算出装置、撮像装置、算出方法、方法、及びプログラム
【課題】偏光イメージングの精度を向上させる算出装置、撮像装置、算出方法、方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射工程と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出工程とを備える。
【解決手段】偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射工程と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、算出装置、撮像装置、算出方法、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、受光素子アレイと、異なる偏光方向の光を透過する偏光子領域を有する偏光素子アレイとを重ね合わせた受光モジュールで被写体を撮像する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００７−０８６７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１によれば、それぞれの画素と、それぞれの該画素に割り当てる偏光子とが一致するように、受光素子アレイと偏光素子アレイとを重ね合わせることは難しく、重ね合わせに誤差がある場合は、偏光イメージングの精度が落ちてしまう。また、近年、画素数の増大により、受光素子アレイと偏光素子アレイの重ね合わせの誤差が生じる可能性は大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、算出方法であって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射工程と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出工程とを備える。
【０００５】
前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を、前記ズレ量情報を用いて算出する補正情報算出工程をさらに備えてよい。
【０００６】
前記補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程をさらに備えてよい。
【０００７】
前記画素値計算工程は、前記補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する前記複数の画素の画素値から、該複数の画素の画素値をそれぞれ計算してよい。
【０００８】
前記補正情報算出工程は、
前記ズレ量情報から、それぞれの前記画素に入射する異なる偏光状態の光の面積を算出する面積算出工程を含んでよく、算出された前記面積を用いて、前記補正情報を算出してもよい。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様においては、算出装置であって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部とを備える。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様においては、プログラムであって、コンピュータを、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部として機能させる。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第４の態様においては、撮像装置であって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部とを備える。
【００１２】
前記偏光パタニング素子に所定の偏光状態の光を照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量情報を算出するズレ量算出部と、前記ズレ量情報を用いて、前記補正情報を算出する補正情報算出部とを備えてよく、前記補正情報算出部が算出した前記補正情報を記録してよい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第５の態様においては、プログラムであって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とを備えたコンピュータを、前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部として機能させる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第６の態様においては、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とを備えたコンピュータが画素値を計算する方法であって、前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録工程と、前記記録工程に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程とを備える。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、第１の実施の形態の算出システムを示す。算出システムは、算出装置１００と、撮像装置２００とを有する。算出装置１００は、照射部１０１、照射制御部１０２、画像取得部１０３、ズレ量算出部１０４、補正情報算出部１０５、及び画素値計算部１０６を備える。撮像装置２００は、受光部２０１と画像格納部２０２を備える。
【００１８】
照射部１０１は、光源と偏光フィルタ部とを有する。照射部１０１は、撮像装置２００の受光部２０１に所定の偏光状態の光を照射する。偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを１つ有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有してもよい。偏光フィルタ部は、例えば、縦方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、横方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、斜め右方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、及び斜め左方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタを有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光フィルタを有する場合は、回転可能な構造を有しており、複数の偏光フィルタが同一円周上に配設される。そして、この偏光フィルタ部を回転させることにより光源からの光の光路上に何れかの偏光フィルタをセットすることができる。また、偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板を有してよい。この波長板は回転可能な構造を有しており、波長板を回転させることにより、偏光フィルタを透過した光源の光の偏光状態が波長板を介して変わる。
【００１９】
照射制御部１０２は、照射部１０１を制御する。照射部１０１の偏光フィルタ部が複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部１０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、何れかの偏光状態の偏光フィルタを光源の光路上にセットする。これにより、光路上にセットされた偏光フィルタの偏光状態の光を照射することができる。また、照射部１０１の偏光フィルタ部が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板とを有する場合は、照射制御部１０２は、波長板を回転させることにより、偏光フィルタを透過した光の偏光状態を変えるようにしてもよい。照射制御部１０２は、照射部１０１が照射する光の偏光状態を示す情報をズレ量算出部１０４に出力する。照射制御部１０２は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２０】
受光部２０１は、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４を少なくとも備える。偏光パタニング素子２０３は、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する。撮像素子２０４は、照射部１０１から照射された所定の偏光状態の光のうち、偏光パタニング素子２０３を透過した光を撮像する。画像格納部２０２は、撮像素子が撮像した画像データを格納する。撮像装置２００は、撮像素子２０４を駆動させる撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器等も含んでもよい。つまり、撮像素子２０４が撮像した画像データを撮像素子駆動ドライバが読み出して、ＡＤ変換器によってデジタル信号に変換してもよい。この変換されたデジタル信号の画像データを、画像格納部２０２が格納してもよい。また、撮像装置２００は、撮像素子２０４が撮像した画像データに対して画像処理を施す画像処理部を備えてよく、該画像処理部が画像処理を施した画像データを、画像格納部２０２が格納してもよい。撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器、ＣＰＵ等の情報処理装置によって制御される。また、画像処理部は情報処理装置によって実現してもよい。
【００２１】
画像取得部１０３は、照射部１０１から所定の偏光状態の光が照射された場合の撮像装置２００の撮像素子２０４が撮像した画像データを取得する。つまり、画像取得部１０３は、画像格納部２０２が格納した画像データを取得する。画像取得部１０３は、取得した画像データをズレ量算出部１０４又は画素値計算部１０６に出力する。また、画像取得部１０３は、それぞれ偏光状態が異なる光をそれぞれ受光した画素の画素値を照射制御部１０２に出力してよい。
【００２２】
ズレ量算出部１０４は、所定の偏光状態の光が照射された場合の撮像素子２０４の画素の画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出する。つまり、画像取得部１０３が取得した画像データの画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出する。また、この所定の偏光状態は、照射制御部１０２から送られてきた偏光状態の情報に基づいて定まる。ズレ量算出部１０４は、算出したズレ量を補正情報算出部１０５に出力する。ズレ量算出部１０４は、ＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２３】
補正情報算出部１０５は、撮像素子２０４の画素の画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのずれがない場合の画素値を計算するための補正情報を、ズレ量算出部１０４が算出したズレ量情報を用いて算出する。つまり、画像取得部１０３が取得した画像データの画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのずれがない場合の画素値を計算するための補正情報を、ズレ量算出部１０４が算出したズレ量情報を用いて算出する。偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の重ね合わせにズレが生じると、入射するはずの偏光状態以外の光も画素に入射するので、実際の画素の画素値から重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を算出するための補正情報を算出する。補正情報算出部１０５は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２４】
