偏光子を付設したデジタルカメラシステム
【課題】被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供すること。
【解決手段】この偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、デジタルカメラと、前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。なお、デジタルカメラを新たに製造する場合には、偏光子ユニットを光学系レンズの後段に配置してもよい。
【解決手段】この偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、デジタルカメラと、前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。なお、デジタルカメラを新たに製造する場合には、偏光子ユニットを光学系レンズの後段に配置してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を生成する、偏光子を付設したデジタルカメラシステムに関する。
【０００２】
本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、例えば、ゴルファーが携帯可能で、ゴルフコースのグリーンやフェアウェイ（被写体）が波のようにうねっている起伏（「アンジュレーション(undulation)」という。）を視覚的に認識できる画像を生成するカメラシステムとして利用される。その他、表面粗さ表示装置、曲面表示装置としても利用される。
【背景技術】
【０００３】
被写体をデジタルカメラで撮影した画像は、三次元で表現されている。しかし、被写体によっては、例え三次元で表現されていても、その被写体の表面の凹凸、起伏、曲面が明瞭でない場合がある。
【０００４】
例えば、デジタルカメラを使用してボウリングの黒色のボールを撮影した場合、画像によっては球体として明瞭に表現されていない場合がある。或いは、デジタルカメラを使用して重なって見える２個の物体を撮影した場合、物体の重なった部分に輝度差が無いと、境界が明瞭に表現されない場合がある。
【０００５】
或いは、ゴルファーにとって、一般に、ゴルフコースのグリーン上のアンジュレーションを正確に読み切ることは大変難しい。
【０００６】
なお、本発明者は、後述する様な偏光作用を利用して被写体の表面の起伏を視覚的に認識できる画像を再構築するカメラシステムを開示又は示唆する先行技術文献の存在を知らない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来るデジタルカメラシステムの開発が望まれていた。このようなデジタルカメラが実現できれば、球体の物体であれば直ちに球体として認識することが出来るし、また、輝度差が無い２個の物体でもその境界を認識することが出来る。
【０００８】
或いは、このようなデジタルカメラが実現できれば、ゴルファーにとって、パッティングの練習の際に、グリーンのアンジュレーションを視覚的に認識できるので、ゴルフ練習支援カメラとして利用することが出来る。
【０００９】
デジタルカメラは、既に世の中に非常に多数普及している。更に、デジタルカメラは、部品として、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれている。従って、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品に対して、後付けで付属品（アタッチメント）を付設したり、内部メモリに記録されたプログラムを書き換えたりするだけで、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来るカメラシステムに変更する技術の開発も望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる状況に鑑みて、本発明は、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
更に、本発明は、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品を、大幅に改造することなく、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムとして実現することを目的とする。
【００１２】
上記目的に鑑みて、本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、デジタルカメラと、前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。
【００１３】
更に、本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、光学系レンズの後段に配置された偏光子ユニットを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。
【００１４】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記デジタルカメラは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたデジタルカメラ部を含んでいてもよい。
【００１５】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには円周方向に沿って透過軸を変えた複数の偏光子が形成され、前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、前記デジタルカメラは、各偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有していてもよい。
【００１６】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには１方向の透過軸をもつ偏光子が形成され、前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子の所定の角度毎に、該偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有していてもよい。
