【手続補正書】
【提出日】令和2年10月2日(2020.10.2)
【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】
視差を有する一対の画像を取得する取得手段と、
前記一対の画像から、解像度の異なる複数の階層の画像対を生成する生成手段と、
前記複数の階層の画像対を用いて、像ズレ量を算出する算出手段と、を有し、
前記算出手段は、前記複数の階層のうち、予め決められた第１の階層の画像対の像ズレ量を算出し、当該第１の階層の像ズレ量に基づいて、前記複数の階層のうち、像ズレ量の算出を終了する第２の階層を決定すると共に、前記第１の階層の像ズレ量を利用して、前記第２の階層の画像対の像ズレ量を算出することを特徴とする像ズレ量算出装置。
【請求項２】
前記複数の階層は、階層が低いほど画像対の解像度が低く、
前記算出手段は、算出した像ズレ量と、当該像ズレ量を算出した階層よりも１層高い階層の画像対を用いて、当該１層高い階層の画像対の像ズレ量を算出する処理を、前記第２の階層まで繰り返し行うことを特徴とする請求項１に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項３】
前記第１の階層は、最も低い解像度の階層であることを特徴とする請求項１または２に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記第１の階層の像ズレ量が、第１の像ズレ量である場合に、当該第１の像ズレ量よりも小さい第２の像ズレ量である場合よりも、低い階層を前記第２の階層として決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項５】
前記複数の階層は、３以上の階層を有し、前記第１の階層は、最も低い解像度と最も高い解像度の階層を除いたいずれかの階層であることを特徴とする請求項１に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項６】
前記複数の階層は、階層が低いほど画像対の解像度が低く、
前記算出手段は、
前記第２の階層が前記第１の階層より高い場合に、算出した像ズレ量と、当該像ズレ量を算出した階層よりも１層高い階層の画像対を用いて、当該１層高い階層の画像対の像ズレ量を算出する処理を、前記第２の階層まで繰り返し行い、
前記第２の階層が前記第１の階層より低い場合に、前記第１の階層の像ズレ量と、前記第２の階層の画像対を用いて、前記第２の階層の画像対の像ズレ量を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記第１の階層の画像対の各画素の位置について、それぞれ前記第２の階層を決定すると共に、前記第１の階層の像ズレ量を利用して、各画素の位置について、前記第２の階層における像ズレ量を算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項８】
前記各画素の位置において算出された像ズレ量を統合する統合手段を更に有することを特徴とする請求項７に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項９】
前記算出手段は、更に、前記一対の画像における被写体信号の空間周波数分布、および、前記一対の画像を撮影した撮像素子で発生するノイズ量に応じて、前記第２の階層を決定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項１０】
前記被写体信号の空間周波数分布は、前記一対の画像を撮影したときの結像光学系の振幅伝達関数と、前記撮像素子の空間周波数特性とに基づいて求めることを特徴とする請求項９に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項１１】
前記撮像素子で発生するノイズ量は、前記撮像素子のＩＳＯ感度および露光時間の少なくともいずれかに基づいて求めることを特徴とする請求項９または１０に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項１２】
前記算出手段は、前記被写体信号の空間周波数分布と、前記ノイズ量とが同量となる空間周波数から低周波側の帯域を含む解像度の階層を、前記第２の階層として決定することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項１３】
前記算出手段は、更に、前記一対の画像のコントラストに応じて、前記第２の階層を決定し、前記コントラストが第１のコントラストの場合に、当該第１のコントラストよりも高い第２のコントラストである場合よりも、低い階層を前記第２の階層として決定することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置。
【請求項１４】
結像光学系を通過した光束に基づいて、視差を有する一対の画像を生成する撮像手段と、
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置と、
前記第２の階層の像ズレ量をデフォーカス量に変換するデフォーカス量算出部と
を有することを特徴とするデフォーカス量算出装置。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置と、
前記第２の階層の像ズレ量を距離に変換する距離算出部と
を有することを特徴とする距離算出装置。
【請求項１７】
取得手段が、視差を有する一対の画像を取得する工程と、
生成手段が、前記一対の画像から、解像度の異なる複数の階層の画像対を生成する生成工程と、
算出手段が、前記複数の階層のうち、予め決められた第１の階層の画像対の像ズレ量を算出する工程と、
前記算出手段が、前記第１の階層の像ズレ量に基づいて、前記複数の階層のうち、像ズレ量の算出を終了する第２の階層を決定する工程と、
前記算出手段が、前記第１の階層の像ズレ量を利用して、前記第２の階層の画像対の像ズレ量を算出する工程と
を有することを特徴とする像ズレ量算出方法。
【請求項１８】
コンピュータを、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の像ズレ量算出装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
一方、１対の画像間の注目点に対する対応点を探索する手法として、特許文献３に記載の粗密探索法が知られている。この手法は、まず元の画像の解像度を低下させ、解像度が異なる複数の画像を生成する。次に解像度が低い画像で対応点の探索を行い、この結果を参考に、徐々に解像度が高い画像で対応点を探索し、最終的に元の高解像度の画像で対応点を算出するものである。このようにして対応点を算出することで、高解像度の画像から直接対応点を算出する場合と比べて演算時間を軽減できることが知られている。また、この手法を一対の測距画像間に対して用いることで、像ズレ量を算出することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
Ｓ１０３にて合焦していると判定された場合は、Ｓ１０５にて、シャッターボタン（不図示）が所謂全押し（ＳＷ２  ＯＮ）されたか否かの判定を行う。全押しされていないと判定された場合は、Ｓ１０２へ戻り、上述の処理を繰り返す。一方、Ｓ１０５にてシャッターボタンが全押しされたと判定された場合には、撮像素子１０１から一対の画像を読み出し、記録部１０４に保存する（Ｓ１０６）。記録部１０４に保存された一対の画像に対して画像生成部において現像処理を施すことで、観賞用画像を生成することができる。また、後述する算出手順を用いてデフォーカス量を算出し、デフォーカス量で合焦状態を判別しても良い。あるいは、後述する算出手順を用いて、被写体の距離情報を生成することができる。例えば、距離情報に基づいて、画像上の領域をグループ分けするなどの処理を施すことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図３（ｂ）は光軸１４０と撮像素子１０１との交点（中心像高）から、結像光学系１２０の射出瞳１３０を見た図である。第１の重心位置２１１及び第２の重心位置２２１は、それぞれ第１の瞳領域２１０及び第２の瞳領域２２０を通過し、第１の光電変換部１６１及び第２の光電変換部１６２で受光する光束の、射出瞳１３０上における重心位置を示している。本実施形態においては、第１の重心位置２１１は、射出瞳１３０の中心から第１の軸２００に沿って偏心（シフト）している。一方、第２の重心位置２２１は、第１の軸２００に沿って、第１の重心位置２１１とは逆の方向に偏心（シフト）している。すなわち、第１の瞳領域２１０と第２の瞳領域２２０は第１の軸２００に沿って互いに異なる方向に偏心している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
なお、Ｓ５で決定された終了層が暫定像ズレ量を算出した階層（第Ｎ層）と同じときは、Ｓ６の工程を省略し、暫定像ズレ量を最終的な像ズレ量として採用すればよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
＜デフォーカス量算出部・距離算出部＞
上述した構成を有する像ズレ量算出装置１１０に、像ズレ量をデフォーカス量に変換するデフォーカス量算出部を追加することで、デフォーカス量算出装置を構成しても良い。あるいは、像ズレ量算出装置１１０に、像ズレ量を被写体距離に変換する距離算出部を追加することで、距離算出装置を構成しても良い。