画素値計算部１０６は、補正情報を用いて、撮像素子の画素の画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する。つまり、画像取得部１０３が取得した画像データの画素値から、重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する。また、画素値計算部１０６は、補正情報を用いて、撮像素子２０４のそれぞれの画素の画素値から重ね合わせのズレがない場合のそれぞれの画素値を計算してもよい。また、画素値計算部１０６は、補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素の画素値から、該複数の画素の画素値をそれぞれ計算してよい。画素値計算部１０６は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２５】
図２は、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の画素の重ね合わせのズレ量を示す。偏光パタニング素子２０３は、異なる偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有する。図２では、偏光パタニング素子２０３は、Ａ方向の直線偏光の光を透過する第１偏光フィルタ２５１、Ｂ方向の直線偏光の光を透過する第２偏光フィルタ２５２、Ｃ方向の直線偏光の光を透過する第３偏光フィルタ２５３、及びＤ方向の直線偏光の光を透過する第４偏光フィルタ２５４をそれぞれ複数有する。また、偏光パタニング素子２０３は、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む偏光フィルタユニットを複数有する。図２では、この第１偏光フィルタ２５１、第２偏光フィルタ２５２、第３偏光フィルタ２５３、及び第４偏光フィルタ２５４を１つの偏光フィルタユニット２５０とする。
【００２６】
また、重ね合わせにズレがなければ、撮像素子２０４の画素は、対応する偏光フィルタを透過した光のみを受光するが、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせにズレがある場合は、図２を見るとわかるように、撮像素子２０４の画素２６１は、第１偏光フィルタ２５１を透過した光、第２偏光フィルタ２５２を透過した光、第３偏光フィルタ２５３を透過した光、及び第４偏光フィルタ２５４とを透過した光をそれぞれ受光してしまう。例えば、画素２６１が第１偏光フィルタ２５１を透過した光のみを受光する場合を、重ね合わせのズレがない場合とすると、図２では、偏光パタニング素子２０３は撮像素子２０４に対して左方向にｘずれ、上方向にｙだけずれている。このｘ及びｙがズレ量となる。ここで、画素２６１が、第１偏光フィルタ２５１を透過した光を受光する面積をαとする。また、画素２６１が、第２偏光フィルタ２５２を透過した光を受光する面積をβとする。また、画素２６１が、第３偏光フィルタ２５３を透過した光を受光する面積をγとする。また、画素２６１が、第４偏光フィルタ２５４を透過した光を受光する面積をδとする。この面積α、面積β、面積γ、及び面積δは、以下の関係式で表すことができる。
【００２７】
【数１】
【００２８】
図３は、図２で示したズレ量で、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とが重ね合わせられたときの、それぞれの偏光フィルタとそれぞれの画素の様子を示す。画素２６２、画素２６３、及び画素２６４は、重ね合わせのズレがない場合は第２偏光フィルタ２５２、第３偏光フィルタ２５３、及び第４偏光フィルタ２５４を透過した光のみをそれぞれ受光するが、ズレがあるので、第２偏光フィルタ２５２〜第４偏光フィルタ２５４も、第１偏光フィルタ２５１〜第４偏光フィルタ２５４の光を透過した光を全て受光してしまう。なお、画素２６１については、図２で説明した通りである。
【００２９】
図３を見ると、画素２６２では、第１偏光フィルタ２５１を透過した光の受光面積がβとなり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光の受光面積がαとなり、第３偏光フィルタを透過した光の受光面積がδとなり、第４偏光フィルタを透過した光の受光面積がγとなる。また、画素２６３では、第１偏光フィルタ２５１を透過した光の受光面積がγとなり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光の受光面積がδとなり、第３偏光フィルタを透過した光の受光面積がαとなり、第４偏光フィルタを透過した光の受光面積がβとなる。また、画素２６４では、第１偏光フィルタ２５１を透過した光の受光面積がδとなり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光の受光面積がγとなり、第３偏光フィルタを透過した光の受光面積がβとなり、第４偏光フィルタを透過した光の受光面積がαとなる。
【００３０】
ここで、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合に、Ａ方向の直線偏光の光、つまり、第１偏光フィルタ２５１を透過した光が画素２６１に入射したときの画素値をＩＡ、Ｂ方向の直線偏光の光、つまり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光が画素２６２に入射したときの画素値をＩＢとする。同様に、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合に、Ｃ方向の直線偏光の光、つまり、第３偏光フィルタ２５３を透過した光が画素２６３に入射したときの画素値をＩＣ、Ｄ方向の直線偏光の光、つまり、第４偏光フィルタ２５４を透過した光が画素２６４に入射したときの画素値をＩＤとする。この画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤが最終的に求めたい値となる。
【００３１】
また、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがある場合の画素２６１、画素２６２、画素２６３、及び画素２６４のそれぞれの画素値をＩＡ´、ＩＢ´、ＩＣ´、及びＩＤ´とする。この画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´は以下の関係式で表すことができる。
【００３２】
【数２】
【００３３】
ここで、ズレ量算出部１０４が、照射制御部１０２から取得した所定の偏光状態が、偏光パタニング素子２０３の第１偏光フィルタ２５１が透過する偏光状態と同じである場合を例にとって説明する。なお、照射制御部１０２は、偏光パタニング素子の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態として照射することが好ましい。ズレ量算出部１０４は、所定の偏光状態を取得すると、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレがない場合に該取得した偏光状態の光を照射した場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤをそれぞれ算出する。照射した光の偏光状態がわかれば、偏光パタニング素子のそれぞれの偏光フィルタの偏光特性から画素値がわかる。ここでは、Ａ方向の直線偏光を所定の偏光状態とした場合を例にとって説明する。偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレがない場合にＡ方向の直線偏光の光を照射した場合の画素値ＩＡ（↑）を１とすると、画素値ＩＢ（↑）は０．５となり、画素値ＩＣ（↑）は０となり、画素値ＩＤ（↑）は０．５となる。数１と数２とを組み合わせて、この画素値ＩＡ（↑）、画素値ＩＢ（↑）、画素値ＩＣ（↑）、及び画素値ＩＤ（↑）を代入すると、以下の関係式をズレ量算出部１０４は導き出すことができる。なお、画素値ＩＡ（↑）、画素値ＩＢ（↑）、画素値ＩＣ（↑）、及び画素値ＩＤ（↑）は、Ａ方向の直線偏光の光が入射したときの画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれの値を示す。
【００３４】
【数３】
【００３５】
数３において、ＩＡ´（↑）及びＩＢ´（↑）は、Ａ方向の直線偏光の光が入射したときの画素２６１の画素値及び画素２６２の画素値をそれぞれ示している。そして、ズレ量算出部１０４は、数３から以下の関係式を導き出すことができる。
【００３６】
【数４】
【００３７】
そして、照射部１０１が、所定の偏光状態である偏光パタニング素子のＡ方向の偏光方向と同じ偏光状態の光を受光部２０１に実際に照射した光を撮像素子２０４が撮像したときの画像データから画素値ＩＡ´（↑）、及び、画素値ＩＢ´（↑）の値を得ることができる。そして、ズレ量算出部１０４は、撮像素子２０４により撮像された画素値ＩＡ´（↑）と画素値ＩＢ´（↑）とを上記数４に代入することにより、ズレ量であるｘ、ｙを算出することができる。そして、補正情報算出部１０５は、ズレ量算出部１０４が算出したズレ量と、数１と数２を組み合わせることで、重ね合わせのズレがない場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれを、画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´で表した式を導出することができる。画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれを、画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´で表した式を補正情報という。
【００３８】
なお、補正情報算出部１０５は、ズレ量から数１を用いて、それぞれの画素に入射する異なる偏光状態の光の面積α、面積β、面積γ、及び面積δを求める面積算出部を備えるようにしてもよい。そして、算出された面積α、面積β、面積γ、及び面積δと、数２とを用いて、重ね合わせのズレがない場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれを、画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´で表した式を導出してもよい。
【００３９】
そして、画素値計算部１０６は、該算出した補正情報を用いて、画像取得部１０３が取得した画像データのそれぞれの画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合の画素値を計算することができる。このとき、照射部１０１から所定の偏光状態の光を受光部２０１に照射したときに撮像した画像データは、補正情報を算出するために用いられるので、画素値計算部１０６は、補正情報を算出した後は、照射部１０１から照射された所定の偏光状態の光を受光部２０１に照射したときに撮像された画像データに限らず、受光部２０１が撮像したすべての画像データのそれぞれの画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合の画素値を計算することができる。
【００４０】
また、画素値計算部１０６は、偏光フィルタユニット毎に、第１偏光フィルタ２５１、第２偏光フィルタ２５２、第３偏光フィルタ２５３、第４偏光フィルタ２５４に対応するそれぞれの画素の画素値から、補正情報を用いて重ね合わせのズレがない場合の該それぞれの画素の画素値をそれぞれ算出してもよい。この偏光フィルタに対応する画素とは、重ね合わせのズレがない場合に、偏光フィルタを透過した光を受光する画素のことをいう。図３で言うならば、第１偏光フィルタ２５１に対応する画素は画素２６１となり、第２偏光フィルタ２５２に対応する画素は画素２６２となり、第３偏光フィルタ２５３に対応する画素は画素２６３となり、第４偏光フィルタ２５４に対応する画素は画素２６４となる。したがって、偏光フィルタユニット毎に、偏光フィルタユニットの画素２６１の画素値ＩＡ´、画素２６２の画素値ＩＢ´、画素２６３の画素値ＩＣ´、及び画素２６４の画素値ＩＤ´から、重ね合わせのズレがない場合の該偏光フィルタユニットの画素２６１の画素値ＩＡ、画素２６２の画素値ＩＢ、画素２６３の画素値ＩＣ、及び画素２６４の画素値ＩＤをそれぞれ算出してもよい。
【００４１】