【００１７】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、或る程度の画素ブロック単位で偏光データ決定し、それを法線ベクトルで表示する手段を有していてもい。
【００１８】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、画素単位で偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、偏光データを色違いで区分けする手段を有していてもよい。
【００１９】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記カメラシステムは、被写体の表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置として利用してもよい。
【００２０】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記カメラシステムは、被写体の表面の曲面を可視化する曲面表示装置として利用してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供することが出来る。
【００２２】
更に、本発明によれば、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品を、これらを大幅に改造することなく、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムとして実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、既存のデジタルカメラ付き携帯電話に対して、後付けで偏光子ユニットを付設したカメラシステムの外観を示す図である。
【図２】図２は、図１の偏光子ユニットに内蔵された偏光子プレートを説明する図である。ここで、図２（Ａ）は、透過軸の異なる４種類の偏光子を組み合わせた偏光子プレートを示し、図２（Ｂ）は各々の偏光子を説明する図である。
【図３】図３は、図１の別の偏光子プレートを説明する図である。
【図４】図４は、図１の偏光子を付設したカメラシステムの概略ブロック図である。
【図５】図５は、図４のカメラシステムのブロック図の偏光子プレートとカメラ本体を接続する部分を説明する図である。
【図６】図６は、図４の偏光子を付設したカメラシステムの輝度及び偏光成分検出部で実行される処理を説明する図である。
【図７】図７は、画像を再構築する第１の方法で処理された画像を説明する図である。図７（Ａ）は、丸い物体（被写体）を示し、図７（Ｂ）は、この物体を従来のカメラで撮影した画像を示し、図７（Ｃ）は、この偏光子を付設したカメラシステムで処理した輝度情報に法線ベクトルを重ねて表示した画像を示す図である。
【図８】図８は、画像を再構築する第２の方法で処理された画像を説明する図である。図８（Ａ）は、重なり合う部分に輝度差がない２つの物体を従来のカメラで撮影した画像を示し、図８（Ｂ）は、この偏光子を付設したカメラシステムで処理した、輝度情報に加えて、偏光情報を色違いで表示する画像を示す図である。
【図９】図９は、ゴルフのグリーンの映像に、法線ベクトルを追加表示する第１の方法で画像を再構築した画像を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る偏光子を付設したカメラシステムの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面において同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２５】
図１は、既存のデジタルカメラ付き携帯電話２０に対して、後付けで偏光子ユニット１２を付設したカメラシステム１の外観を示す図である。
【００２６】
デジタルカメラ付き携帯電話２０は、シャッター２０ｓ、レンズ２１等を備えている。レンズ２１の前方に、後付けで偏光子ユニット１２が取り付けられる。偏光子ユニット１２は、典型的には、円板状（ディスク状）であり、内部の偏光子プレートは回転駆動される。
【００２７】
なお、偏光子ユニット１２を取り付ける対象は、デジタルカメラ付き携帯電話２０に限定されない。デジタルカメラ機能を内蔵しているパーソナルコンピュータ等、或いはデジタルカメラ自体であってもよい。
【００２８】
更に、本実施形態は、既存のデジタルカメラ、パーソナルコンピュータ等に、後付けで偏光子を付設する場合に限定されない。最初から生産する偏光子を付設したカメラシステムをも対象とする。この場合、偏光子ユニット１２は、光学系レンズの後段に配置してもよい。
【００２９】
図２は、図１の偏光子ユニット１２を説明する図である。ここで、図２（Ａ）は、偏光子ユニット１２に内蔵された透過軸の異なる４種類の偏光子を組み合わせた偏光子プレート１２ｐを示し、図２（Ｂ）は各々の偏光子を説明する図である。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、偏光子プレート１２ｐは、典型的には、円板状（ディスク状）に形成されている。偏光子プレート１２ｐは、例えば、円周方向に沿って４分割され、各領域は透過軸の異なる４種類の偏光子１２−１〜１２−４を有している。偏光子プレート１２ｐは、中心軸１２ｓの周りを回転駆動される。
【００３１】
図２（Ｂ）に示すように、第１の偏光子１２−１は、垂直線に対して透過軸が角度ゼロである。第２の偏光子１２−２は、垂直線に対して透過軸が角度45度である。第３の偏光子１２−３は、垂直線に対して透過軸が角度90度である。第４の偏光子１２−４は、垂直線に対して透過軸が角度135度である。
【００３２】
偏光子ユニット１２は、偏光子プレート１２ｐ以外に、偏光子プレートを回転駆動するモータ、このモータの回転を制御するコントローラを有するが、これらについては後述する。
【００３３】
図３は、図１の別の偏光子プレート１２ｐ−１を説明する図である。この偏光子プレート１２ｐ−１は、図２（Ｂ）に示す４種類の偏光子のいずれか１つ（例えば、第１の偏光子１２−１）を使用し、中心軸を設けずに、リング部材（円環部材）１２ｒを使って回転駆動される。
【００３４】
図４は、図１の偏光子を付設したカメラシステム１の概略ブロック図である。このカメラシステム１は、偏光子ユニット１２と、例えばデジタルカメラ機能付き携帯電話２０から成る。携帯電話２０は、カメラ機能に関する部分として、光学系レンズ２１と、ＣＭＯＳ／ＣＣＤ２２と、前処理部２４と、輝度及び偏光成分検出部２６と、画像処理部２８と、表示部３０と、入出力インターフェース３２と、ＣＰＵ３４と、プログラムメモリ３６と、画像メモリ３８と、バッテリ４０とを有している。
