【手続補正書】
【提出日】平成16年10月27日(2004.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を形成する波面を波面符号化するステップと、
光学像をデータストリームに変換するステップと、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を生成するために、縮小セットフィルタカーネルを用いてデータストリームを処理するステップと
を含む画像処理方法。
【請求項２】
処理のステップが、光学像の空間周波数スペクトルに対して相補的なフィルタカーネルを使用するステップを含む請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
波面符号化、変換、および処理のステップが、空間周波数スペクトルが縮小セットフィルタカーネルを用いるデータストリームの数学的処理と空間的に相関するように行われる請求項２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
波面符号化のステップが、非球面波面符号化光学要素を使用するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
波面符号化のステップが、コンスタントパスプロファイルオプティックスを用いて波面を波面符号化する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
コンスタントパスプロファイルオプティックスを介する波面の位相修正から生じる光学像の空間周波数スペクトルに対して縮小セットフィルタカーネルを策定するステップをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
処理のステップが、画素ごとに、シフタからなるフィルタタップ論理を用いて画像を処理するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
処理のステップが、画素ごとに、シフタおよび加算器からなるフィルタタップ論理を用いて画像を処理するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
処理のステップが、（ａ）２のべきの係数、（ｂ）２のべきの和の係数、および（ｃ）２のべきの差の係数の１つまたは複数からなる縮小セットフィルタカーネルを用いてデータを処理するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
処理のステップが、領域の少なくとも１つが０値を有する複数の領域からなる縮小セットフィルタカーネルを用いてデータを処理するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
波面符号化のステップが、ＰＳＦが縮小セットフィルタカーネルの領域に空間的に相関するように波面を波面符号化するステップを含み、ＰＳＦの情報のかなりの量が最終画像内にある請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
光学像をデータストリームに変換するステップが、非直線フォーマットの検出器からデータを出力することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
フォーマットが、対角線読出および円形読出の１つを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
処理のステップが、非直線フォーマットにマッチされた縮小セットフィルタカーネルを用いてデータストリームを処理することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
データを直線フォーマットに再写像するステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
波面符号化のステップが、検出器の光学像が実質的に検出器の非直線フォーマットと一致するように波面を波面符号化することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
処理のステップが、縮小セットグラディエントフィルタカーネルおよび一連の単一シフト差動タップを使用するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
処理のステップが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を処理するステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
波面符号化のステップが、ＰＳＦがフィルタカーネルに対応する空間パターン内の光学像の情報を実質的に含むように波面を波面符号化するステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
処理のステップが、縮小セットスケーリングフィルタカーネルおよび一連のスケーリングタップを使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
処理のステップが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を処理するステップを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
波面符号化のステップが、ＰＳＦがフィルタカーネルに対応する空間パターン内の情報を実質的に含むように波面を波面符号化するステップを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
処理のステップが、縮小セット分配フィルタカーネルおよび一連の分配プロパティスケーリング−加算タップを使用するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