また、画素値計算部１０６は、それぞれの画素に入射した偏光状態がそれぞれ異なる光を、ズレがない場合に受光すべき画素の画素値から、補正情報を用いて該それぞれの画素の画素値を算出してもよい。例えば、画素２６１に入射する光は、画素２６１に入射すべきＡ方向の偏光方向の光と、画素２６２に入射すべきＣ方向の偏光方向の光と、画素２６３に入射すべきＣ方向の偏光方向の光と、画素２６４に入射すべきＤ方向の偏光方向の光が入射しているので、画素２６１の画素値ＩＡは、補正情報を用いて、画素２６１の画素値ＩＡ´、画素２６２の画素値ＩＢ´、画素２６３の画素値ＩＣ´、及び画素２６４の画素値ＩＤ´から算出してよい。また、例えば、画素２６２に入射する光は、画素２６２に入射すべきＢ方向の偏光方向の光と、画素２６２の真下にある画素に入射すべきＡ方向の偏光方向の光と、画素２６４に入射すべきＤ方向の偏光方向の光と、画素２６２の斜め真下にある画素に入射すべきＣ方向の偏光方向の光が入射しているので、補正情報を用いて、画素２６２の画素値ＩＢ´、画素２６２の真下にある画素の画素値ＩＡ´、画素２６４の画素値ＩＤ´、画素２６２の斜め真下にある画素の画素値ＩＣ´から画素２６２の画素値ＩＢを算出してよい。
【００４２】
このように、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレ量を算出するので、重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を計算することができる。また、ズレ量に基づいて補正情報を算出するので、重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を計算することができる。また、偏光イメージングの精度を上げることができる。なお、算出装置１００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。また、撮像装置２００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。
【００４３】
ここで、偏光パタニング素子２０３の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態の光として照射する方法について説明する。ここでは、Ａ方向の直線偏光の光を所定の偏光状態として照射する場合を例にして説明する。照射制御部１０２は、それぞれ異なる偏光状態の光を照射部１０１が順次照射するように制御して、受光部２０１により撮像された画像データに基づいて、照射した偏光状態が異なる複数の光のうち、どの偏光状態の光が偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光の光であるかを検出する。具体的には、異なる偏光状態の光を照射部１０１に順次照射させ、Ａ方向の直線偏光の光を受光する画素値が最も高くなるときに照射した偏光状態の光を、Ａ方向の直線偏光と同じ偏光状態の光であるとして検出する。そして、該検出した偏光状態の光を所定の偏光状態とする。偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を、所定の偏光状態の光としたが、Ａ方向以外の直線偏光、例えば、Ｂ方向、Ｃ方向、又はＤ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を所定の偏光状態として照射してもよい。この場合は、数３及び数４に示す関係式は、所定の偏光状態の種類によって変わるが、数１、数２を用いて適宜変更することができる。また、所定の偏光状態は予め決まっていなくてもよく、照射部１０１が異なる偏光状態の光を順次照射して、異なる偏光方向の光を受光するそれぞれの画素のうち、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態を所定の偏光状態としてもよい。このとき、最初に最も画素値が大きくなるときに照射した光の偏光状態と、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態とは同じ偏光状態となる。
【００４４】
ここで、照射部１０１の偏光フィルタ部が、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部１０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、照射部１０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。また、照射部１０１の偏光フィルタ部が、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板を有する場合は、照射制御部１０２は、波長板を回転させることにより、照射部１０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。なお、照射部１０１が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを有している場合は、例えば、照射部１０１から照射された光がＡ方向の偏光方向となるような位置に、算出装置１００と撮像装置２００とをセットしておけばよい。
【００４５】
図４は、第２の実施の形態の算出システムを示す。算出システムは、撮像装置３００と、照射装置４００とを有する。撮像装置３００は、受光部３０１、照射情報取得部３０２、ズレ量算出部３０３、補正情報算出部３０４、記録部３０５、画素値計算部３０６、及び画像格納部３０７を備える。照射装置４００は、照射部４０１、照射制御部４０２、及び照射情報制御部４０３を備える。
【００４６】
照射部４０１は、光源と偏光フィルタ部を有する。照射部４０１は、撮像装置３００の受光部３０１に所定の偏光状態の光を照射する。偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを１つ有してもよい。偏光フィルタ部は、例えば、縦方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、横方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、斜め右方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、及び斜め左方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタを有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光フィルタを有する場合は、回転可能な構造を有しており、複数の偏光フィルタが同一円周上に配設される。そして、この偏光フィルタ部を回転させることにより光源からの光が通る光路上に何れかの偏光フィルタをセットすることができる。また、偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと回転可能な波長板を有してもよい。この波長板は回転可能な構造を有しており、波長板を回転させることにより、偏光フィルタを透過した光源の光の偏光状態が波長板を介して変わる。なお、照射部４０１は、第１の実施の形態の照射部１０１と同じ構成であってもよい。
【００４７】
照射制御部４０２は、照射部４０１を制御する。照射部４０１の偏光フィルタ部が複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部１０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、何れかの偏光状態の偏光フィルタを光源の光路上にセットする。これにより、光路上にセットされた偏光フィルタの偏光状態の光を照射することができる。また、照射部４０１の偏光フィルタ部が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板とを有する場合は、照射制御部４０２は、波長板を回転させることにより、照射部４０１が照射する光の偏光状態を変えるようにしてもよい。なお、照射部１０１が照射した光の偏光状態を所定の偏光状態という。照射制御部４０２は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００４８】
照射情報制御部４０３は、照射する光の偏光状態を制御する。照射制御部４０２は、照射情報制御部４０３の制御にしたがって、照射部１０１が照射する光の偏光状態を変える。また、照射情報制御部４０３は、照射する光の偏光状態の情報を照射情報取得部３０２に出力する。照射情報制御部４０３は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００４９】
受光部３０１は、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２を少なくとも備える。偏光パタニング素子３１１は、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する。撮像素子３１２は、照射部４０１から照射された所定の偏光状態の光のうち、偏光パタニング素子３１１を透過した光を撮像する。撮像装置３００は、撮像素子を駆動させる撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器等も含んでもよい。つまり、撮像素子３１２が撮像した画像データを撮像素子駆動ドライバが読み出して、ＡＤ変換器によってデジタル信号に変換してもよい。この撮像素子３１２が撮像した画像データはズレ量算出部３０３又は画素値計算部３０６に出力される。また、撮像装置３００は、撮像素子が撮像した画像データに対して画像処理を施す画像処理部を備えてよく、該画像処理部が画像処理を施した画像データを、ズレ量算出部３０３又は画素値計算部３０６に出力してもよい。また、それぞれ偏光状態が異なる光をそれぞれ受光した画素の画素値を照射情報取得部３０２に出力してよい。なお、受光部３０１は、第１の実施の形態で説明した受光部２０１と同じ構成であってよい。撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器は情報処理装置によって制御される。また、画像処理部は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５０】
ズレ量算出部３０３は、所定の偏光状態の光が照射された場合の撮像素子３１２の画素の画素値から、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出する。また、この所定の偏光状態は、照射情報取得部３０２が取得した照射した光の偏光状態の情報に基づいて定まる。ズレ量算出部１０４は、算出したズレ量を補正情報算出部３０４に出力する。このズレ量算出部３０３は、第１の実施の形態で説明したズレ量算出部１０４と同じ構成であってよい。ズレ量算出部３０３は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５１】
補正情報算出部３０４は、撮像素子３１２の画素の画素値から偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのずれがない場合の画素値を計算するための補正情報を、ズレ量算出部３０３が算出したズレ量情報を用いて算出する。つまり、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の重ね合わせにズレが生じると、入射するはずの偏光状態以外の光も画素に入射するので、実際の画素の画素値から、重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を算出するための補正情報を算出する。この補正情報算出部３０４は、第１の実施の形態で説明した補正情報算出部１０５と同じ構成であってよい。記録部３０５は、補正情報算出部３０４が算出した補正情報を記録する。補正情報算出部３０４は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５２】
画素値計算部３０６は、補正情報を用いて、撮像素子の画素の画素値から偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する。また、画素値計算部３０６は、補正情報を用いて、撮像素子３１２のそれぞれの画素の画素値から重ね合わせのズレがない場合のそれぞれの画素値を計算してもよい。また、画素値計算部３０６は、補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素の画素値から、複数の画素の画素値をそれぞれ計算してよい。画素値計算部３０６は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５３】
