xué)傳遞函數(shù)OTF的實部和虛部。因此，圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)OTF使圖像的振幅分量MTF和相位分量PTF劣化，因此，當(dāng)它具有彗形像差時，劣化圖像處于物體的每個點不對稱地模糊的狀態(tài)。因為成像位置由于對于每個光波長的成像倍率的差異而偏移并且它根據(jù)圖像拾取裝置的光譜特性被獲得作為例如RGB中的顏色分量，所以產(chǎn)生倍率的色差。因此，成像位置在RGB之間偏移，因此，成像位置對于波長的偏移(即，由相移引起的圖像的擴散)也在每個顏色分量中產(chǎn)生。作為校正振幅分量MTF和相位分量PTF的劣化的方法，使用圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)OTF的信息來執(zhí)行校正的方法是已知的。該方法被稱為圖像恢復(fù)(imagerestoration)或圖像復(fù)原(image recovery),以下,使用圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)的信息來校正圖像劣化的處理被稱為圖像恢復(fù)處理。如以下詳細所述的，作為圖像恢復(fù)方法之一，將具有光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)的逆特性的圖像恢復(fù)濾波器與輸入圖像進行卷積的方法是已知的。為了有效地使用圖像恢復(fù)，必需獲得更精確的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的OTF信息。圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的一般OTF根據(jù)圖像高度(圖像的位置)顯著地變化。此外，光學(xué)傳遞函數(shù)OTF是二維數(shù)據(jù)，因為它是復(fù)數(shù)，所以它包含實部和虛部。另外，當(dāng)對具有RGB的三個顏色分量的彩色圖像執(zhí)行圖像恢復(fù)處理時，用于一個圖像高度的OTF數(shù)據(jù)是垂直方向上的抽頭數(shù)量(tap number) X水平方向上的抽頭數(shù)量X2 (實部和虛部)X3 (RGB)0抽頭數(shù)量是指垂直方向和水平方向上的OTF數(shù)據(jù)的大小。如果這些相對于所有圖像拾取條件(諸如圖像高度、F數(shù)(光圈)、變焦(焦距)、物距)被存儲，則數(shù)據(jù)量龐大。日本專利公開No.2010-56992公開了存儲用于校正圖像劣化的濾波器系數(shù)以執(zhí)行圖像處理的技術(shù)。然而，因為依賴于畫面中的位置的恢復(fù)濾波器是必要的，所以數(shù)據(jù)量龐大。日本專利公開No. 2004-241991公開了下述方法，該方法獲得用于校正倍率的色差的距光學(xué)中心的距離，并且將該距離代入三次函數(shù)中以計算R分量和B分量的校正移動量，從而確定根據(jù)畫面中的位置的校正量，但是它不是圖像恢復(fù)技術(shù)。然而，因為圖像恢復(fù)濾波器是二維數(shù)據(jù)，所以依賴于圖像位置的圖像恢復(fù)濾波器不是僅根據(jù)距光學(xué)中心(圖像中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸)的距離來確定的，并且旋轉(zhuǎn)是必要的。因此，日本專利公開No. 2004-241991的方法不能應(yīng)用于圖像恢復(fù)處理。此外，因為圖像恢復(fù)濾波器的系數(shù)在抽頭之間略有不同，所以濾波器系數(shù)的值顯著收縮(collapse)，并且不能獲得圖像恢復(fù)處理的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠在減少圖像恢復(fù)處理所需的信息量的同時以高精度執(zhí)行圖像恢復(fù)處理的圖像處理方法、圖像處理裝置、圖像拾取裝置和非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)。作為本發(fā)明的一方面的圖像處理方法執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理，所述圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像 的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。作為本發(fā)明的另一方面的圖像處理方法執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理，所述圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；和使用第一區(qū)域的光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個的光學(xué)傳遞函數(shù)，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，所述第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和圖像中心的直線對稱的區(qū)域。作為本發(fā)明的另一方面的圖像處理方法執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理，所述圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；使用第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二光學(xué)傳遞函數(shù)，所述第二光學(xué)傳遞函數(shù)具有與通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)而獲得的光學(xué)傳遞函數(shù)等同的形狀；基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。