(57)【要約】  【課題】  【解決手段】  画像領域のフォーカス評価情報を用いて合成画像を構築するシステム。【選択図】  図３
2007514248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次位置にあるレンズを用いて一次画像を捕捉するステップであって、前記レンズがターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するステップと；
別の位置において前記レンズで別の画像を捕捉するステップと；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定するステップと；
前記一次画像の前記少なくとも一の合焦外領域の焦点に対する前記別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定するステップと；
前記一次画像の前記少なくとも一の合焦外領域の焦点に対するより鮮明な焦点を有する前記別の画像の前記少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える前記少なくとも一の偏差を有するレンズが、更に：
前記レンズが規定の焦点距離から第１の許容誤差を超える少なくとも一の焦点距離を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える前記少なくとも一の偏差を有するレンズが、更に：
前記レンズが、規定の球面収差から第１の許容誤差を超える少なくとも一の球面収差を有することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える前記少なくとも一の偏差を有するレンズが、更に：
前記レンズが、規定の筒状収差から第１の許容誤差を超える少なくとも一の筒状収差を有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記一次位置にあるレンズを用いて一次画像を捕捉するステップであって、当該レンズがターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える前記少なくとも一の偏差を有するステップが、更に：
前記レンズの一次焦点面位置において前記一次画像を捕捉するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記レンズの一次焦点面位置において前記一次画像を捕捉するステップが更に：
前記レンズの一次焦点面位置において光検出器アレイで前記一次画像を捕捉するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、別の位置にある前記レンズで別の画像を捕捉するステップが更に：
前記一次位置の前記レンズの一次焦点面位置において別の画像を捕捉するステップとを具えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記一次位置にある前記レンズの一次焦点面位置で別の画像を捕捉するステップが更に：
前記別の位置に前記レンズの少なくとも一部を移動させるステップと；
前記一次位置にある前記レンズの前記一次焦点面位置において光検出器アレイで前記別の画像を捕捉するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、前記別の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させるステップが更に：
前記ターゲット光学特性から第１の許容誤差によって拘束される少なくとも一の距離内において、前記別の位置に前記レンズの少なくとも一部を移動させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法において、前記別の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させるステップが更に：
中間レンズを移動させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の方法において、前記別の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させるステップが更に：
前記レンズの少なくとも一部分が前記別の位置にあるように前記レンズを歪ませるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定するステップが更に：
前記一次画像の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対して前記別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定するステップが更に：
前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算するステップが更に：
前記別の画像の少なくとも一の領域で前記一次画像の少なくとも一の領域をマッピングするステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法において、前記一次画像の前記少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する前記別の画像の前記少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが更に：
前記一次画像の合焦外領域の少なくとも一部を、前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部分で置き換えるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記一次画像の合焦外領域の少なくとも一部を、前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部分で置き換えるステップが更に：
ティルティング画像処理技術、モルフィング画像処理技術、ブレンディング画像処理技術、およびステッチング画像処理技術のうちの少なくとも一つを使用するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法において、前記一次画像の前記少なくとも一の合焦外領域の焦点に対するより鮮明な焦点を有する前記別の画像の前記少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが更に：
前記一次画像の特徴を前記別の画像の特徴と関連付けるステップと；
前記一次画像と別の画像の少なくとも一つのサイズ歪、色歪、および変位歪のうちの少なくとも一つを検出するステップと；
前記検出した一次画像と別の画像の少なくとも一つのサイズ歪、色歪、および変位歪のうちの少なくとも一つを補正するステップと；
前記補正した歪を用いて合成画像を組み立てるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法において、前記一次画像の前記少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する前記別の画像の前記少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが更に：