このとき、照射部４０１から所定の偏光状態の光を受光部３０１に照射したときの画像データは、補正情報を算出するために用いられるので、画素値計算部３０６は、照射部４０１から照射された所定の偏光状態の光を受光部３０１に照射したときの画像データに限らず、受光部３０１が撮像した他の画像データのそれぞれの画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合の画素値を計算することができる。つまり、撮像装置３００は、記録部３０５に記録した補正情報を用いて、撮像した画像データから、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない画像データを得ることができる。画像格納部３０７は、画素値計算部３０６が計算した画素の画素値からなる画像データを格納する。これにより、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない場合の画素値を算出することができ、偏光イメージングの精度を上げることができる。なお、画素値計算部３０６は、上記第１の実施の形態で説明した画素値計算部１０６と同じ構成であってよい。
【００５４】
このように、撮像装置３００は、補正情報を算出して記録するので、撮像した画像データから、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない画像データを得ることができ、偏光イメージングの精度を上げることができる。なお、第２の実施の形態においては、撮像装置３００が、ズレ量情報を算出するのではなく、計算装置などの他の装置がズレ量情報を算出してもよい。この場合は、撮像装置３００は、算出されたズレ量情報を格納してもよい。そして、補正情報算出部３０４は、格納したズレ量情報に基づいて補正情報を算出してもよい。また、撮像装置３００がズレ量情報及び補正情報を算出するのではなく、計算装置などの他の装置が、ズレ量情報と補正情報を算出してもよい。この場合は、撮像装置３００の記録部３０５は、算出された補正情報を記録する。なお、撮像装置３００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。また、照射装置４００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。
【００５５】
ここで、偏光パタニング素子３１１の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態の光として照射する方法について説明する。ここでは、Ａ方向の直線偏光の光を所定の偏光状態として照射する場合を例にして説明する。照射情報制御部４０３は、それぞれ異なる偏光状態の光を照射部４０１が順次照射するように照射制御部４０２を制御する。そして、受光部３０１により順次撮像された画像データを照射情報取得部３０２は照射情報制御部４０３に順次出力する。そして、照射情報制御部４０３は、送られてきた画像データに基づいて、照射した偏光状態が異なる複数の光のうち、どの偏光状態の光が偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光の光であるかを検出する。具体的にはＡ方向の直線偏光の光を受光する画素値が最も高くなるときに照射した偏光状態の光を、Ａ方向の直線偏光と同じ偏光状態の光であるとして検出する。そして、該検出した偏光状態の光を所定の偏光状態とする。偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を、所定の偏光状態の光としたが、Ａ方向以外の直線偏光、例えば、Ｂ方向、Ｃ方向、又はＤ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を所定の偏光状態として照射してもよい。この場合は、数３及び数４に示す関係式は、所定の偏光状態の種類によって変わるが、数１、数２を用いて適宜変更することができる。また、所定の偏光状態は予め決まっていなくてもよく、照射部４０１が異なる偏光状態の光を順次照射して、異なる偏光方向の光を受光するそれぞれの画素のうち、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態を所定の偏光状態としてもよい。このとき、最初に最も画素値が大きくなるときに照射した光の偏光状態と、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態とは同じ偏光状態となる。
【００５６】
ここで、照射部４０１の偏光フィルタ部が、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部４０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、照射部４０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。また、照射部４０１の偏光フィルタ部が、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板を有する場合は、照射制御部４０２は、波長板を回転させることにより、照射部４０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。なお、照射部４０１が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを有している場合は、照射部４０１から照射された光がＡ方向の偏光方向となるような位置に、撮像装置３００と照射装置４００とをセットしておけばよい。
【００５７】
なお、上記各実施の形態では、偏光パタニング素子の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態として、該所定の偏光状態の光を照射したときに撮像された画像データの画素値に基づいてズレ量情報を算出するようにしたが、所定の偏光状態の光が、偏光パタニング素子を基準とした場合に、どの方向に偏光している光であるかの情報がわかれば、偏光パタニング素子の偏光フィルタの偏光状態と異なる偏光状態の光を所定の偏光状態としてもよい。偏光パタニング素子を基準とした場合に、どの方向に偏光している光であるかの情報がわかれば、偏光パタニング素子と撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、画素値ＩＤを第１偏光フィルタ２５１〜第４偏光フィルタ２５４の偏光状態に応じて求めることができるからである。
【００５８】
また、上記各実施の形態では、偏向パタニング素子のそれぞれの偏光フィルタは直線偏光の光を透過するようにしたが、円偏光を透過する偏光フィルタ、楕円偏光の光を透過する偏光フィルタを用いてもよい。また、偏向パタニング素子のそれぞれの偏光フィルタを用いて偏光した光を透過するようにしたが、偏光フィルタと波長板とを組み合わせて、偏光した光を透過してもよい。また、上記実施の形態では、偏光方向の変調のみのケースであったが、任意の偏光パラメータが変調しているケースであってもよい。例えば、偏光方向と位相差の両者が変調しているケースであってもよい。
【００５９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態の算出システムを示す。
【図２】偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の画素の重ね合わせのズレ量を示す。
【図３】図２で示したズレ量で、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とが重ね合わせられたときの、それぞれの偏光フィルタとそれぞれの画素の様子を示す。
【図４】第２の実施の形態の算出システムを示す。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 算出装置
１０１ 照射部
１０２ 照射制御部
１０３ 画像取得部
１０４ ズレ量算出部
１０５ 補正情報算出部
１０６ 画素値計算部
２００ 撮像装置
２０１ 受光部
２０２ 画像格納部
２０３ 偏光パタニング素子
２０４ 撮像素子
２５０ 偏光フィルタユニット
２５１ 第１偏光フィルタ
２５２ 第２偏光フィルタ
２５３ 第３偏光フィルタ
２５４ 第４偏光フィルタ
２６１ 画素
２６２ 画素
２６３ 画素
２６４ 画素
３００ 撮像装置
３０１ 受光部
３０２ 照射情報取得部
３０３ ズレ量算出部
３０４ 補正情報算出部
３０５ 記録部
３０６ 画素値計算部
３０７ 画像格納部
３１１ 偏光パタニング素子
３１２ 撮像素子
４００ 照射装置
４０１ 照射部
４０２ 照射制御部
４０３ 照射情報制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、算出装置、撮像装置、算出方法、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、受光素子アレイと、異なる偏光方向の光を透過する偏光子領域を有する偏光素子アレイとを重ね合わせた受光モジュールで被写体を撮像する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００７−０８６７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１によれば、それぞれの画素と、それぞれの該画素に割り当てる偏光子とが一致するように、受光素子アレイと偏光素子アレイとを重ね合わせることは難しく、重ね合わせに誤差がある場合は、偏光イメージングの精度が落ちてしまう。また、近年、画素数の増大により、受光素子アレイと偏光素子アレイの重ね合わせの誤差が生じる可能性は大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、算出方法であって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射工程と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出工程とを備える。
【０００５】
前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を、前記ズレ量情報を用いて算出する補正情報算出工程をさらに備えてよい。
【０００６】
前記補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程をさらに備えてよい。
【０００７】
前記画素値計算工程は、前記補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する前記複数の画素の画素値から、該複数の画素の画素値をそれぞれ計算してよい。
【０００８】
前記補正情報算出工程は、
前記ズレ量情報から、それぞれの前記画素に入射する異なる偏光状態の光の面積を算出する面積算出工程を含んでよく、算出された前記面積を用いて、前記補正情報を算出してもよい。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様においては、算出装置であって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部とを備える。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様においては、プログラムであって、コンピュータを、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部として機能させる。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第４の態様においては、撮像装置であって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部とを備える。
【００１２】