作為本發(fā)明的另一方面的圖像處理裝置執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理，所述圖像處理裝置包括第一光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，其被配置為使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)、產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；第二光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，其被配置為通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；圖像恢復(fù)濾波器產(chǎn)生部分，其被配置為基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；和圖像恢復(fù)部分，其被配置為使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。作為本發(fā)明的另一方面的圖像拾取裝置執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理，所述圖像拾取裝置包括第一光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，其被配置為使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)、產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；第二光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，其被配置為通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；圖像恢復(fù)濾波器產(chǎn)生部分，其被配置為基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；和圖像恢復(fù)部分，其被配置為使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。作為本發(fā)明的另一方面的非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)存儲用于使信息處理裝置執(zhí)行包括以下步驟的方法的過程使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。
從以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的進一步的特征和方面將變得清晰。


圖I是實施例I中的圖像處理方法的流程圖。圖2是描述本實施例中的圖像恢復(fù)濾波器的示圖。圖3是描述本實施例中的圖像恢復(fù)濾波器的示圖。圖4A和圖4B是描述本實施例中的點擴散函數(shù)PSF的示圖。圖5A和圖5B分別是描述本實施例中的光學(xué)傳遞函數(shù)的振幅分量MTF和相位分量PTF的示圖。圖6A至圖6E是示出實施例I中的產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器的方法的示圖。圖7是描述實施例I中的圖像處理系統(tǒng)的示圖。圖8是描述實施例I中的系數(shù)計算裝置的示圖。圖9是描述實施例I中的系數(shù)數(shù)據(jù)的示圖。圖10是實施例I中的抽頭數(shù)量和頻率間距的示圖。圖11是實施例I中的抽頭數(shù)量和頻率間距的示圖。圖12是描述實施例I中的OTF重構(gòu)部分的示圖。圖13是描述實施例I中的經(jīng)重構(gòu)的OTF的示圖。圖14是實施例I中的另一圖像處理方法的流程圖。圖15是實施例2中的圖像拾取裝置的構(gòu)造圖。圖16是實施例3中的圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)造圖。圖17是描述實施例3中的信息集的示圖。
具體實施例方式以下將參照附圖來描述本發(fā)明的示例性實施例。在每個附圖中，相同的元件將用相同的標(biāo)號來表不，并且將省略其重復(fù)描述。首先，將描述本實施例中所述的術(shù)語的定義和圖像恢復(fù)處理(圖像處理方法)。這里所述的圖像處理方法適當(dāng)?shù)赜迷谝韵旅總€實施例中。
輸入圖像輸入圖像是通過經(jīng)由圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)在圖像拾取元件上接收光而獲得的數(shù)字圖像(圖像或拍攝圖像)，由于包括透鏡和各種類型的光學(xué)濾波器的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的像差，該數(shù)字圖像根據(jù)光學(xué)傳遞函數(shù)OTF劣化。圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)還可通過使用具有曲率的反射鏡(反射表面)以及透鏡來構(gòu)造。輸入圖像的顏色分量例如具有RGB顏色分量的信息。作為顏色分量，除了此之外，還可選擇性地使用通常使用的顏色空間，諸如亮度、顏色相位和LCH所表示的色度、YCbCr所表示的照度或色差信號。作為另一顏色空間，還可使用XYZ、Lab、Yuv和JCh。此外，還可使用顏色溫度。圖像拾取條件(諸如透鏡的焦距、光圈(F數(shù))或物距)或校正該圖像的各種類型的校正信息可被添加到輸入圖像或輸出圖像。當(dāng)圖像被從圖像拾取裝置傳送到與圖像拾取裝置分離以執(zhí)行校正處理的圖像處理裝置時，優(yōu)選的是如上所述那樣將圖像拾取條件或與校正相關(guān)的信息添加到圖像。作為傳送圖像拾取條件或與校正相關(guān)的信息的另一方法，圖像拾取裝置和圖像處理裝置還可彼此直接或間接連接以在它們之間傳送圖像拾取條件或與校正相關(guān)的信息。圖像恢復(fù)處理隨后，將描述圖像恢復(fù)處理的概要。當(dāng)圖像(拍攝圖像或劣化圖像)用g(x，y)表示、原始圖像用f(x，y)表示、作為光學(xué)傳遞函數(shù)OTF的傅里葉對的點擴散函數(shù)PSF用h(x，y)表示時，滿足以下表達式(I)。g(x, y) =h (x, y) *f(x, y)…(I)在表達式(I)中，符號*表示卷積(乘積和)，符號(X，y)表示圖像上的坐標(biāo)。當(dāng)對表達式(I)執(zhí)行傅里葉變換以將表達式(I)變換為頻率平面上的顯示格式時，獲得表示為對于每個頻率的乘積的表達式(2)。