【００３５】
ＣＰＵ３４は、全体の動作の制御を行い、プログラムメモリ３６に記録されたプログラムは、既存のカメラ撮影動作に加えて、本実施形態で説明する偏光データ及び輝度データを処理できるように書き換えられており、バッテリ４０は、各要素に給電する。
【００３６】
図４のカメラシステムのブロック図の偏光子ユニット１２とカメラ本体２０を接続する部分を説明する。図５に示すように、偏光子ユニット１２は、偏光子プレート１２ｐと、その回転軸１２ｓと、モータ１６と、コントローラ１８とを有している。
【００３７】
図２に示す偏光子プレート１２ｐを使用した場合には、その回転軸１２ｓを回転駆動するモータ１６に接続され、モータ１８はその回転を制御するコントローラ１８に接続されている。図３に示す偏光子プレート１２ｐ−１を使用した場合には、リング部材１２ｒを利用して回転駆動される。
【００３８】
モータ１６は、小形サイズのステッピングモータ、マイクロモータを利用することが出来る。コントローラ１８とカメラ本体２０の入出力インターフェース３２（図４参照）との接続１９は、有線又は無線で行われる。例えば、有線接続ではＵＳＢ等、無線接続ではブルートゥース等を利用することが出来る。
【００３９】
図４を再び参照すると、ＣＭＯＳ／ＣＣＤ２２は、ＣＭＯＳイメージセンサでも、ＣＣＤイメージセンサでもよい。ＣＣＤイメージセンサは、電荷結合デバイスとよばれ、ホトダイオードである受光部で入射光を信号電荷に変換して、この信号電荷をＣＣＤによって転送するデバイスである。ＣＭＯＳイメージセンサは、マトリクス状に配置された夫々の画素からの信号を水平方向のラインを選択するＹアドレス回路からのスイッチング信号によって選択し、Ｘアドレス回路によって、画素からの信号を順次１画素ずつ出力信号に読み出して検出するデバイスである。
【００４０】
前処理部２４は、主として、ＣＭＯＳ／ＣＣＤ２２からの画素毎の輝度情報及び偏光情報をＡ−Ｄ変換する。
【００４１】
輝度及び偏光成分検出部２６は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ２２が感知したデジタル輝度データに加えて、偏光成分を抽出して偏光データを生成する。
【００４２】
図２で説明した４種類の偏光子から成る偏光子プレート１２ｐを採用した場合について説明する。図４のプログラムメモリ３６のプログラム手順に従って、ＣＰＵ３４から入出力インターフェース３２及び接続１９（図５）を介し、コントローラ１８に回転制御の信号が送られる。偏光子プレート１２ｐの回転に同期して、第１の偏光子１２−１を通過した映像が取り込まれ、次に第２の偏光子１２−２を通過した映像が取り込まれ、次に第３の偏光子１２−３を通過した映像が取り込まれ、次に第４の偏光子１２−４を通過した映像が取り込まれる。
【００４３】
図６に示すように、画像メモリ３８（図４参照）に、５個のフレームメモリ領域が用意される。第１〜第４の偏光子を透過した各偏光情報のフレームメモリ１４−１〜１４−４と、偏光情報及び輝度情報のフレームメモリ１５である。
【００４４】
偏光データの生成方法は、次の通りである。第１の偏光子１２−１を透過した角度ゼロ偏光画像は第１の偏光情報のフレームメモリ１４−１に、第２の偏光子１２−２を透過した角度４５度偏光画像は第１の偏光情報のフレームメモリ１４−２に、第３の偏光子１２−３を透過した角度９０度偏光画像は第３の偏光情報のフレームメモリ１４−３に、第４の偏光子１２−４を透過した角度１３５度偏光画像は第４の偏光情報のフレームメモリ１４―４に、夫々記録される。
【００４５】
これら４個のフレームメモリの画像から、偏光データ及び輝度データの画像がフレームメモリ１５に生成される。具体的には、４個のフレームメモリの各々の最初の画素（１，１）の偏光画像を比較して、最大値を選択して、偏光及び輝度情報のフレームメモリ１５の最初の画素位置（１，１）に偏光データ（透過軸情報，振動方向）及び輝度データ（振幅値）を記録する。次に、２番目の画素（１，２）に関しても同じように処理し、この処理を全画素に対して行う。これにより、偏光データ及び輝度データの画像がフレームメモリ１５に生成される。
【００４６】
次に、図３で説明した１種類の偏光子から成る偏光子プレートを採用した場合を説明する。同様に、図４のプログラムメモリ３６の手順に従って、ＣＰＵ３４から入出力インターフェース３２及び接続１９（図５）を介し、コントローラ１８に回転制御の信号が送られる。偏光子プレート１２ｐの回転に同期して、所定の角度毎（例えば、0度、30度、60度、90度、120度、150度）の画像が、夫々取り込まれる。例えば、角度30度毎に画像を取り込んだ場合は、第１〜６の偏光情報のフレームメモリ１４−１〜１４−６を用意して、同様の処理を行う。
【００４７】
画像処理部２８は、フレームメモリ１５に記録された輝度データと偏光データを使用して、画像を再構築する。画像の再構築には二通りある。
【００４８】
第１の方法は、画素単位の輝度情報に加えて、偏光データを法線ベクトルで表示する方法である。例えば、2×2画素、3×3画素、4×4画素等の或る程度の画素ブロック毎に近傍処理を行い、法線ベクトルを決定する。この近傍処理では、画素ブロック毎に、最も強い偏光データの透過軸（振動方向）を矢印表示（ベクトル表示）する。
【００４９】
第２の方法は、画素単位で、偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、特定の偏光角度には１つの色彩（可視光）が定まるように規定し、偏光角度に対応して色分けして各画素を再構築する方法である。可視光線スペクトルと偏光角度の対応は、画像処理部又はメモリにテーブルとして用意して、特定の偏光角度に対する色彩（ＲＧＢ値）を決定することが出来るようにする。
【００５０】
これら輝度データ及び偏光データは、出力コントローラ（図示せず。）で所定のタイミングで出力され、Ｄ−Ａ変換器（図示せず。）でアナログデータに変換され、表示部３０に表示される。
【００５１】
なお、カメラ本体２０の各ブロックに関しては、例えば、携帯電話のカメラ部、パーソナルコンピュータのカメラ部、デジタルカメラ等の夫々の仕様によって、変わることを承知されたい。
【００５２】
また、最初から偏光子を付設したデジタルカメラシステムを生産する場合は、偏光子ユニット１２は、光学系レンズ２１の後段に配置してもよい。