前記偏光パタニング素子に所定の偏光状態の光を照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量情報を算出するズレ量算出部と、前記ズレ量情報を用いて、前記補正情報を算出する補正情報算出部とを備えてよく、前記補正情報算出部が算出した前記補正情報を記録してよい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第５の態様においては、プログラムであって、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とを備えたコンピュータを、前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部として機能させる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第６の態様においては、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とを備えたコンピュータが画素値を計算する方法であって、前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録工程と、前記記録工程に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程とを備える。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、第１の実施の形態の算出システムを示す。算出システムは、算出装置１００と、撮像装置２００とを有する。算出装置１００は、照射部１０１、照射制御部１０２、画像取得部１０３、ズレ量算出部１０４、補正情報算出部１０５、及び画素値計算部１０６を備える。撮像装置２００は、受光部２０１と画像格納部２０２を備える。
【００１８】
照射部１０１は、光源と偏光フィルタ部とを有する。照射部１０１は、撮像装置２００の受光部２０１に所定の偏光状態の光を照射する。偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを１つ有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有してもよい。偏光フィルタ部は、例えば、縦方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、横方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、斜め右方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、及び斜め左方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタを有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光フィルタを有する場合は、回転可能な構造を有しており、複数の偏光フィルタが同一円周上に配設される。そして、この偏光フィルタ部を回転させることにより光源からの光の光路上に何れかの偏光フィルタをセットすることができる。また、偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板を有してよい。この波長板は回転可能な構造を有しており、波長板を回転させることにより、偏光フィルタを透過した光源の光の偏光状態が波長板を介して変わる。
【００１９】
照射制御部１０２は、照射部１０１を制御する。照射部１０１の偏光フィルタ部が複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部１０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、何れかの偏光状態の偏光フィルタを光源の光路上にセットする。これにより、光路上にセットされた偏光フィルタの偏光状態の光を照射することができる。また、照射部１０１の偏光フィルタ部が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板とを有する場合は、照射制御部１０２は、波長板を回転させることにより、偏光フィルタを透過した光の偏光状態を変えるようにしてもよい。照射制御部１０２は、照射部１０１が照射する光の偏光状態を示す情報をズレ量算出部１０４に出力する。照射制御部１０２は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２０】
受光部２０１は、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４を少なくとも備える。偏光パタニング素子２０３は、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する。撮像素子２０４は、照射部１０１から照射された所定の偏光状態の光のうち、偏光パタニング素子２０３を透過した光を撮像する。画像格納部２０２は、撮像素子が撮像した画像データを格納する。撮像装置２００は、撮像素子２０４を駆動させる撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器等も含んでもよい。つまり、撮像素子２０４が撮像した画像データを撮像素子駆動ドライバが読み出して、ＡＤ変換器によってデジタル信号に変換してもよい。この変換されたデジタル信号の画像データを、画像格納部２０２が格納してもよい。また、撮像装置２００は、撮像素子２０４が撮像した画像データに対して画像処理を施す画像処理部を備えてよく、該画像処理部が画像処理を施した画像データを、画像格納部２０２が格納してもよい。撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器、ＣＰＵ等の情報処理装置によって制御される。また、画像処理部は情報処理装置によって実現してもよい。
【００２１】
画像取得部１０３は、照射部１０１から所定の偏光状態の光が照射された場合の撮像装置２００の撮像素子２０４が撮像した画像データを取得する。つまり、画像取得部１０３は、画像格納部２０２が格納した画像データを取得する。画像取得部１０３は、取得した画像データをズレ量算出部１０４又は画素値計算部１０６に出力する。また、画像取得部１０３は、それぞれ偏光状態が異なる光をそれぞれ受光した画素の画素値を照射制御部１０２に出力してよい。
【００２２】
ズレ量算出部１０４は、所定の偏光状態の光が照射された場合の撮像素子２０４の画素の画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出する。つまり、画像取得部１０３が取得した画像データの画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出する。また、この所定の偏光状態は、照射制御部１０２から送られてきた偏光状態の情報に基づいて定まる。ズレ量算出部１０４は、算出したズレ量を補正情報算出部１０５に出力する。ズレ量算出部１０４は、ＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２３】
補正情報算出部１０５は、撮像素子２０４の画素の画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのずれがない場合の画素値を計算するための補正情報を、ズレ量算出部１０４が算出したズレ量情報を用いて算出する。つまり、画像取得部１０３が取得した画像データの画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのずれがない場合の画素値を計算するための補正情報を、ズレ量算出部１０４が算出したズレ量情報を用いて算出する。偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の重ね合わせにズレが生じると、入射するはずの偏光状態以外の光も画素に入射するので、実際の画素の画素値から重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を算出するための補正情報を算出する。補正情報算出部１０５は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２４】
画素値計算部１０６は、補正情報を用いて、撮像素子の画素の画素値から偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する。つまり、画像取得部１０３が取得した画像データの画素値から、重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する。また、画素値計算部１０６は、補正情報を用いて、撮像素子２０４のそれぞれの画素の画素値から重ね合わせのズレがない場合のそれぞれの画素値を計算してもよい。また、画素値計算部１０６は、補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素の画素値から、該複数の画素の画素値をそれぞれ計算してよい。画素値計算部１０６は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００２５】
図２は、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の画素の重ね合わせのズレ量を示す。偏光パタニング素子２０３は、異なる偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有する。図２では、偏光パタニング素子２０３は、Ａ方向の直線偏光の光を透過する第１偏光フィルタ２５１、Ｂ方向の直線偏光の光を透過する第２偏光フィルタ２５２、Ｃ方向の直線偏光の光を透過する第３偏光フィルタ２５３、及びＤ方向の直線偏光の光を透過する第４偏光フィルタ２５４をそれぞれ複数有する。また、偏光パタニング素子２０３は、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む偏光フィルタユニットを複数有する。図２では、この第１偏光フィルタ２５１、第２偏光フィルタ２５２、第３偏光フィルタ２５３、及び第４偏光フィルタ２５４を１つの偏光フィルタユニット２５０とする。
【００２６】
また、重ね合わせにズレがなければ、撮像素子２０４の画素は、対応する偏光フィルタを透過した光のみを受光するが、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせにズレがある場合は、図２を見るとわかるように、撮像素子２０４の画素２６１は、第１偏光フィルタ２５１を透過した光、第２偏光フィルタ２５２を透過した光、第３偏光フィルタ２５３を透過した光、及び第４偏光フィルタ２５４とを透過した光をそれぞれ受光してしまう。例えば、画素２６１が第１偏光フィルタ２５１を透過した光のみを受光する場合を、重ね合わせのズレがない場合とすると、図２では、偏光パタニング素子２０３は撮像素子２０４に対して左方向にｘずれ、上方向にｙだけずれている。このｘ及びｙがズレ量となる。ここで、画素２６１が、第１偏光フィルタ２５１を透過した光を受光する面積をαとする。また、画素２６１が、第２偏光フィルタ２５２を透過した光を受光する面積をβとする。また、画素２６１が、第３偏光フィルタ２５３を透過した光を受光する面積をγとする。また、画素２６１が、第４偏光フィルタ２５４を透過した光を受光する面積をδとする。この面積α、面積β、面積γ、及び面積δは、以下の関係式で表すことができる。
【００２７】
【数１】
【００２８】
図３は、図２で示したズレ量で、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とが重ね合わせられたときの、それぞれの偏光フィルタとそれぞれの画素の様子を示す。画素２６２、画素２６３、及び画素２６４は、重ね合わせのズレがない場合は第２偏光フィルタ２５２、第３偏光フィルタ２５３、及び第４偏光フィルタ２５４を透過した光のみをそれぞれ受光するが、ズレがあるので、第２偏光フィルタ２５２〜第４偏光フィルタ２５４も、第１偏光フィルタ２５１〜第４偏光フィルタ２５４の光を透過した光を全て受光してしまう。なお、画素２６１については、図２で説明した通りである。
【００２９】
図３を見ると、画素２６２では、第１偏光フィルタ２５１を透過した光の受光面積がβとなり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光の受光面積がαとなり、第３偏光フィルタを透過した光の受光面積がδとなり、第４偏光フィルタを透過した光の受光面積がγとなる。また、画素２６３では、第１偏光フィルタ２５１を透過した光の受光面積がγとなり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光の受光面積がδとなり、第３偏光フィルタを透過した光の受光面積がαとなり、第４偏光フィルタを透過した光の受光面積がβとなる。また、画素２６４では、第１偏光フィルタ２５１を透過した光の受光面積がδとなり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光の受光面積がγとなり、第３偏光フィルタを透過した光の受光面積がβとなり、第４偏光フィルタを透過した光の受光面積がαとなる。