前記一次画像と前記別の画像の間の動きを補正するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
ターゲット光学特性からの第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するレンズと；
一次位置において、レンズを用いて一次画像を捕捉する手段と；
別の位置において前記レンズを用いて別の画像を捕捉する手段と；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定する手段と；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対する前記別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定する手段と；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する前記別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築する手段と；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記ターゲット光学特性からの第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するレンズが更に：
規定された焦点距離から第１の許容誤差を超える少なくとも一の焦点距離を有する前記レンズを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記ターゲット光学特性からの第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するレンズが更に：
規定された球面収差から第１の許容誤差を超える少なくとも一の球面収差を有する前記レンズを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記ターゲット光学特性からの第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するレンズが更に：
規定された筒状収差から第１の許容誤差を超える少なくとも一の筒状収差を有する前記レンズを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記一次位置においてレンズを用いて一次画像を捕捉する手段が更に：
前記レンズの一次焦点面位置で前記一次画像を捕捉する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムにおいて、前記レンズの一次焦点面位置で前記一次画像を捕捉する手段が更に：
前記レンズの一次焦点面位置で光検出器アレイを用いて一次画像を捕捉する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項１９に記載のシステムにおいて、別の位置にある前記レンズで別の画像を捕捉する手段が更に：
前記一次位置で前記レンズの一次焦点面位置で前記別の画像を捕捉する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムにおいて、前記一次位置で前記レンズの一次焦点面位置で前記別の画像を捕捉する手段が更に：
前記他の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させる手段と；
前記一次位置にある前記レンズの一次焦点面位置において光検出器アレイを用いて前記別の画像を捕捉する手段と；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムにおいて、前記別の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させる手段が更に：
前記ターゲット光学特性から前記第１の許容誤差によって拘束された少なくとも一の距離内で前記レンズの少なくとも一部を前記別の位置へ移動させる手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
請求項２６に記載のシステムにおいて、前記別の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させる手段が更に：
中間レンズを移動させる手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２９】
請求項２６に記載のシステムにおいて、前記別の位置へ前記レンズの少なくとも一部を移動させる手段が更に：
前記レンズの少なくとも一部が前記別の位置にあるように前記レンズを歪ませる手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３０】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定する手段が更に：
前記一次画像の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３１】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対する前記別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定する手段が更に：
前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３２】
請求項３１に記載のシステムにおいて、前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算する手段が更に：
前記一次画像の少なくとも一の領域を前記別の画像の少なくとも一の領域でマッピングする手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３３】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する前記別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築する手段が更に：
前記一次画像の合焦外領域の少なくとも一部を、前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部で置き換える手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３４】
請求項３３に記載のシステムにおいて、前記一次画像の合焦外領域の少なくとも一部を前記別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部で置き換える手段が更に：