【００５３】
次に、本実施形態に係る偏光子を付設したカメラシステム１で撮像した例を挙げて説明する。
【００５４】
第１の方法の画像再構築の例としては、図７（Ａ）の丸い物体（被写体）４２を従来のデジタルカメラで処理すると、図７（Ｂ）に示すように、物体４２は輝度情報４４のみで表示される。しかし、図７（Ｃ）に示すように、この偏光子を付設したカメラシステム１で処理すると、輝度情報に加えて、画素ブロック単位で決定された法線ベクトルを重ねて表示することにより偏光情報も表示する画像４６とすることが出来る。
【００５５】
第２の方法の画像再構築の例としては、図８（Ａ）の重なり合った境界部分の輝度差が少ない２個の物体は、従来のカメラで撮影すると画像４８となり、この偏光子を付設したカメラシステム１で撮影処理すると、図８（Ｂ）に示すように、輝度情報に加えて、色彩の相違（色違い）で偏光情報も表示する画像５０とすることが出来る。（なお、出願図面はモノクロに制限されているので、ここではモノクロ表示となっていることをご理解願いたい。）。物体表面の向きによって反射光の偏光方向が変わるため、２個の物体の境界は、色違いで明瞭に識別できる画像５０が得られる。
【００５６】
図９は、ゴルフのグリーン５２の映像を、法線ベクトルを追加表示する第１の方法で画像再構築した例である。グリーンのアンジュレーションは、その傾斜によって太陽の反射光が変化して、偏光方向も変化する。グリーンの輝度情報に加えて、偏光情報をも加えることにより、グリーンのアンジュレーションを視覚的に明瞭に認識することができる画像が再構築できる。
【００５７】
以上説明した偏光子を付設したカメラシステムの実施形態は、例示であって、本発明はこれに限定されない。
【００５８】
偏光子を付設したカメラシステム１は、種々の用途がある。例えば、この偏光子を付設したカメラシステム１は、表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置としても利用できる。例えば、機械加工の工業製品の表面粗さ、人間の肌の荒さ等を可視化できる。
【００５９】
或いは、この偏光子を付設したカメラシステム１は、曲面を可視化する曲面表示装置としても利用できる。例えば、機械加工の工業製品の曲面加工の精度評価、光学系レンズの曲面加工仕上げの評価等に利用することが出来る。
【００６０】
当業者が容易に想起できる、この実施形態に対する追加・削除・変更・改良等は本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００６１】
１：偏光子を付設したカメラシステム、 １２：偏光子ユニット、 １２ｐ：偏光子プレート、 １２−１，１２−２，１２−３，１２−４：偏光子、 １２ｒ：リング部材、 １２ｓ：中心軸、 １４−１，１４−２，１４−３，１４−４，１５：フレームメモリ、 １６：モータ、 １８：コントローラ、 １９：接続、 ２０：携帯電話，カメラ本体、 ２１：光学系レンズ、 ２２：ＣＭＯＳ／ＣＣＤ、 ２４:前処理部、 ２６：輝度及び偏光成分検出部、 ２８：画像処理部、 ３０：表示部、 ３２：入出力インターフェース、 ３４：ＣＰＵ、 ３６:プログラムメモリ、 ３８：画像メモリ、 ４０：バッテリ、 ５２：ゴルフのグリーン、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を生成する、偏光子を付設したデジタルカメラシステムに関する。
【０００２】
本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、例えば、ゴルファーが携帯可能で、ゴルフコースのグリーンやフェアウェイ（被写体）が波のようにうねっている起伏（「アンジュレーション(undulation)」という。）を視覚的に認識できる画像を生成するカメラシステムとして利用される。その他、表面粗さ表示装置、曲面表示装置としても利用される。
【背景技術】
【０００３】
被写体をデジタルカメラで撮影した画像は、三次元で表現されている。しかし、被写体によっては、例え三次元で表現されていても、その被写体の表面の凹凸、起伏、曲面が明瞭でない場合がある。
【０００４】
例えば、デジタルカメラを使用してボウリングの黒色のボールを撮影した場合、画像によっては球体として明瞭に表現されていない場合がある。或いは、デジタルカメラを使用して重なって見える２個の物体を撮影した場合、物体の重なった部分に輝度差が無いと、境界が明瞭に表現されない場合がある。
【０００５】
或いは、ゴルファーにとって、一般に、ゴルフコースのグリーン上のアンジュレーションを正確に読み切ることは大変難しい。
【０００６】
なお、本発明者は、後述する様な偏光作用を利用して被写体の表面の起伏を視覚的に認識できる画像を再構築するカメラシステムを開示又は示唆する先行技術文献の存在を知らない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来るデジタルカメラシステムの開発が望まれていた。このようなデジタルカメラが実現できれば、球体の物体であれば直ちに球体として認識することが出来るし、また、輝度差が無い２個の物体でもその境界を認識することが出来る。
【０００８】
或いは、このようなデジタルカメラが実現できれば、ゴルファーにとって、パッティングの練習の際に、グリーンのアンジュレーションを視覚的に認識できるので、ゴルフ練習支援カメラとして利用することが出来る。
【０００９】
デジタルカメラは、既に世の中に非常に多数普及している。更に、デジタルカメラは、部品として、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれている。従って、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品に対して、後付けで付属品（アタッチメント）を付設したり、内部メモリに記録されたプログラムを書き換えたりするだけで、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来るカメラシステムに変更する技術の開発も望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる状況に鑑みて、本発明は、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