【００３０】
ここで、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合に、Ａ方向の直線偏光の光、つまり、第１偏光フィルタ２５１を透過した光が画素２６１に入射したときの画素値をＩＡ、Ｂ方向の直線偏光の光、つまり、第２偏光フィルタ２５２を透過した光が画素２６２に入射したときの画素値をＩＢとする。同様に、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合に、Ｃ方向の直線偏光の光、つまり、第３偏光フィルタ２５３を透過した光が画素２６３に入射したときの画素値をＩＣ、Ｄ方向の直線偏光の光、つまり、第４偏光フィルタ２５４を透過した光が画素２６４に入射したときの画素値をＩＤとする。この画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤが最終的に求めたい値となる。
【００３１】
また、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがある場合の画素２６１、画素２６２、画素２６３、及び画素２６４のそれぞれの画素値をＩＡ´、ＩＢ´、ＩＣ´、及びＩＤ´とする。この画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´は以下の関係式で表すことができる。
【００３２】
【数２】
【００３３】
ここで、ズレ量算出部１０４が、照射制御部１０２から取得した所定の偏光状態が、偏光パタニング素子２０３の第１偏光フィルタ２５１が透過する偏光状態と同じである場合を例にとって説明する。なお、照射制御部１０２は、偏光パタニング素子の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態として照射することが好ましい。ズレ量算出部１０４は、所定の偏光状態を取得すると、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレがない場合に該取得した偏光状態の光を照射した場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤをそれぞれ算出する。照射した光の偏光状態がわかれば、偏光パタニング素子のそれぞれの偏光フィルタの偏光特性から画素値がわかる。ここでは、Ａ方向の直線偏光を所定の偏光状態とした場合を例にとって説明する。偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレがない場合にＡ方向の直線偏光の光を照射した場合の画素値ＩＡ（↑）を１とすると、画素値ＩＢ（↑）は０．５となり、画素値ＩＣ（↑）は０となり、画素値ＩＤ（↑）は０．５となる。数１と数２とを組み合わせて、この画素値ＩＡ（↑）、画素値ＩＢ（↑）、画素値ＩＣ（↑）、及び画素値ＩＤ（↑）を代入すると、以下の関係式をズレ量算出部１０４は導き出すことができる。なお、画素値ＩＡ（↑）、画素値ＩＢ（↑）、画素値ＩＣ（↑）、及び画素値ＩＤ（↑）は、Ａ方向の直線偏光の光が入射したときの画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれの値を示す。
【００３４】
【数３】
【００３５】
数３において、ＩＡ´（↑）及びＩＢ´（↑）は、Ａ方向の直線偏光の光が入射したときの画素２６１の画素値及び画素２６２の画素値をそれぞれ示している。そして、ズレ量算出部１０４は、数３から以下の関係式を導き出すことができる。
【００３６】
【数４】
【００３７】
そして、照射部１０１が、所定の偏光状態である偏光パタニング素子のＡ方向の偏光方向と同じ偏光状態の光を受光部２０１に実際に照射した光を撮像素子２０４が撮像したときの画像データから画素値ＩＡ´（↑）、及び、画素値ＩＢ´（↑）の値を得ることができる。そして、ズレ量算出部１０４は、撮像素子２０４により撮像された画素値ＩＡ´（↑）と画素値ＩＢ´（↑）とを上記数４に代入することにより、ズレ量であるｘ、ｙを算出することができる。そして、補正情報算出部１０５は、ズレ量算出部１０４が算出したズレ量と、数１と数２を組み合わせることで、重ね合わせのズレがない場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれを、画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´で表した式を導出することができる。画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれを、画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´で表した式を補正情報という。
【００３８】
なお、補正情報算出部１０５は、ズレ量から数１を用いて、それぞれの画素に入射する異なる偏光状態の光の面積α、面積β、面積γ、及び面積δを求める面積算出部を備えるようにしてもよい。そして、算出された面積α、面積β、面積γ、及び面積δと、数２とを用いて、重ね合わせのズレがない場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、及び画素値ＩＤのそれぞれを、画素値ＩＡ´、画素値ＩＢ´、画素値ＩＣ´、及び画素値ＩＤ´で表した式を導出してもよい。
【００３９】
そして、画素値計算部１０６は、該算出した補正情報を用いて、画像取得部１０３が取得した画像データのそれぞれの画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合の画素値を計算することができる。このとき、照射部１０１から所定の偏光状態の光を受光部２０１に照射したときに撮像した画像データは、補正情報を算出するために用いられるので、画素値計算部１０６は、補正情報を算出した後は、照射部１０１から照射された所定の偏光状態の光を受光部２０１に照射したときに撮像された画像データに限らず、受光部２０１が撮像したすべての画像データのそれぞれの画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合の画素値を計算することができる。
【００４０】
また、画素値計算部１０６は、偏光フィルタユニット毎に、第１偏光フィルタ２５１、第２偏光フィルタ２５２、第３偏光フィルタ２５３、第４偏光フィルタ２５４に対応するそれぞれの画素の画素値から、補正情報を用いて重ね合わせのズレがない場合の該それぞれの画素の画素値をそれぞれ算出してもよい。この偏光フィルタに対応する画素とは、重ね合わせのズレがない場合に、偏光フィルタを透過した光を受光する画素のことをいう。図３で言うならば、第１偏光フィルタ２５１に対応する画素は画素２６１となり、第２偏光フィルタ２５２に対応する画素は画素２６２となり、第３偏光フィルタ２５３に対応する画素は画素２６３となり、第４偏光フィルタ２５４に対応する画素は画素２６４となる。したがって、偏光フィルタユニット毎に、偏光フィルタユニットの画素２６１の画素値ＩＡ´、画素２６２の画素値ＩＢ´、画素２６３の画素値ＩＣ´、及び画素２６４の画素値ＩＤ´から、重ね合わせのズレがない場合の該偏光フィルタユニットの画素２６１の画素値ＩＡ、画素２６２の画素値ＩＢ、画素２６３の画素値ＩＣ、及び画素２６４の画素値ＩＤをそれぞれ算出してもよい。
【００４１】
また、画素値計算部１０６は、それぞれの画素に入射した偏光状態がそれぞれ異なる光を、ズレがない場合に受光すべき画素の画素値から、補正情報を用いて該それぞれの画素の画素値を算出してもよい。例えば、画素２６１に入射する光は、画素２６１に入射すべきＡ方向の偏光方向の光と、画素２６２に入射すべきＣ方向の偏光方向の光と、画素２６３に入射すべきＣ方向の偏光方向の光と、画素２６４に入射すべきＤ方向の偏光方向の光が入射しているので、画素２６１の画素値ＩＡは、補正情報を用いて、画素２６１の画素値ＩＡ´、画素２６２の画素値ＩＢ´、画素２６３の画素値ＩＣ´、及び画素２６４の画素値ＩＤ´から算出してよい。また、例えば、画素２６２に入射する光は、画素２６２に入射すべきＢ方向の偏光方向の光と、画素２６２の真下にある画素に入射すべきＡ方向の偏光方向の光と、画素２６４に入射すべきＤ方向の偏光方向の光と、画素２６２の斜め真下にある画素に入射すべきＣ方向の偏光方向の光が入射しているので、補正情報を用いて、画素２６２の画素値ＩＢ´、画素２６２の真下にある画素の画素値ＩＡ´、画素２６４の画素値ＩＤ´、画素２６２の斜め真下にある画素の画素値ＩＣ´から画素２６２の画素値ＩＢを算出してよい。
【００４２】
このように、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４との重ね合わせのズレ量を算出するので、重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を計算することができる。また、ズレ量に基づいて補正情報を算出するので、重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を計算することができる。また、偏光イメージングの精度を上げることができる。なお、算出装置１００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。また、撮像装置２００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。
【００４３】
ここで、偏光パタニング素子２０３の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態の光として照射する方法について説明する。ここでは、Ａ方向の直線偏光の光を所定の偏光状態として照射する場合を例にして説明する。照射制御部１０２は、それぞれ異なる偏光状態の光を照射部１０１が順次照射するように制御して、受光部２０１により撮像された画像データに基づいて、照射した偏光状態が異なる複数の光のうち、どの偏光状態の光が偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光の光であるかを検出する。具体的には、異なる偏光状態の光を照射部１０１に順次照射させ、Ａ方向の直線偏光の光を受光する画素値が最も高くなるときに照射した偏光状態の光を、Ａ方向の直線偏光と同じ偏光状態の光であるとして検出する。そして、該検出した偏光状態の光を所定の偏光状態とする。偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を、所定の偏光状態の光としたが、Ａ方向以外の直線偏光、例えば、Ｂ方向、Ｃ方向、又はＤ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を所定の偏光状態として照射してもよい。この場合は、数３及び数４に示す関係式は、所定の偏光状態の種類によって変わるが、数１、数２を用いて適宜変更することができる。また、所定の偏光状態は予め決まっていなくてもよく、照射部１０１が異なる偏光状態の光を順次照射して、異なる偏光方向の光を受光するそれぞれの画素のうち、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態を所定の偏光状態としてもよい。このとき、最初に最も画素値が大きくなるときに照射した光の偏光状態と、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態とは同じ偏光状態となる。
【００４４】
ここで、照射部１０１の偏光フィルタ部が、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部１０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、照射部１０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。また、照射部１０１の偏光フィルタ部が、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板を有する場合は、照射制御部１０２は、波長板を回転させることにより、照射部１０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。なお、照射部１０１が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを有している場合は、例えば、照射部１０１から照射された光がＡ方向の偏光方向となるような位置に、算出装置１００と撮像装置２００とをセットしておけばよい。