ティルティング画像処理技術、モルフィング画像処理技術、ブレンディング画像処理技術、およびステッチング画像処理技術のうちの少なくとも一つを使用する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３５】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する前記別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築する手段が更に：
前記一次画像の特徴を前記別の画像の特徴と関連付ける手段と；
前記一次画像と別の画像の少なくとも一つのサイズ歪、色歪、および変位歪のうちの少なくとも一つを検出する手段と；
前記検出した一次画像と別の画像の少なくとも一つのサイズ歪、色歪、および変位歪のうちの少なくとも一つを補正する手段と；
前記補正した歪を用いて合成画像を組み立てる手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３６】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する前記別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築する手段が更に：
前記一次画像と前記別の画像の間の動きを補正する手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３７】
光検出器アレイと；
ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の変位を有するレンズと；
前記レンズを前記光検出器アレイに対する一次位置および別の位置に位置決めし、前記一次位置および別の位置で画像捕捉信号を生じさせるように構成したコントローラと；
前記別の位置で捕捉された別の画像のより合焦している領域を伴う前記一次位置で捕捉された第１の画像の少なくとも一の合焦外領域を構築するように構成された画像構築ユニットと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項３８】
請求項３７に記載のシステムにおいて、前記レンズを前記光検出器アレイに対する一次位置および別の位置に位置決めし、前記一次位置および別の位置で画像捕捉信号を生じさせるように構成したコントローラが更に：
前記コントローラに動作可能に接続した制御信号入力を、前記レンズに動作可能に接続した動作出力を有するトランスデューサシステムを具えることを特徴とするシステム。
【請求項３９】
請求項３８に記載のシステムにおいて、前記トランスデューサシステムが更に前記レンズを移動するように動作可能に接続された電気モータを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４０】
請求項３８に記載のシステムにおいて、前記トランスデューサシステムが更に前記レンズを歪ませるように動作可能に接続された電気モータを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４１】
請求項３７に記載のシステムにおいて、前記別の位置で捕捉された別の画像のより合焦している領域を伴う前記一次位置で捕捉された第１の画像の少なくとも一の合焦外領域を構築するように構成された前記画像構築ユニットが更に：
前記別の位置で捕捉された別の画像のより合焦している領域を伴う前記一次位置で捕捉された第１の画像の少なくとも一の合焦外領域を構築する回路であって、当該回路が、少なくとも一の分散電気回路を有する少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路と；
を具える回路を具えることを特徴とするシステム。
【請求項４２】
ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の変位を有するレンズと；
一次位置にあるレンズで一次画像を捕捉するように構成することができる電気機械システムであって、トランスデューサに動作可能に接続された少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の分散電気回路を有する電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路とを具える電気機械システムと；
別の位置にあるレンズで別の画像を捕捉するように構成することができる電気機械システムであって、トランスデューサに動作可能に接続された少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の分散電気回路を有する電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路とを具える電気機械システムと；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定するように構成することができる電気機械システムであって、トランスデューサに動作可能に接続された少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の分散電気回路を有する電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路とを具える電気機械システムと；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対する別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定するように構成することができる電気機械システムであって、ストランスデューサに動作可能に接続された少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の分散電気回路を有する電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路とを具える電気機械システムと；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対する別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定するように構成することができる電気機械システムであって、ストランスデューサに動作可能に接続された少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の分散電気回路を有する電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路とを具える電気機械システムと；
前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対するより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するように構成することができる電気機械システムであって、ストランスデューサに動作可能に接続された少なくとも一の電気回路と、少なくとも一の分散電気回路を有する電気回路と、少なくとも一の集積回路を有する電気回路と、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路と、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを有する電気回路と、メモリデバイスを有する電気回路と、通信デバイスを有する電気回路とを具える電気機械システムと；