処理のステップが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を処理するステップを含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
波面符号化のステップが、ＰＳＦがフィルタカーネルに対応する空間パターン内の光学像の情報を実質的に含むように波面を波面符号化するステップを含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
処理のステップが、縮小セット分配フィルタカーネルおよび一連の分配プロパティ加算−スケーリングタップを使用するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
処理のステップが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を処理するステップを含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
波面符号化のステップが、ＰＳＦがフィルタカーネルに対応する空間パターン内の光学像の情報を実質的に含むように波面を波面符号化するステップを含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
縮小セットフィルタカーネルを選択することによって、最終画像の所望の周波数応答を選択するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
波面符号化、変換、および処理のステップの１つを修正し、波面符号化、変換、および処理のステップの他の１つを最適化し、繰り返すステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
処理のステップが、重み付き行列を含む縮小セットフィルタカーネルを使用することを含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
光学像を形成する波面を波面符号化するステップと、
光学像をデータストリームに変換するステップと、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を生成するために、カラー固有フィルタカーネルを用いてデータストリームを処理するステップと
を含む画像処理方法。
【請求項３３】
光学像をデータストリームに変換するステップが、カラーディジタル検出器から別々のチャネルに色データを出力することを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
光学像を形成する波面を波面符号化するステップと、
光学像をデータストリームに変換するステップと、
データストリームを色空間変換するステップと、
色空間変換されたデータストリームの空間情報および色情報を１つまたは複数の別々のチャネルに分離するステップと、
空間情報および色情報の一方または両方のブラーを除去するステップと、
ブラー除去された空間情報をブラー除去された色情報と再組合せするためにチャネルを再組合せするステップと、
出力画像を生成するために再組合せされたブラー除去された空間情報および色情報を色空間変換するステップと
を含む画像処理方法。
【請求項３５】
データストリームから雑音をフィルタリングする第１ステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
波面符号化のステップが、雑音をフィルタリングする第１ステップとの空間的相関が存在するように光学像の空間周波数スペクトルを生成することを含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
再組合せされたブラー除去された空間情報および色情報から雑音をフィルタリングする第２ステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
雑音をフィルタリングする第２ステップが、光学像の空間周波数スペクトルの相補するものを使用することを含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
データストリームを色空間変換するステップが、動的色空間処理を用いて画像データを空間的に変更するステップを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
光学像を形成する波面を符号化する波面符号化要素と、
光学像をデータストリームに変換する検出器と、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を生成するために、縮小セットフィルタカーネルを用いてデータストリームを処理するイメージプロセッサと
を含む、光学像を生成する光イメージングシステム。
【請求項４１】
フィルタカーネルが、ＰＳＦに対して空間的に相補的である請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項４２】
フィルタカーネルの空間周波数領域版が、光学像の空間周波数スペクトルに対して相補的である請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項４３】
波面符号化要素、検出器、およびイメージプロセッサが、光学像が縮小セットフィルタカーネルを用いるデータストリームの数学的処理に空間的に相関するように協同する請求項４２に記載の光イメージングシステム。
【請求項４４】
波面符号化要素が、非球面波面符号化光学要素を含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項４５】
波面符号化要素が、コンスタントパスプロファイルオプティックスを含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項４６】
縮小セットフィルタカーネルが、コンスタントパスプロファイルオプティックスを介する波面の位相修正から生じるＰＳＦに対して相補的である請求項４５に記載の光イメージングシステム。
【請求項４７】