【００４５】
図４は、第２の実施の形態の算出システムを示す。算出システムは、撮像装置３００と、照射装置４００とを有する。撮像装置３００は、受光部３０１、照射情報取得部３０２、ズレ量算出部３０３、補正情報算出部３０４、記録部３０５、画素値計算部３０６、及び画像格納部３０７を備える。照射装置４００は、照射部４０１、照射制御部４０２、及び照射情報制御部４０３を備える。
【００４６】
照射部４０１は、光源と偏光フィルタ部を有する。照射部４０１は、撮像装置３００の受光部３０１に所定の偏光状態の光を照射する。偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを１つ有してもよい。偏光フィルタ部は、例えば、縦方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、横方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、斜め右方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタ、及び斜め左方向の直線偏光の光を透過する偏光フィルタを有してもよい。また、偏光フィルタ部は、複数の偏光フィルタを有する場合は、回転可能な構造を有しており、複数の偏光フィルタが同一円周上に配設される。そして、この偏光フィルタ部を回転させることにより光源からの光が通る光路上に何れかの偏光フィルタをセットすることができる。また、偏光フィルタ部は、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと回転可能な波長板を有してもよい。この波長板は回転可能な構造を有しており、波長板を回転させることにより、偏光フィルタを透過した光源の光の偏光状態が波長板を介して変わる。なお、照射部４０１は、第１の実施の形態の照射部１０１と同じ構成であってもよい。
【００４７】
照射制御部４０２は、照射部４０１を制御する。照射部４０１の偏光フィルタ部が複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部１０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、何れかの偏光状態の偏光フィルタを光源の光路上にセットする。これにより、光路上にセットされた偏光フィルタの偏光状態の光を照射することができる。また、照射部４０１の偏光フィルタ部が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板とを有する場合は、照射制御部４０２は、波長板を回転させることにより、照射部４０１が照射する光の偏光状態を変えるようにしてもよい。なお、照射部１０１が照射した光の偏光状態を所定の偏光状態という。照射制御部４０２は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００４８】
照射情報制御部４０３は、照射する光の偏光状態を制御する。照射制御部４０２は、照射情報制御部４０３の制御にしたがって、照射部１０１が照射する光の偏光状態を変える。また、照射情報制御部４０３は、照射する光の偏光状態の情報を照射情報取得部３０２に出力する。照射情報制御部４０３は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００４９】
受光部３０１は、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２を少なくとも備える。偏光パタニング素子３１１は、偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する。撮像素子３１２は、照射部４０１から照射された所定の偏光状態の光のうち、偏光パタニング素子３１１を透過した光を撮像する。撮像装置３００は、撮像素子を駆動させる撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器等も含んでもよい。つまり、撮像素子３１２が撮像した画像データを撮像素子駆動ドライバが読み出して、ＡＤ変換器によってデジタル信号に変換してもよい。この撮像素子３１２が撮像した画像データはズレ量算出部３０３又は画素値計算部３０６に出力される。また、撮像装置３００は、撮像素子が撮像した画像データに対して画像処理を施す画像処理部を備えてよく、該画像処理部が画像処理を施した画像データを、ズレ量算出部３０３又は画素値計算部３０６に出力してもよい。また、それぞれ偏光状態が異なる光をそれぞれ受光した画素の画素値を照射情報取得部３０２に出力してよい。なお、受光部３０１は、第１の実施の形態で説明した受光部２０１と同じ構成であってよい。撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器は情報処理装置によって制御される。また、画像処理部は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５０】
ズレ量算出部３０３は、所定の偏光状態の光が照射された場合の撮像素子３１２の画素の画素値から、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出する。また、この所定の偏光状態は、照射情報取得部３０２が取得した照射した光の偏光状態の情報に基づいて定まる。ズレ量算出部１０４は、算出したズレ量を補正情報算出部３０４に出力する。このズレ量算出部３０３は、第１の実施の形態で説明したズレ量算出部１０４と同じ構成であってよい。ズレ量算出部３０３は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５１】
補正情報算出部３０４は、撮像素子３１２の画素の画素値から偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのずれがない場合の画素値を計算するための補正情報を、ズレ量算出部３０３が算出したズレ量情報を用いて算出する。つまり、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の重ね合わせにズレが生じると、入射するはずの偏光状態以外の光も画素に入射するので、実際の画素の画素値から、重ね合わせのズレがない場合の画素の画素値を算出するための補正情報を算出する。この補正情報算出部３０４は、第１の実施の形態で説明した補正情報算出部１０５と同じ構成であってよい。記録部３０５は、補正情報算出部３０４が算出した補正情報を記録する。補正情報算出部３０４は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５２】
画素値計算部３０６は、補正情報を用いて、撮像素子の画素の画素値から偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する。また、画素値計算部３０６は、補正情報を用いて、撮像素子３１２のそれぞれの画素の画素値から重ね合わせのズレがない場合のそれぞれの画素値を計算してもよい。また、画素値計算部３０６は、補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素の画素値から、複数の画素の画素値をそれぞれ計算してよい。画素値計算部３０６は、情報処理装置によって実現してもよく、電子回路によって実現してもよい。
【００５３】
このとき、照射部４０１から所定の偏光状態の光を受光部３０１に照射したときの画像データは、補正情報を算出するために用いられるので、画素値計算部３０６は、照射部４０１から照射された所定の偏光状態の光を受光部３０１に照射したときの画像データに限らず、受光部３０１が撮像した他の画像データのそれぞれの画素値から、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とのズレがない場合の画素値を計算することができる。つまり、撮像装置３００は、記録部３０５に記録した補正情報を用いて、撮像した画像データから、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない画像データを得ることができる。画像格納部３０７は、画素値計算部３０６が計算した画素の画素値からなる画像データを格納する。これにより、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない場合の画素値を算出することができ、偏光イメージングの精度を上げることができる。なお、画素値計算部３０６は、上記第１の実施の形態で説明した画素値計算部１０６と同じ構成であってよい。
【００５４】
このように、撮像装置３００は、補正情報を算出して記録するので、撮像した画像データから、偏光パタニング素子３１１と撮像素子３１２との重ね合わせのズレがない画像データを得ることができ、偏光イメージングの精度を上げることができる。なお、第２の実施の形態においては、撮像装置３００が、ズレ量情報を算出するのではなく、計算装置などの他の装置がズレ量情報を算出してもよい。この場合は、撮像装置３００は、算出されたズレ量情報を格納してもよい。そして、補正情報算出部３０４は、格納したズレ量情報に基づいて補正情報を算出してもよい。また、撮像装置３００がズレ量情報及び補正情報を算出するのではなく、計算装置などの他の装置が、ズレ量情報と補正情報を算出してもよい。この場合は、撮像装置３００の記録部３０５は、算出された補正情報を記録する。なお、撮像装置３００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。また、照射装置４００は、プログラムを読み込んだＣＰＵ等の情報処理装置によって実現してもよい。
【００５５】
ここで、偏光パタニング素子３１１の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態の光として照射する方法について説明する。ここでは、Ａ方向の直線偏光の光を所定の偏光状態として照射する場合を例にして説明する。照射情報制御部４０３は、それぞれ異なる偏光状態の光を照射部４０１が順次照射するように照射制御部４０２を制御する。そして、受光部３０１により順次撮像された画像データを照射情報取得部３０２は照射情報制御部４０３に順次出力する。そして、照射情報制御部４０３は、送られてきた画像データに基づいて、照射した偏光状態が異なる複数の光のうち、どの偏光状態の光が偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光の光であるかを検出する。具体的にはＡ方向の直線偏光の光を受光する画素値が最も高くなるときに照射した偏光状態の光を、Ａ方向の直線偏光と同じ偏光状態の光であるとして検出する。そして、該検出した偏光状態の光を所定の偏光状態とする。偏光パタニング素子のＡ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を、所定の偏光状態の光としたが、Ａ方向以外の直線偏光、例えば、Ｂ方向、Ｃ方向、又はＤ方向の直線偏光と同じ偏光方向の光を所定の偏光状態として照射してもよい。この場合は、数３及び数４に示す関係式は、所定の偏光状態の種類によって変わるが、数１、数２を用いて適宜変更することができる。また、所定の偏光状態は予め決まっていなくてもよく、照射部４０１が異なる偏光状態の光を順次照射して、異なる偏光方向の光を受光するそれぞれの画素のうち、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態を所定の偏光状態としてもよい。このとき、最初に最も画素値が大きくなるときに照射した光の偏光状態と、最初に最も画素値が大きくなる画素が受光する光の偏光状態とは同じ偏光状態となる。
【００５６】