を具えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本出願は、一般的に結像に関する。
【０００２】
概要
一の実施例では、本発明の方法は、限定するものではないが：一次位置にあるレンズで一次画像を捕捉するステップであって、当該レンズがターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するステップと；別の位置にある前記レンズで別の画像を捕捉するステップと；前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定するステップと；前記一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対する前記別の画像の少なくとも一の領域の焦点を決定するステップと；前記一次画像の前記少なくとも一の合焦外領域の焦点に対するより鮮明な焦点を有する前記別の画像の前記少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップと；を具える。上記に加えて、本出願の明細書（例えば、特許請求の範囲及び／又は発明の詳細な説明）及び／又は図面には、その他の様々な方法の実施例が記載されている。
【０００３】
一またはそれ以上の様々な実施例では、関連するシステムが、限定するものではないが、ここで参照する方法の実施例を実行するための電気機械システム（例えば、モータ、アクチュエータ、回路及び／又はプログラミング）を具えている。この電気回路は、実質的には、システム設計者の設計上の選択に依存する、上述した方法の実施例を実行するように構成されたハードウエア、ソフトウエア、及び／又はファームウエアのいずれかの組み合わせであってもよい。
【０００４】
一の実施例では、本発明のシステムは、限定するものではないが：光検出器アレイと；ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するレンズと；前記光検出器アレイに対する一次位置および別の位置に前記レンズを位置決めして、この一次位置および別の位置における画像捕捉信号を生じるように構成されたコントローラと；前記別の位置で捕捉した別の画像のより合焦している領域を用いて一次位置において捕捉された第１の画像の少なくとも一の合焦外領域を構築するように構成された画像構築ユニットと；を具えるシステムである。
【０００５】
上述した構成に加えて、本出願の明細書（例えば、特許請求の範囲及び／又は発明の詳細な説明）及び／又は図面には、その他の様々な方法及び／又はシステムの実施例が記載されている。
【０００６】
上記は概要であり、従って、必要に応じて；単純化され、一般化され、および詳細が省略されている；その結果、当業者はこの概要を例としてのみとらえ、限定を意図するものではない。ここに述べた、その他の態様、発明的特徴、デバイス及び／又はプロセスの利点は請求の範囲によってのみ規定され、ここに記載された非限定的な詳細な説明において明らかになる。
【０００７】
図面において、同じ符号は、同様のあるいは同じアイテムを示している。
【０００８】
詳細な説明
図面を参照し、ここで図１を見ると、光検出器アレイ１０２上に投影された人物（例えば図２の人物２０２）の画像１００の前側平面図が示されている。画像１００は、画像１００が投影されているレンズ（例えば、図２のレンズ系２００のレンズ２０４など）の欠陥によって、歪んで示されている。画像１００の第１の部分１０４は、大きくぼやけて示されている。これは、レンズ欠陥が画像１００の部分１０４を光検出器アレイ１０２の表面の前側で焦点を合わせようとする場合に生じる。第２、第３、及び第４の部分１０６は正しいサイズで示されている。これは、レンズが画像１００の部分１０６を光検出器アレイ１０２の結像面上で正しく合焦しているときに生じる。第５の部分１０８は、小さく、弱く示されている。これは、レンズ欠陥が画像１００の部分１０８を、光検出器アレイ１０２の結像面の後側（実質的に）で合焦させようとする場合に生じる。更に、明示はされていないが、当業者は、様々なレンズ欠陥が画像をｘ−ｙ方向に歪ませることがあると理解しており；当業者はまた、光の様々な色の波長は、この光の様々な色の波長の屈折の違いによって、様々な位置で合焦すると考える。
【０００９】
ここで図２を参照すると、図１の画像１００を生じさせるレンズ系２００の側部平面図が示されている。レンズ系２００のレンズ２０４は、一次位置に配置されており、図１に関連して示され説明されている画像１００の５つの異なる部分を生じさせる欠陥を有するものとして示されている。画像１００の第１の部分１０４は、光検出器アレイ１０２の結像表面の前側で合焦するように示されている。第２、第３、第４の部分１０６は、正しいサイズであり、光検出器アレイ１０２の結像表面上で合焦して示されている。（側面図では、人物２０２の頭と足がラインに見える；しかし、明確にするために、図２にプロファイルが示されており、図１に対する読み手の判断を助けている）。第５の部分１０８は、小さく弱く示されており、光検出器アレイ１０２の結像表面の後側で実質的に合焦している。
【００１０】
続けて図２を参照すると、図３に関連して示され説明したプロセスの環境として作用する構成部品が更に示されている。特に、コントローラ２０８は、レンズ系２００のレンズ２０４の位置を制御する（例えば、フィードバック制御サブシステムの使用を介して）ものとして示されている。画像捕捉ユニット２０６は、光検出器１０２から画像データを受信し、コントローラ２０８から制御信号を受信するように記載されている。画像捕捉ユニット２０６は、捕捉した画像情報を焦点検出ユニット２１０に転送するように示されている。焦点検出ユニット２１０は、焦点データを画像構築ユニット２１２に転送するように示されている。画像構築ユニット２１２は、合成した画像を画像保存／表示ユニット２１４へ転送するように示されている。
【００１１】
ここで、図３を参照すると、プロセスのハイレベル論理フローチャートが記載されている。方法ステップ３００は、処理の開始を示す。方法ステップ３０２は、一次位置におけるレンズによる一次画像の捕捉を示し、このレンズは、ターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有する。このターゲット光学特性から第１の許容誤差を超える少なくとも一の偏差を有するレンズの一例は、規定の焦点距離から第１の許容誤差を超える少なくとも一の焦点距離を有するレンズである。（例えば、光検出器１０２の結像面の後方のある場所において画像１００の部分１０８を生成する欠陥、あるいは、光検出器アレイ１０２の結像面の前方のある場所において部分１０４を生成する欠陥であって、結像面の前側または後側の距離が、光検出器アレイ１０２で捕捉した画像が良好であるような規定の許容誤差距離を超えている。）例えば、レンズが規定の球面収差から第１の許容誤差を超える少なくとも一の球面収差を有するか、あるいはレンズが、規定の円柱収差から第１の許容誤差を超える少なくとも一の円柱収差を有するものであっても良い。代替的に、レンズはこのような欠陥のいくつかの組み合わせを有するレンズであっても良い。一の実装では、方法ステップ３０２は、レンズの一次焦点面位置において一次画像を捕捉するサブステップを具えている（例えば、レンズに収差がないのであれば画像が形成されるであろうレンズの規定された焦点面）。別の実装では、方法ステップ３０２が、レンズの一次焦点面位置で光検出器アレイを用いて一次画像を捕捉するサブステップを具えている（例えば、レンズの規定された焦点面を、光検出器アレイの結像面に一致させるようにレンズを位置決めする）。