更に、本発明は、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品を、大幅に改造することなく、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムとして実現することを目的とする。
【００１２】
上記目的に鑑みて、本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、デジタルカメラと、前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。
【００１３】
更に、本発明に係る偏光子を付設したデジタルカメラシステムは、光学系レンズの後段に配置された偏光子ユニットを備え、前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している。
【００１４】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記デジタルカメラは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたデジタルカメラ部を含んでいてもよい。
【００１５】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには円周方向に沿って透過軸を変えた複数の偏光子が形成され、前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、前記デジタルカメラは、各偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有していてもよい。
【００１６】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには１方向の透過軸をもつ偏光子が形成され、前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、前記デジタルカメラは、前記偏光子の所定の角度毎に、該偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有していてもよい。
【００１７】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、或る程度の画素ブロック単位で偏光データ決定し、それを法線ベクトルで表示する手段を有していてもい。
【００１８】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、画素単位で偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、偏光データを色違いで区分けする手段を有していてもよい。
【００１９】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記カメラシステムは、被写体の表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置として利用してもよい。
【００２０】
更に、上記偏光子を付設したデジタルカメラシステムでは、前記カメラシステムは、被写体の表面の曲面を可視化する曲面表示装置として利用してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムを提供することが出来る。
【００２２】
更に、本発明によれば、既存のデジタルカメラ及びデジタルカメラ部品を、これらを大幅に改造することなく、被写体の表面の凹凸、起伏、曲面を視覚的に認識できる画像を得ることが出来る、偏光子を付設したデジタルカメラシステムとして実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、既存のデジタルカメラ付き携帯電話に対して、後付けで偏光子ユニットを付設したカメラシステムの外観を示す図である。
【図２】図２は、図１の偏光子ユニットに内蔵された偏光子プレートを説明する図である。ここで、図２（Ａ）は、透過軸の異なる４種類の偏光子を組み合わせた偏光子プレートを示し、図２（Ｂ）は各々の偏光子を説明する図である。
【図３】図３は、図１の別の偏光子プレートを説明する図である。
【図４】図４は、図１の偏光子を付設したカメラシステムの概略ブロック図である。
【図５】図５は、図４のカメラシステムのブロック図の偏光子プレートとカメラ本体を接続する部分を説明する図である。
【図６】図６は、図４の偏光子を付設したカメラシステムの輝度及び偏光成分検出部で実行される処理を説明する図である。
【図７】図７は、画像を再構築する第１の方法で処理された画像を説明する図である。図７（Ａ）は、丸い物体（被写体）を示し、図７（Ｂ）は、この物体を従来のカメラで撮影した画像を示し、図７（Ｃ）は、この偏光子を付設したカメラシステムで処理した輝度情報に法線ベクトルを重ねて表示した画像を示す図である。
【図８】図８は、画像を再構築する第２の方法で処理された画像を説明する図である。図８（Ａ）は、重なり合う部分に輝度差がない２つの物体を従来のカメラで撮影した画像を示し、図８（Ｂ）は、この偏光子を付設したカメラシステムで処理した、輝度情報に加えて、偏光情報を色違いで表示する画像を示す図である。
【図９】図９は、ゴルフのグリーンの映像に、法線ベクトルを追加表示する第１の方法で画像を再構築した画像を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る偏光子を付設したカメラシステムの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面において同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２５】
図１は、既存のデジタルカメラ付き携帯電話２０に対して、後付けで偏光子ユニット１２を付設したカメラシステム１の外観を示す図である。
【００２６】
デジタルカメラ付き携帯電話２０は、シャッター２０ｓ、レンズ２１等を備えている。レンズ２１の前方に、後付けで偏光子ユニット１２が取り付けられる。偏光子ユニット１２は、典型的には、円板状（ディスク状）であり、内部の偏光子プレートは回転駆動される。
【００２７】
なお、偏光子ユニット１２を取り付ける対象は、デジタルカメラ付き携帯電話２０に限定されない。デジタルカメラ機能を内蔵しているパーソナルコンピュータ等、或いはデジタルカメラ自体であってもよい。
【００２８】