ここで、照射部４０１の偏光フィルタ部が、複数の偏光状態の光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタを有する場合は、照射制御部４０２は、偏光フィルタ部を回転させることにより、照射部４０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。また、照射部４０１の偏光フィルタ部が、１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタと波長板を有する場合は、照射制御部４０２は、波長板を回転させることにより、照射部４０１から偏光状態が異なる光を順次照射させるようにしてもよい。なお、照射部４０１が１つの偏光状態の光を透過する偏光フィルタを有している場合は、照射部４０１から照射された光がＡ方向の偏光方向となるような位置に、撮像装置３００と照射装置４００とをセットしておけばよい。
【００５７】
なお、上記各実施の形態では、偏光パタニング素子の何れかの偏光フィルタの偏光状態と同じ偏光状態の光を所定の偏光状態として、該所定の偏光状態の光を照射したときに撮像された画像データの画素値に基づいてズレ量情報を算出するようにしたが、所定の偏光状態の光が、偏光パタニング素子を基準とした場合に、どの方向に偏光している光であるかの情報がわかれば、偏光パタニング素子の偏光フィルタの偏光状態と異なる偏光状態の光を所定の偏光状態としてもよい。偏光パタニング素子を基準とした場合に、どの方向に偏光している光であるかの情報がわかれば、偏光パタニング素子と撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値ＩＡ、画素値ＩＢ、画素値ＩＣ、画素値ＩＤを第１偏光フィルタ２５１〜第４偏光フィルタ２５４の偏光状態に応じて求めることができるからである。
【００５８】
また、上記各実施の形態では、偏向パタニング素子のそれぞれの偏光フィルタは直線偏光の光を透過するようにしたが、円偏光を透過する偏光フィルタ、楕円偏光の光を透過する偏光フィルタを用いてもよい。また、偏向パタニング素子のそれぞれの偏光フィルタを用いて偏光した光を透過するようにしたが、偏光フィルタと波長板とを組み合わせて、偏光した光を透過してもよい。また、上記実施の形態では、偏光方向の変調のみのケースであったが、任意の偏光パラメータが変調しているケースであってもよい。例えば、偏光方向と位相差の両者が変調しているケースであってもよい。
【００５９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態の算出システムを示す。
【図２】偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４の画素の重ね合わせのズレ量を示す。
【図３】図２で示したズレ量で、偏光パタニング素子２０３と撮像素子２０４とが重ね合わせられたときの、それぞれの偏光フィルタとそれぞれの画素の様子を示す。
【図４】第２の実施の形態の算出システムを示す。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 算出装置
１０１ 照射部
１０２ 照射制御部
１０３ 画像取得部
１０４ ズレ量算出部
１０５ 補正情報算出部
１０６ 画素値計算部
２００ 撮像装置
２０１ 受光部
２０２ 画像格納部
２０３ 偏光パタニング素子
２０４ 撮像素子
２５０ 偏光フィルタユニット
２５１ 第１偏光フィルタ
２５２ 第２偏光フィルタ
２５３ 第３偏光フィルタ
２５４ 第４偏光フィルタ
２６１ 画素
２６２ 画素
２６３ 画素
２６４ 画素
３００ 撮像装置
３０１ 受光部
３０２ 照射情報取得部
３０３ ズレ量算出部
３０４ 補正情報算出部
３０５ 記録部
３０６ 画素値計算部
３０７ 画像格納部
３１１ 偏光パタニング素子
３１２ 撮像素子
４００ 照射装置
４０１ 照射部
４０２ 照射制御部
４０３ 照射情報制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射工程と、
前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出工程と
を備える算出方法。
【請求項２】
前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を、前記ズレ量情報を用いて算出する補正情報算出工程
をさらに備える請求項１に記載の算出方法。
【請求項３】
前記補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程
をさらに備える請求項２に記載の算出方法。
【請求項４】
前記画素値計算工程は、
前記補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する前記複数の画素の画素値から、該複数の画素の画素値をそれぞれ計算する
請求項３に記載の算出方法。
【請求項５】
前記補正情報算出工程は、
前記ズレ量情報から、それぞれの前記画素に入射する異なる偏光状態の光の面積を算出する面積算出工程を含み、算出された前記面積を用いて、前記補正情報を算出する
請求項２から４の何れかに記載の算出方法。
【請求項６】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、
前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部と
を備える算出装置。
【請求項７】
コンピュータを、
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、
前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部
として機能させるプログラム。
【請求項８】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、
前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と、
前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、
前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部と
を備える撮像装置。
【請求項９】
前記偏光パタニング素子に所定の偏光状態の光を照射した場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量情報を算出するズレ量算出部と、
前記ズレ量情報を用いて、前記補正情報を算出する補正情報算出部と
を備え、
前記補正情報算出部が算出した前記補正情報を記録する
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、
前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と
を備えたコンピュータを、
前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、
前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部
として機能させるプログラム。
【請求項１１】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、
前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と
を備えたコンピュータが画素値を計算する方法であって、
前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録工程と、
前記記録工程に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程と
を備える方法。
【請求項１】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射工程と、
前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出工程と
を備える算出方法。
【請求項２】
前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を、前記ズレ量情報を用いて算出する補正情報算出工程
をさらに備える請求項１に記載の算出方法。
【請求項３】
前記補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程
をさらに備える請求項２に記載の算出方法。
【請求項４】
前記画素値計算工程は、
前記補正情報を用いて、偏光状態がそれぞれ異なる偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する前記複数の画素の画素値から、該複数の画素の画素値をそれぞれ計算する
請求項３に記載の算出方法。
【請求項５】
前記補正情報算出工程は、
前記ズレ量情報から、それぞれの前記画素に入射する異なる偏光状態の光の面積を算出する面積算出工程を含み、算出された前記面積を用いて、前記補正情報を算出する
請求項２から４の何れかに記載の算出方法。
【請求項６】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、
前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部と
を備える算出装置。
【請求項７】
コンピュータを、
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子とが重ね合わされた受光部に、所定の偏光状態の光を照射する照射部と、
前記所定の偏光状態の光が照射された場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量を示すズレ量情報を算出するズレ量算出部
として機能させるプログラム。
【請求項８】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、
前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と、
前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、
前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部と
を備える撮像装置。
【請求項９】
前記偏光パタニング素子に所定の偏光状態の光を照射した場合の前記撮像素子の画素の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレ量情報を算出するズレ量算出部と、
前記ズレ量情報を用いて、前記補正情報を算出する補正情報算出部と
を備え、
前記補正情報算出部が算出した前記補正情報を記録する
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、
前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と
を備えたコンピュータを、
前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録部と、
前記記録部に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算部
として機能させるプログラム。
【請求項１１】
偏光状態が異なる光をそれぞれ透過する複数の偏光フィルタをそれぞれ含む複数の偏光フィルタユニットを有する偏光パタニング素子と、
前記偏光パタニング素子の前記複数の偏光フィルタを透過した光をそれぞれ受光する複数の画素を有する撮像素子と
を備えたコンピュータが画素値を計算する方法であって、
前記撮像素子の画素値から、前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算するための補正情報を記録する記録工程と、
前記記録工程に記録された補正情報を用いて、前記撮像素子の画素の画素値から前記偏光パタニング素子と前記撮像素子との重ね合わせのズレがない場合の画素値を計算する画素値計算工程と
を備える方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１０９７６３（Ｐ２０１０−１０９７６３Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０３９３（Ｐ２００８−２８０３９３）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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