イメージプロセッサが、画素ごとに、シフタからなる論理を有するフィルタタップを実施する請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項４８】
イメージプロセッサが、画素ごとに、シフタおよび加算器からなる論理を有するフィルタタップを実施する請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項４９】
縮小セットフィルタカーネルが、２のべきの係数からなる請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項５０】
縮小セットフィルタカーネルが、２のべきの和および差の一方または両方の係数からなる請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項５１】
縮小セットフィルタカーネルが、領域の少なくとも１つが０値を含む複数の領域からなる請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項５２】
波面符号化要素が、ＰＳＦが縮小セットフィルタカーネルの領域に対応するように波面を修正し、ＰＳＦの情報のかなりの量が最終画像内にある請求項５１に記載の光イメージングシステム。
【請求項５３】
検出器が、非直線フォーマットでデータストリーム内にデータを出力する請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項５４】
フォーマットが、対角線読出および円形読出の１つを含む請求項５３に記載の光イメージングシステム。
【請求項５５】
縮小セットフィルタカーネルが、非直線フォーマットにマッチされる請求項５３に記載の光イメージングシステム。
【請求項５６】
イメージプロセッサが、データを直線フォーマットに再写像する請求項５５に記載の光イメージングシステム。
【請求項５７】
ＰＳＦ内の情報が、実質的に非直線フォーマットに対応する請求項５３に記載の光イメージングシステム。
【請求項５８】
縮小セットフィルタカーネルが、一連の単一シフト差動タップを有する縮小セットグラディエントフィルタカーネルを含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項５９】
イメージプロセッサが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を実行する請求項５８に記載の光イメージングシステム。
【請求項６０】
波面符号化要素が、ＰＳＦに、フィルタカーネルに対応する空間パターン内の実質的にすべての情報が含まれるように波面を修正する請求項５８に記載の光イメージングシステム。
【請求項６１】
縮小セットフィルタカーネルが、縮小セットスケーリングフィルタカーネルおよび一連のスケーリングタップを含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項６２】
イメージプロセッサが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を実行する請求項６１に記載の光イメージングシステム。
【請求項６３】
縮小セットフィルタカーネルが、縮小セット分配フィルタカーネルおよび一連の分配プロパティスケーリング−加算タップを含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項６４】
イメージプロセッサが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を実行する請求項６３に記載の光イメージングシステム。
【請求項６５】
縮小セットフィルタカーネルが、一連の分配プロパティ加算−スケーリングタップと共に縮小セット分配フィルタカーネルを含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項６６】
イメージプロセッサが、フィルタカーネルのすべての係数値について単一の合計を実行する請求項６５に記載の光イメージングシステム。
【請求項６７】
縮小セットフィルタカーネルが、重み付き行列を含む請求項４０に記載の光イメージングシステム。
【請求項６８】
光学像を形成する波面を位相修正する波面符号化要素と、
光学像をデータストリームに変換するカラー検出器と、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を生成するために、カラー固有フィルタカーネルを用いてデータストリームを処理するイメージプロセッサと
を含む画像処理システム。
【請求項６９】
イメージプロセッサが、カラーディジタル検出器からのカラーデータを別々のチャネルに分離する手段を含む請求項６８に記載の画像処理システム。
【請求項７０】
光学像を形成する波面を位相修正する波面符号化要素と、
光学像をデータストリームに変換する検出器と、
データストリームを色空間変換する手段と、
色空間変換されたデータストリームの空間情報および色情報を１つまたは複数の別々のチャネルに分離する手段と、
空間情報および色情報の一方または両方のブラーを除去する手段と、
ブラー除去された空間情報をブラー除去された色情報と再組合せするためにチャネルを再組合せする手段と、
出力画像を生成するために再組合せされたブラー除去された空間情報および色情報を色空間変換する手段と
を含む画像処理システム。
【請求項７１】
データストリームから雑音をフィルタリングする手段をさらに含む、請求項７０に記載の画像処理システム。
【請求項７２】
波面符号化要素が、雑音をフィルタリングする手段との空間的相関が存在するように光学像の空間周波数スペクトルを生成する請求項７１に記載の画像処理システム。
【請求項７３】
再組合せされたブラー除去された空間情報および色情報から雑音をフィルタリングする手段をさらに含む請求項７０に記載の画像処理システム。
【請求項７４】
再組合せされたブラー除去された空間情報および色情報から雑音をフィルタリングする手段が、光学像の空間周波数スペクトルの相補するものを使用する請求項７３に記載の画像処理システム。