更に、本実施形態は、既存のデジタルカメラ、パーソナルコンピュータ等に、後付けで偏光子を付設する場合に限定されない。最初から生産する偏光子を付設したカメラシステムをも対象とする。この場合、偏光子ユニット１２は、光学系レンズの後段に配置してもよい。
【００２９】
図２は、図１の偏光子ユニット１２を説明する図である。ここで、図２（Ａ）は、偏光子ユニット１２に内蔵された透過軸の異なる４種類の偏光子を組み合わせた偏光子プレート１２ｐを示し、図２（Ｂ）は各々の偏光子を説明する図である。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、偏光子プレート１２ｐは、典型的には、円板状（ディスク状）に形成されている。偏光子プレート１２ｐは、例えば、円周方向に沿って４分割され、各領域は透過軸の異なる４種類の偏光子１２−１〜１２−４を有している。偏光子プレート１２ｐは、中心軸１２ｓの周りを回転駆動される。
【００３１】
図２（Ｂ）に示すように、第１の偏光子１２−１は、垂直線に対して透過軸が角度ゼロである。第２の偏光子１２−２は、垂直線に対して透過軸が角度45度である。第３の偏光子１２−３は、垂直線に対して透過軸が角度90度である。第４の偏光子１２−４は、垂直線に対して透過軸が角度135度である。
【００３２】
偏光子ユニット１２は、偏光子プレート１２ｐ以外に、偏光子プレートを回転駆動するモータ、このモータの回転を制御するコントローラを有するが、これらについては後述する。
【００３３】
図３は、図１の別の偏光子プレート１２ｐ−１を説明する図である。この偏光子プレート１２ｐ−１は、図２（Ｂ）に示す４種類の偏光子のいずれか１つ（例えば、第１の偏光子１２−１）を使用し、中心軸を設けずに、リング部材（円環部材）１２ｒを使って回転駆動される。
【００３４】
図４は、図１の偏光子を付設したカメラシステム１の概略ブロック図である。このカメラシステム１は、偏光子ユニット１２と、例えばデジタルカメラ機能付き携帯電話２０から成る。携帯電話２０は、カメラ機能に関する部分として、光学系レンズ２１と、ＣＭＯＳ／ＣＣＤ２２と、前処理部２４と、輝度及び偏光成分検出部２６と、画像処理部２８と、表示部３０と、入出力インターフェース３２と、ＣＰＵ３４と、プログラムメモリ３６と、画像メモリ３８と、バッテリ４０とを有している。
【００３５】
ＣＰＵ３４は、全体の動作の制御を行い、プログラムメモリ３６に記録されたプログラムは、既存のカメラ撮影動作に加えて、本実施形態で説明する偏光データ及び輝度データを処理できるように書き換えられており、バッテリ４０は、各要素に給電する。
【００３６】
図４のカメラシステムのブロック図の偏光子ユニット１２とカメラ本体２０を接続する部分を説明する。図５に示すように、偏光子ユニット１２は、偏光子プレート１２ｐと、その回転軸１２ｓと、モータ１６と、コントローラ１８とを有している。
【００３７】
図２に示す偏光子プレート１２ｐを使用した場合には、その回転軸１２ｓを回転駆動するモータ１６に接続され、モータ１８はその回転を制御するコントローラ１８に接続されている。図３に示す偏光子プレート１２ｐ−１を使用した場合には、リング部材１２ｒを利用して回転駆動される。
【００３８】
モータ１６は、小形サイズのステッピングモータ、マイクロモータを利用することが出来る。コントローラ１８とカメラ本体２０の入出力インターフェース３２（図４参照）との接続１９は、有線又は無線で行われる。例えば、有線接続ではＵＳＢ等、無線接続ではブルートゥース等を利用することが出来る。
【００３９】
図４を再び参照すると、ＣＭＯＳ／ＣＣＤ２２は、ＣＭＯＳイメージセンサでも、ＣＣＤイメージセンサでもよい。ＣＣＤイメージセンサは、電荷結合デバイスとよばれ、ホトダイオードである受光部で入射光を信号電荷に変換して、この信号電荷をＣＣＤによって転送するデバイスである。ＣＭＯＳイメージセンサは、マトリクス状に配置された夫々の画素からの信号を水平方向のラインを選択するＹアドレス回路からのスイッチング信号によって選択し、Ｘアドレス回路によって、画素からの信号を順次１画素ずつ出力信号に読み出して検出するデバイスである。
【００４０】
前処理部２４は、主として、ＣＭＯＳ／ＣＣＤ２２からの画素毎の輝度情報及び偏光情報をＡ−Ｄ変換する。
【００４１】
輝度及び偏光成分検出部２６は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ２２が感知したデジタル輝度データに加えて、偏光成分を抽出して偏光データを生成する。
【００４２】
図２で説明した４種類の偏光子から成る偏光子プレート１２ｐを採用した場合について説明する。図４のプログラムメモリ３６のプログラム手順に従って、ＣＰＵ３４から入出力インターフェース３２及び接続１９（図５）を介し、コントローラ１８に回転制御の信号が送られる。偏光子プレート１２ｐの回転に同期して、第１の偏光子１２−１を通過した映像が取り込まれ、次に第２の偏光子１２−２を通過した映像が取り込まれ、次に第３の偏光子１２−３を通過した映像が取り込まれ、次に第４の偏光子１２−４を通過した映像が取り込まれる。
【００４３】
図６に示すように、画像メモリ３８（図４参照）に、５個のフレームメモリ領域が用意される。第１〜第４の偏光子を透過した各偏光情報のフレームメモリ１４−１〜１４−４と、偏光情報及び輝度情報のフレームメモリ１５である。
【００４４】
偏光データの生成方法は、次の通りである。第１の偏光子１２−１を透過した角度ゼロ偏光画像は第１の偏光情報のフレームメモリ１４−１に、第２の偏光子１２−２を透過した角度４５度偏光画像は第１の偏光情報のフレームメモリ１４−２に、第３の偏光子１２−３を透過した角度９０度偏光画像は第３の偏光情報のフレームメモリ１４−３に、第４の偏光子１２−４を透過した角度１３５度偏光画像は第４の偏光情報のフレームメモリ１４―４に、夫々記録される。
【００４５】
これら４個のフレームメモリの画像から、偏光データ及び輝度データの画像がフレームメモリ１５に生成される。具体的には、４個のフレームメモリの各々の最初の画素（１，１）の偏光画像を比較して、最大値を選択して、偏光及び輝度情報のフレームメモリ１５の最初の画素位置（１，１）に偏光データ（透過軸情報，振動方向）及び輝度データ（振幅値）を記録する。次に、２番目の画素（１，２）に関しても同じように処理し、この処理を全画素に対して行う。これにより、偏光データ及び輝度データの画像がフレームメモリ１５に生成される。
【００４６】