G(u, v) =H(u, v) *F(u，v)…(2)在表達式⑵中，符號H表示通過對點擴散函數(shù)PSF (h)執(zhí)行傅里葉變換而獲得的光學(xué)傳遞函數(shù)0TF，符號G和F分別表示通過對劣化圖像g和原始圖像f執(zhí)行傅里葉變換而獲得的函數(shù)。符號(U，V)表示二維頻率平面上的坐標(biāo)，即，頻率。為了從圖像(S卩，劣化圖像g)獲得原始圖像f，如以下表達式(3)所表示的，可將兩邊除以光學(xué)傳遞函數(shù)h。G (U，V) /H(U，V) =F (U，v)... (3)然后，對F(u，v)(即，G(u，v)/H(u，v))執(zhí)行逆傅里葉變換，以在實平面上恢復(fù)F(u, V)，從而獲得原始圖像f (X，y)作為恢復(fù)圖像。當(dāng)符號R表示通過對H—1執(zhí)行逆傅里葉變換而獲得的值時，如以下表達式(4)所表示的，原始圖像f (X，y)可類似地通過在實平面上對圖像進行卷積處理來獲得。g(x, y) * R(x, y)=f(x, y)…(4)在表達式(4)中，符號R(x，y)被稱為圖像恢復(fù)濾波器。當(dāng)圖像是二維圖像時，通常，圖像恢復(fù)濾波器R也是具有與圖像的每個像素對應(yīng)的抽頭(單元)的二維濾波器。通常，當(dāng)圖像恢復(fù)濾波器R的抽頭數(shù)量(單元數(shù)量)大時，恢復(fù)精度提高。因此，可實現(xiàn)的抽頭數(shù)量根據(jù)諸如所需的圖像質(zhì)量、圖像處理能力或像差的特性來設(shè)置。因為圖像恢復(fù)濾波器R至少需要反映像差的特性，所以它不同于在水平方向和垂直方向上具有約三個抽頭的常規(guī)邊緣增強濾波器(高通濾波器)。因為圖像恢復(fù)濾波器R基于光學(xué)傳遞函數(shù)OTF來設(shè)置，所以振幅分量和相位分量的劣化兩者都可被高精度校正。因為真實圖像包含噪聲分量，所以當(dāng)使用通過使用光學(xué)傳遞函數(shù)OTF的完全逆而產(chǎn)生的圖像恢復(fù)濾波器R時，當(dāng)劣化圖像被恢復(fù)時，噪聲分量被顯著地放大。這是因為，對于噪聲的振幅被添加到圖像的振幅分量的狀態(tài)，MTF被保持以便在整個頻率上將光學(xué)系統(tǒng)的MTF (振幅分量)恢復(fù)為I。雖然作為由光學(xué)系統(tǒng)引起的振幅劣化的MTF被恢復(fù)為1，但是同時，噪聲的功率譜也被保持，結(jié)果，噪聲根據(jù)保持MTF的程度(恢復(fù)增益)而放大。因此，當(dāng)包含噪聲時,不能獲得作為觀賞性圖像(ornamental image)的合適圖像。這用以下表達式(5-1)和(5-2)表示。G(u, v) =H(u, v) · F (u, v)+N(u, v)…(5-1)G (u, v) /H (u, v) =F (u, v) +N (u, v) /H (u, v)…(5-2)在表達式(5_1)和(5_2)中，符號N表不噪聲分量。關(guān)于包含噪聲分量的圖像(例如作為用以下表達式(6)表示的維納濾波器)，存在根據(jù)圖像信號和噪聲信號的強度比SNR來控制恢復(fù)程度的方法。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理方法，所述圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理方法，其中，第一光學(xué)傳遞函數(shù)中的至少兩個光學(xué)傳遞函數(shù)是依賴于通過所述圖像的中心的直線上的位置的光學(xué)傳遞函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其中，所述多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)中的所有光學(xué)傳遞函數(shù)都是依賴于所述直線上的位置的光學(xué)傳遞函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任何一個所述的圖像處理方法，其中，所述圖像恢復(fù)濾波器包括在所述圖像的第一位置處的第一圖像恢復(fù)濾波器和在所述圖像的第二位置處的第二圖像恢復(fù)濾波器，其中，所述第一圖像恢復(fù)濾波器通過使用第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生，并且其中，所述第二圖像恢復(fù)濾波器基于所述第一圖像恢復(fù)濾波器來產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任何一個所述的圖像處理方法，還包括以下步驟使用第二光學(xué)傳遞函數(shù)和相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)非對稱的傳遞函數(shù)來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)非對稱的光學(xué)傳遞函數(shù)，其中，所述圖像恢復(fù)濾波器使用所述旋轉(zhuǎn)非對稱的光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)非對稱的傳遞函數(shù)是光學(xué)低通濾波器的傳遞函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)非對稱的傳遞函數(shù)是具有圖像拾取元件的像素開口形狀的傳遞函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任何一個所述的圖像處理方法，其中，所述系數(shù)數(shù)據(jù)是通過近似所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)的設(shè)計值或測量值而獲得的函數(shù)的系數(shù)的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任何一個所述的圖像處理方法，其中，圖像恢復(fù)濾波器是第一圖像恢復(fù)濾波器，其被用于恢復(fù)圖像上的由通過圖像的中心或者圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸的且相互正交的兩條線劃分成的四個區(qū)域中的一個區(qū)域中的圖像，并且該圖像處理方法進一步包括生成被用于恢復(fù)另一區