【請求項７５】
データストリームを色空間変換する手段が、動的色空間処理を含む請求項７０に記載の画像処理システム。
【請求項７６】
動的色空間処理に基づく雑音フィルタリングの手段をさらに含む請求項７５に記載の画像処理システム。
【請求項７７】
カメラ内で光学像を形成する波面を位相修正する波面符号化要素と、
光学像をデータストリームに変換する検出器と、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を形成するために、縮小セットフィルタカーネルを用いてデータストリームを処理するイメージプロセッサと
を有するカメラを含む電子デバイス。
【請求項７８】
電子デバイスが、携帯電話および電子会議装置の１つを形成する、請求項７７に記載の電子デバイス。
【請求項７９】
光学像を形成する波面をコンスタントパスプロファイルオプティックスを用いて波面を波面符号化するステップと、
光学像をデータストリームに変換するステップと、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を生成するためにデータストリームを処理するステップと
を含む画像処理方法。
【請求項８０】
光学像を形成する波面を符号化するコンスタントパスプロファイルオプティックスと、
光学像をデータストリームに変換する検出器と、
波面符号化の影響を逆転し、最終画像を生成するためにデータストリームを処理するイメージプロセッサと
を含む、光学像を形成する光イメージングシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
これと比較して、２のべきの値を有する縮小セットフィルタカーネルを使用する、ＡＬＵ５６０Ａは、１つのシフトだけを有する。ベクタマシンまたはパイプラインデバイスなどの一般化されたＡＬＵ５５０のより洗練された実施形態であっても、そのような単一シフトより多くのリソースを必要とする可能性が高い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
光学レンズ２４０２は、波面符号化式でもあり、たとえば、レンズ２４０２の一表面２４１４が、波面符号化非球面光学要素である。したがって、光学レンズ２４０２および要素２４０４は、上で述べたオプティックスおよび波面符号化要素（たとえば、図２のオプティックス２０１および要素２１０）として機能することができる。マイクロプロセッサ２４１０は、たとえば、上で述べた処理セクション（たとえば、図２の画像処理セクション２４０）である。マイクロプロセッサ２４１０は、データストリーム２４０８の処理にフィルタカーネルを使用し、これによって、レンズ２４０２による位相操作に起因する波面を復号し、明快な画像２４１２を生成する。画像２４１２は、たとえば、ＬＣＤディスプレイ２４１５または他のディスプレイ画面に表示することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
さらに、適当なフィルタカーネル（たとえば、２のべきのカーネル値を有する縮小セットフィルタカーネル）および対応する位相マスク（すなわち、表面波面符号化要素２４１４）を選択することによって、マイクロプロセッサ２４１０が、プロセッサ負荷およびメモリ要件を減らされて動作することができる。１つの例で、マイクロプロセッサ２４１０が、図５の画像処理セクション５４０およびカーネル５３０を使用して、そのようなプロセッサ負荷およびメモリ要件を減らす。もう１つの例で、マイクロプロセッサ２４１０が、図６Ｂおよび／または図７の論理アーキテクチャを使用して、そのようなプロセッサ負荷およびメモリ要件を減らす。同様に、マイクロプロセッサ２４１０は、図８で述べた画像処理セクション８４０およびカーネル８３０を使用して、ある他の利点を達成することができる。色処理目標を含む設計上の考慮点に応じて、マイクロプロセッサ２４１０は、たとえば、図１０、図１６Ａ、および／または図１６Ｂに関して開示された処理技法を使用することができる。もう１つの例で、電子デバイス２４００が、図９Ａまたは図９Ｂあるいは図１１Ａ〜１１Ｄの１つのイメージングアーキテクチャを実施する光−電子構成要素を使用することができる。処理要件を減らすことによって、電子デバイス２４００を、より安価なプロセッサまたはより少ないメモリを用いて構成することができる。当業者は、メモリ節約が、同様に他のメモリデバイスまたはカード２４１６に変形され、さらなる節約をもたらすことを諒解する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
中央光線は、外側の光線よりもミスフォーカス効果に対する寄与が少ないので、これらの光線に異なる形で影響するように、輪郭線の形状を中央領域および外側領域について変更することができる。これによって、インフォーカスＰＳＦ、アウトオブフォーカスＰＳＦ、高ＭＦＴ、およびディジタルフィルタリングのパワースペクトルのカスタマイズが可能になる。ディジタルフィルタのパワースペクトルによって、フィルタリングの後の相加性雑音のパワースペクトルが修正される。したがって、フィルタリングの後の雑音低下技法は、上で説明したものなど、雑音低下およびイメージングに関してオプティックスとディジタル処理を連帯的に設計することによって、ますます効果的になる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図３３に、図２７のプロファイル２７００Ａなどの５角形パスを有するコンスタントプロファイルパスオプティックスの一例を示す。この例では、表面の関数形式が、５角形パス領域内の各直線線分について同一である。２次多項式によって、パスに沿った表面（３３０４）が記述され、３時多項式によって、パスを横切る振幅（３３０６）が記述される。光学表面（プロファイル３３００）は、１０個の等しくない形状のローブと、かなり平坦な中央領域を有する。対応するＭＴＦ３３０２は、２Ｄ  ＭＴＦ平面の中央付近でほぼ円の形を有する。約１．５波の光強度が、パスに沿って３３０４使用され、０から１８の振幅が、パス３３０６を横切って使用されている。