次に、図３で説明した１種類の偏光子から成る偏光子プレートを採用した場合を説明する。同様に、図４のプログラムメモリ３６の手順に従って、ＣＰＵ３４から入出力インターフェース３２及び接続１９（図５）を介し、コントローラ１８に回転制御の信号が送られる。偏光子プレート１２ｐの回転に同期して、所定の角度毎（例えば、0度、30度、60度、90度、120度、150度）の画像が、夫々取り込まれる。例えば、角度30度毎に画像を取り込んだ場合は、第１〜６の偏光情報のフレームメモリ１４−１〜１４−６を用意して、同様の処理を行う。
【００４７】
画像処理部２８は、フレームメモリ１５に記録された輝度データと偏光データを使用して、画像を再構築する。画像の再構築には二通りある。
【００４８】
第１の方法は、画素単位の輝度情報に加えて、偏光データを法線ベクトルで表示する方法である。例えば、2×2画素、3×3画素、4×4画素等の或る程度の画素ブロック毎に近傍処理を行い、法線ベクトルを決定する。この近傍処理では、画素ブロック毎に、最も強い偏光データの透過軸（振動方向）を矢印表示（ベクトル表示）する。
【００４９】
第２の方法は、画素単位で、偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、特定の偏光角度には１つの色彩（可視光）が定まるように規定し、偏光角度に対応して色分けして各画素を再構築する方法である。可視光線スペクトルと偏光角度の対応は、画像処理部又はメモリにテーブルとして用意して、特定の偏光角度に対する色彩（ＲＧＢ値）を決定することが出来るようにする。
【００５０】
これら輝度データ及び偏光データは、出力コントローラ（図示せず。）で所定のタイミングで出力され、Ｄ−Ａ変換器（図示せず。）でアナログデータに変換され、表示部３０に表示される。
【００５１】
なお、カメラ本体２０の各ブロックに関しては、例えば、携帯電話のカメラ部、パーソナルコンピュータのカメラ部、デジタルカメラ等の夫々の仕様によって、変わることを承知されたい。
【００５２】
また、最初から偏光子を付設したデジタルカメラシステムを生産する場合は、偏光子ユニット１２は、光学系レンズ２１の後段に配置してもよい。
【００５３】
次に、本実施形態に係る偏光子を付設したカメラシステム１で撮像した例を挙げて説明する。
【００５４】
第１の方法の画像再構築の例としては、図７（Ａ）の丸い物体（被写体）４２を従来のデジタルカメラで処理すると、図７（Ｂ）に示すように、物体４２は輝度情報４４のみで表示される。しかし、図７（Ｃ）に示すように、この偏光子を付設したカメラシステム１で処理すると、輝度情報に加えて、画素ブロック単位で決定された法線ベクトルを重ねて表示することにより偏光情報も表示する画像４６とすることが出来る。
【００５５】
第２の方法の画像再構築の例としては、図８（Ａ）の重なり合った境界部分の輝度差が少ない２個の物体は、従来のカメラで撮影すると画像４８となり、この偏光子を付設したカメラシステム１で撮影処理すると、図８（Ｂ）に示すように、輝度情報に加えて、色彩の相違（色違い）で偏光情報も表示する画像５０とすることが出来る。（なお、出願図面はモノクロに制限されているので、ここではモノクロ表示となっていることをご理解願いたい。）。物体表面の向きによって反射光の偏光方向が変わるため、２個の物体の境界は、色違いで明瞭に識別できる画像５０が得られる。
【００５６】
図９は、ゴルフのグリーン５２の映像を、法線ベクトルを追加表示する第１の方法で画像再構築した例である。グリーンのアンジュレーションは、その傾斜によって太陽の反射光が変化して、偏光方向も変化する。グリーンの輝度情報に加えて、偏光情報をも加えることにより、グリーンのアンジュレーションを視覚的に明瞭に認識することができる画像が再構築できる。
【００５７】
以上説明した偏光子を付設したカメラシステムの実施形態は、例示であって、本発明はこれに限定されない。
【００５８】
偏光子を付設したカメラシステム１は、種々の用途がある。例えば、この偏光子を付設したカメラシステム１は、表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置としても利用できる。例えば、機械加工の工業製品の表面粗さ、人間の肌の荒さ等を可視化できる。
【００５９】
或いは、この偏光子を付設したカメラシステム１は、曲面を可視化する曲面表示装置としても利用できる。例えば、機械加工の工業製品の曲面加工の精度評価、光学系レンズの曲面加工仕上げの評価等に利用することが出来る。
【００６０】
当業者が容易に想起できる、この実施形態に対する追加・削除・変更・改良等は本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００６１】
１：偏光子を付設したカメラシステム、 １２：偏光子ユニット、 １２ｐ：偏光子プレート、 １２−１，１２−２，１２−３，１２−４：偏光子、 １２ｒ：リング部材、 １２ｓ：中心軸、 １４−１，１４−２，１４−３，１４−４，１５：フレームメモリ、 １６：モータ、 １８：コントローラ、 １９：接続、 ２０：携帯電話，カメラ本体、 ２１：光学系レンズ、 ２２：ＣＭＯＳ／ＣＣＤ、 ２４:前処理部、 ２６：輝度及び偏光成分検出部、 ２８：画像処理部、 ３０：表示部、 ３２：入出力インターフェース、 ３４：ＣＰＵ、 ３６:プログラムメモリ、 ３８：画像メモリ、 ４０：バッテリ、 ５２：ゴルフのグリーン、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルカメラと、
前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、
前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、
前記デジタルカメラは、
前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、
前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、
再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している、偏光子を付設したデジタルカメラシステム。
【請求項２】
光学系レンズの後段に配置された偏光子ユニットを備え、
前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、
