(57)【要約】      （修正有）【課題】特定の近赤外光と可視光を使用し再現度の高いカラー画像を得ることができる撮像装置を提供する。【解決手段】イメージセンサー１０２から出力された画像に含まれる原色領域を元に、近赤外信号量算出部１０４で近赤外光による信号量を算出し、近赤外信号量減算部１０５によって全体の信号量から近赤外光による信号量を減算し可視光のみの信号量とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光および近赤外光に感度を有し、各画素にそれぞれ赤、青、緑の原色に透過特性を持つフィルタを配置したイメージセンサーと、前記イメージセンサーの入射光経路に配置され、イメージセンサーのそれぞれの感度がほぼ均一となる特定の波長領域と可視光領域を透過する光学フィルタを有し、原色領域から特定の波長領域による信号量を計算する信号推定部と、前記信号量を元に信号量を一律減算する信号処理部を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
赤、青、緑の信号のうち、ある一色の信号強度が強く、他の二色の信号強度が均一である領域を原色領域として、入力された画像から検索する原色検索処理部を特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置において、原色とする領域が複数ある場合、信号強度の強いある一色と、信号強度が均一の他の二色の信号強度を比較し、差が大きい領域を優先的に使用することを特徴とする、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置において、原色とする領域をユーザーが指定することを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ、近赤外光の特定の波長領域と可視光領域を透過する光学フィルタ、特定の波長から感度が均一となる原色フィルタを搭載したセンサーを有し、取得した画像から原色領域を推定し、近赤外光による信号量を推定、画像の色を補正するものである。
【背景技術】
【０００２】
低照度環境下において、感度をあげるために非可視の波長、特に近赤外の波長領域を使用することが検討されている。また、一般的にRGBに感度を持つセンサーは非可視の近赤外の波長領域において、特定の波長領域からRGBの感度が均一になることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５３５７８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０７８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特定波長領域を使用することで近赤外光による信号量が赤、青、緑均一に入力されたとしても、実際に見た目とは異なった色となってしまう。色の再現性を得るための発明として、特許文献１と特許文献２が挙げられる。特許文献１に記載された手法の場合、一般的な赤、青、緑の原色フィルタを搭載したセンサーではなく、原色に補色を加えた特殊なセンサーを使用する必要があり、また特許文献２においても赤外の信号レベルを把握するために近赤外域に感度を持つセンサーを使用する必要があった。
【０００５】
本件ではこのような問題において、特殊なセンサーを使用することなく一般的な原色フィルタを搭載したセンサーを用いて、近赤外光を使用した場合も色再現性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明はレンズ、近赤外光の特定の波長領域と可視光領域を透過する光学フィルタ、特定の波長から感度が均一となる原色フィルタを搭載したセンサーを有し、取得した画像から原色領域を推定し、近赤外光による信号量を推定、画像の色を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、取得した画像内から近赤外光による信号量を推定し、画像処理を行うことで、特別なセンサーを使用することなく色再現性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１を構成するブロック図
【図２】本発明の実施形態１を構成するフローチャート図
【図３】本発明の実施形態１における波長領域を示す図
【図４】本発明の実施形態１における入力信号を示す図
【図５】本発明の実施形態１における原色と赤外信号量を示す図
【図６】本発明の実施形態２を構成するブロック図
【図７】本発明の実施形態２を構成するフローチャート図
【図８】本発明の実施形態２における原色指定方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわるブロック図であり、図２は本発明の実施形態にかかわるフローチャート図である。
【００１０】
［実施例１］
図１を参照して、本発明の第１の実施例による原色領域を検出し、近赤外光による信号量を推測し、全体の信号量から推定した信号量を減算することで本来の信号量を得る撮像装置について説明する。
【００１１】
図１は原色領域を検出し、近赤外光による信号量を推測し、全体の信号量から推定した信号量を減算することで本来の信号量を得る撮像装置を構成するブロック図である。レンズ１００から入射した光を可視近赤フィルタ１０１は可視光とイメージセンサー１０２の赤、青、緑の感度が均一となる波長領域を透過させる。イメージセンサー１０２は入力された可視光と近赤外光から撮像する。 原色検出部１０３では入力された画像から原色と推定される領域を検出する。近赤外信号量算出部１０４で近赤外光による信号量を算出し、近赤外信号量減算部１０５によって全体の信号量から近赤外光による信号量を減算し可視光のみの信号量とする。画像出力部１０６は画像処理された結果を出力する。