(qū)域中的圖像的第二圖像恢復(fù)濾波器的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其中，第二圖像恢復(fù)濾波器通過第一圖像恢復(fù)濾波器的逆而產(chǎn)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任何一個所述的圖像處理方法，還包括以下步驟使用第一區(qū)域的第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個的第二光學(xué)傳遞函數(shù)，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，所述第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和所述圖像的中心的直線對稱的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一個所述的圖像處理方法，所述圖像處理方法還包括以下步驟使用第一區(qū)域的第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第一區(qū)域中的圖像恢復(fù)濾波器，使用第一區(qū)域中的圖像恢復(fù)濾波器來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個中的圖像恢復(fù)濾波器，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和所述圖像的中心的直線對稱的區(qū)域。
13.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理方法，所述圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個光學(xué)傳遞函數(shù)；以及使用第一區(qū)域的光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個的光學(xué)傳遞函數(shù)，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，所述第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和所述圖像的中心的直線對稱的區(qū)域。
14.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理方法，所述圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；使用第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二光學(xué)傳遞函數(shù)，所述第二光學(xué)傳遞函數(shù)具有與通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)而獲得的光學(xué)傳遞函數(shù)等同的形狀；基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。
15.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括第一光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，其被配置為使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；第二光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，其被配置為通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；圖像恢復(fù)濾波器產(chǎn)生部分，其被配置為基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；和圖像恢復(fù)部分，其被配置為使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其中，第一光學(xué)傳遞函數(shù)中的至少兩個光學(xué)傳遞函數(shù)是依賴于通過所述圖像的中心的直線上的位置的光學(xué)傳遞函數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理裝置，其中，所述多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)中的所有光學(xué)傳遞函數(shù)都是依賴于所述直線上的位置的光學(xué)傳遞函數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其中，所述圖像恢復(fù)濾波器包括在所述圖像的第一位置處的第一圖像恢復(fù)濾波器和在所述圖像的第二位置處的第二圖像恢復(fù)濾波器，其中，所述第一圖像恢復(fù)濾波器通過使用第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生，并且其中，所述第二圖像恢復(fù)濾波器基于所述第一圖像恢復(fù)濾波器來產(chǎn)生。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，還包括被配置為使用第二光學(xué)傳遞函數(shù)和相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)非對稱的傳遞函數(shù)來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)非對稱的光學(xué)傳遞函數(shù)的部分，其中，所述圖像恢復(fù)濾波器使用所述旋轉(zhuǎn)非對稱的光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)非對稱的傳遞函數(shù)是光學(xué)低通濾波器的傳遞函數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)非對稱的傳遞函數(shù)是具有圖像拾取元件的像素開口形狀的傳遞函數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其中，所述