前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、
前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、
再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している、偏光子を付設したデジタルカメラシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたデジタルカメラ部を含む、デジタルカメラシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには円周方向に沿って透過軸を変えた複数の偏光子が形成され、
前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、
前記デジタルカメラは、各偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには１方向の透過軸をもつ偏光子が形成され、
前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、
前記デジタルカメラは、前記偏光子の所定の角度毎に、該偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、或る程度の画素ブロック単位で偏光データ決定し、それを法線ベクトルで表示する手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、画素単位で偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、偏光データを色違いで区分けする手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記カメラシステムは、被写体の表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置として利用される、デジタルカメラシステム。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記カメラシステムは、被写体の表面の曲面を可視化する曲面表示装置として利用される、デジタルカメラシステム。
【請求項１】
デジタルカメラと、
前記デジタルカメラの光学系レンズの前方に配置された偏光子ユニットとを備え、
前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、
前記デジタルカメラは、
前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、
前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、
再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している、偏光子を付設したデジタルカメラシステム。
【請求項２】
光学系レンズの後段に配置された偏光子ユニットを備え、
前記偏光子ユニットは、透過軸を変えた複数の偏光子を有し、
前記偏光子ユニットを透過した複数の画像から、画素単位で偏光情報及び輝度情報を抽出する手段と、
前記偏光情報及び輝度情報から、偏光データ及び輝度データを再構築する手段と、
再構築された前記偏光データ及び輝度データを表示する手段とを有している、偏光子を付設したデジタルカメラシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記デジタルカメラは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等に組み込まれたデジタルカメラ部を含む、デジタルカメラシステム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには円周方向に沿って透過軸を変えた複数の偏光子が形成され、
前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、
前記デジタルカメラは、各偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光子ユニットは、円板状の偏光子プレートを有し、該偏光子プレートには１方向の透過軸をもつ偏光子が形成され、
前記偏光子ユニットは、回転駆動手段を有し、
前記デジタルカメラは、前記偏光子の所定の角度毎に、該偏光子を透過した画像を逐次取り込む手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、或る程度の画素ブロック単位で偏光データ決定し、それを法線ベクトルで表示する手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記偏光データ及び輝度データを再構築する手段は、画素単位の輝度データを決定する手段に加えて、画素単位で偏光角度に可視光線スペクトルを対応させて、偏光データを色違いで区分けする手段を有している、デジタルカメラシステム。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記カメラシステムは、被写体の表面粗さを可視化する表面粗さ表示装置として利用される、デジタルカメラシステム。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の偏光子を付設したデジタルカメラシステムにおいて、
前記カメラシステムは、被写体の表面の曲面を可視化する曲面表示装置として利用される、デジタルカメラシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２９９０３（Ｐ２０１１−２９９０３Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７３２３７（Ｐ２００９−１７３２３７）
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（３０４０１７８６７）株式会社アートレイ (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（３０４０１７８６７）株式会社アートレイ (6)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]