【００１２】
図２は赤外信号量を推定し信号処理を実施する処理について記載したフローチャート図である。まず信号量検出ステップＳ１０にて、イメージセンサーから出力された撮影領域の中で、赤、青、緑いずれか一つの信号量が高い領域を検出する。信号量が高い領域に対し、信号量判定ステップＳ１１にて信号量が高い一つの信号以外の二つの信号について信号量を比較しほぼ均一かどうかを調べる。二つの信号量が均一で合った場合、原色検出ステップＳ１２にて原色領域として検出する。
【００１３】
二つの信号量が均一でなかった場合は、原色領域ではないため、信号量判定ステップＳ１１にて別の領域を検出する。近赤外信号量推定ステップＳ１３では原色として検出された領域の信号量が低い二つ色の信号量を近赤外光によって得られた信号量と推定する。信号量減算プロセスＳ１４では近赤外信号量推定ステップＳ１３で得られた近赤外光に寄る信号量をイメージセンサーから得られた画像に対し減算する。
【００１４】
図３は一般的な原色フィルタを搭載したイメージセンサーについての波長ごとの感度と、可視光と赤外光を透過する光学フィルタの透過率について示したものである。イメージセンサーの光の波長が800nmを超えたところから感度が均一になっており、可視近赤フィルタはイメージセンサーの感度が均一となる領域と可視光の領域を透過するようになっている。
【００１５】
図４は図３におけるイメージセンサーと可視近赤フィルタを組み合わせて原色を撮影した場合の信号量を示したものである。図4に示すように原色とは一つの信号量が高く入り、他の二色については信号量がほぼない状態である。図３におけるイメージセンサーと可視近赤フィルタを組み合わせた場合、近赤外領域の信号量は均一に入るため、赤、青、緑の全ての信号量が均一に上がる。
【００１６】
原色の場合、本来信号はひとつの色にしか入っていないため、2つの信号については近赤外光による信号量のみとなり、またイメージセンサーの感度と、可視近赤フィルタの透過特性からその信号量は均一となる。そのため、一つの色の信号量が高く、二つの色の信号量が均一である領域は原色であるとみなすことができる。
【００１７】
図５は図２における近赤外信号量推定ステップＳ１３、および信号量減算プロセスＳ１４を示したものである。原色と推定される領域においては、一つの信号量が高く、二つの信号量が均一の状態となる。また、均一の信号量となる二つの色については、その信号量のほぼすべてが近赤外光による信号量とみなすことができる。そのため、近赤外信号量推定ステップＳ１３では均一となる二色の信号量を近赤外光による信号量として検出する。
【００１８】
イメージセンサーの感度と可視近赤フィルタの透過特性から、イメージセンサーから出力される画像にはいる近赤外光による信号量は均一となるため、信号量減算プロセスＳ１４では検出された近赤外光による信号量をイメージセンサーから入力された画像から一律減算することで、近赤外光による影響を除いた画像を得ることが可能となる。
【００１９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００２０】
［実施例２］
以下図６を参照して、本発明の第２の実施例による原色領域をユーザーが指定し、近赤外光による信号量を推測し、全体の信号量から推定した信号量を減算することで本来の信号量を得る撮像装置について説明する。
【００２１】
図１は原色領域をユーザーが指定し、その領域から近赤外光による信号量を推測し、全体の信号量から推定した信号量を減算することで本来の信号量を得る撮像装置を構成するブロック図である。レンズ２００から入射した光を可視近赤フィルタ２０１は可視光とイメージセンサー２０２の赤、青、緑の感度が均一となる波長領域を透過させる。イメージセンサー２０２は入力された可視光と近赤外光から撮像する。 原色指定部２０３では入力された画像から原色と推定される領域をユーザーが直接指定する。近赤外信号量算出部２０４で近赤外光による信号量を算出し、近赤外信号量減算部２０５によって全体の信号量から近赤外光による信号量を減算し可視光のみの信号量とする。画像出力部２０６は画像処理された結果を出力する。
【００２２】
図７は赤外信号量を指定し信号処理を実施する処理について記載したフローチャート図である。まず原色指定ステップＳ２０にて、イメージセンサーから出力された撮影領域の中で、赤、青、緑いずれかの原色領域をユーザーが指定する。信号量判定ステップＳ２１にて信号量が高い一つの信号以外の二つの信号について信号量を比較しほぼ均一かどうかを調べる。
【００２３】
二つの信号量が均一で合った場合、ユーザーが指定した領域は原色であると判断し原色検出ステップＳ２２にて原色領域として検出する。二つの信号量が均一でなかった場合は、ユーザーの指定に誤りがあるため終了する。近赤外信号量推定ステップＳ２３では原色として検出された領域の信号量が低い二つ色の信号量を近赤外光によって得られた信号量と推定する。信号量減算プロセスＳ１４では近赤外信号量推定ステップＳ２３で得られた近赤外光に寄る信号量をイメージセンサーから得られた画像に対し減算する。
【００２４】
図８はイメージセンサーから入力された実施形態２における原色指定方法を示す図である。
【００２５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１００  レンズ
１０１  可視近赤フィルタ
１０２  イメージセンサー
１０３  原色検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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