系數(shù)數(shù)據(jù)是通過近似所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)的設(shè)計值或測量值而獲得的函數(shù)的系數(shù)的數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其中，圖像恢復(fù)濾波器是第一圖像恢復(fù)濾波器，其被用于恢復(fù)圖像上的由通過圖像的中心或者圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸的且相互正交的兩條線劃分成的四個區(qū)域中的一個區(qū)域中的圖像，并且該圖像處理裝置進一步包括被配置為生成被用于恢復(fù)另一區(qū)域中的圖像的第二圖像恢復(fù)濾波器的部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖像處理裝置，其中，第二圖像恢復(fù)濾波器通過第一圖像恢復(fù)濾波器的逆而產(chǎn)生。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，還包括被配置為使用第一區(qū)域的第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個的第二光學(xué)傳遞函數(shù)的部分，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，所述第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和所述圖像的中心的直線對稱的區(qū)域。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置還包括被配置為使用第一區(qū)域的第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第一區(qū)域中的圖像恢復(fù)濾波器的部分，被配置為使用第一區(qū)域中的圖像恢復(fù)濾波器來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個中的圖像恢復(fù)濾波器的部分，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和所述圖像的中心的直線對稱的區(qū)域。
27.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括被配置為使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個光學(xué)傳遞函數(shù)的部分；和被配置為使用第一區(qū)域的光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二區(qū)域和第三區(qū)域中的至少一個的光學(xué)傳遞函數(shù)的部分，其中，在所述圖像中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域是相對于所述圖像的中心或圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此對稱的區(qū)域，所述第三區(qū)域是相對于通過所述第一區(qū)域和所述圖像的中心的直線對稱的區(qū)域。
28.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括第一光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，被配置為使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生依賴于所述圖像的位置的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；第二光學(xué)傳遞函數(shù)產(chǎn)生部分，被配置為使用第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生第二光學(xué)傳遞函數(shù)，所述第二光學(xué)傳遞函數(shù)具有與通過圍繞所述圖像的中心或圍繞圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)而獲得的光學(xué)傳遞函數(shù)等同的形狀；圖像恢復(fù)濾波器產(chǎn)生部分，被配置為基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及圖像恢復(fù)部分，被配置為使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。
29.一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置包括根據(jù)權(quán)利要求15 - 28中任一項所述的圖像處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了圖像處理方法、圖像處理裝置和圖像拾取裝置。一種執(zhí)行圖像的圖像恢復(fù)處理的圖像處理方法包括以下步驟使用依賴于所述圖像的圖像拾取條件的系數(shù)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生根據(jù)所述圖像的位置的圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的多個第一光學(xué)傳遞函數(shù)；通過圍繞所述圖像的中心或圍繞所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)第一光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生多個第二光學(xué)傳遞函數(shù)；基于第一光學(xué)傳遞函數(shù)和第二光學(xué)傳遞函數(shù)來產(chǎn)生圖像恢復(fù)濾波器；以及使用所述圖像恢復(fù)濾波器來執(zhí)行所述圖像的圖像恢復(fù)處理。
文檔編號G06T5/00GK102930507SQ20121027412
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者畠山弘至, 渡邊武史 申請人:佳能株式會社