【００１２】
図２を再び参照すると、方法ステップ３０２（図３）の一の特定例は、レンズ系２００を、レンズ２０４を第１の位置に位置決めし、その後、画像捕捉ユニット１００に光検出器１０２から画像を捕捉するように指示を出すコントローラ２０８である。
【００１３】
図３を再び参照すると、方法ステップ３０４は、一次画像の少なくとも一の合焦外領域を決定する（あるいは、一次画像の少なくとも一の合焦領域を決定する）。一の実装では、方法ステップ３０４は、一次画像の少なくとも一部についてフーリエ変換を計算するサブステップを具える（例えば、鮮明な、あるいは合焦した画像は、しばしば有意に高い周波数成分を有する急な遷移を生じる）。
【００１４】
図２を再び参照すると、方法ステップ３０４（図３）の一の特定例は、フーリエ変換を実行し、続いて、レンズ２０４が一次位置にあるときに画像捕捉ユニット２０６によって捕捉された画像の少なくとも一部についての分析を行う焦点検出ユニット２１０である。この例では、焦点検出ユニット２１０は、有意に周波数成分が高い画像の部分を「合焦」画像と考えることができる。
【００１５】
図３を再び参照すると、方法ステップ３０６は、別の位置にあるレンズで別の画像を捕捉するステップを示す。一の実装では、方法ステップ３０６は、一次位置にあるレンズの一次焦点面位置における他の画像を捕捉するサブステップを具える（例えば、図４および５に関連して示し、述べたように、光検出器１０２は静止したままであるが、レンズ２０４が別の位置に移動する）。別の実装では、一次位置にあるレンズの一次焦点面位置において他の画像を捕捉するステップが、更に、レンズの少なくとも一部を別の位置に移動させ、一次位置にあるレンズの一次焦点面位置で光検出器アレイを用いて別の画像を捕捉するサブステップを具える。別の実装においては、レンズの少なくとも一部を別の位置に移動させるステップが、更に、ターゲット光学特性から第１の許容誤差によって拘束される少なくとも一の距離内の別の位置へレンズの少なくとも一部を移動させるサブステップを具える。別の実装では、別の位置にレンズの少なくとも一部を移動させるステップが、中間レンズを移動させるサブステップを更に具える。別の実装では、別の位置にレンズの少なくとも一部を移動させるステップが、更に、レンズの少なくとも一部を別の位置に位置するように、レンズを歪ませるサブステップを具える（例えば、図４及び５に示して説明するように、レンズ２０４が制御された態様で横方向に圧縮される一方で、光検出器１０２が静止しているような場合に生じるように、レンズ２０４の一部が別の位置に移動する）。
【００１６】
ここで、図２、４及び／又は５を参照すると、方法ステップ３０６の一の特定例（図３）は、レンズ系２００を方向付けて、レンズ２０４を一次位置以外の位置に位置決めし、その後、画像捕捉ユニット１００に光検出器１０２からの画像を捕捉するように指示を行うコントローラ２０８である。図４は、レンズの少なくとも一部を一次位置の前側への移動を示し、説明している（例えば、コントローラ２０８によってレンズ２０４を前側に移動させる、あるいはレンズ２０４の一部が、光検出器１０２の結像面に対して前側へ移動するようにレンズ２０４を圧縮する）。図５は、レンズの少なくとも一部の一次位置の後側への移動を示し、説明するものである（例えば、コントローラ２０８によってレンズ２０４を前に移動させる、あるいはレンズ２０４の一部が光検出器１０２の結像面に対して後側へ移動するようにレンズ２０４を圧縮する）。
【００１７】
図３を再び参照すると、方法ステップ３０８は、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の合焦に対する別の画像の少なくとも一の領域の合焦を決定するステップを記載している。一の実装では、方法ステップ３１０は、別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部（例えば、しばしば有意に高い周波数成分を有する、急激な変化を生む鮮明な画像あるいは合焦画像）についてフーリエ変換を計算するサブステップを具える。一の実装では、この別の画像の少なくとも一領域の少なくとも一部（例えば、しばしば有意に高い周波数成分を有する、急激な変化を生む鮮明な画像あるいは合焦画像）についてフーリエ変換を行うステップが、前記別の画像の少なくとも一の領域の一次画像の少なくとも一の領域をマッピングする（例えば、二次画像の対応する領域に一次画像の合焦外領域をマッピングする）サブステップを具える。
【００１８】
図２、４及び／又は５を再び参照すると、方法ステップ３０２（図３）の一の特定例は、レンズ２０４がコントローラ２０８で特定された別の位置にあるときに画像捕捉ユニット２０６によって捕捉された画像の少なくとも一部について、フーリエ変換を行い、続いて分析を行う焦点検出ユニット２１０である。
【００１９】
図３を再び参照すると、方法ステップ３１０は、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップを示す。一の実装では、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが、一次画像の合焦外領域の少なくとも一部を、別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部で置き換えるサブステップを具える。別の実装では、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが、一次画像の合焦外領域の少なくとも一部を、別の画像の少なくとも一の領域の少なくとも一部で置き換えるサブステップを具える。更に別の実装では、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが、ティルティング画像処理技術、モルフィング画像処理技術、ブレンディング画像処理技術、およびステッチング画像処理技術のうちの少なくとも一つを利用するサブステップを具える。
【００２０】
更に別の実装では、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に対してより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応じて合成画像を構築するステップが、一次画像の特徴を別の画像の特徴に関連付けるサブステップと；一次画像と別の画像のうちの少なくとも一方のサイズ、色、および変位歪のうちの少なくとも一つを検出するステップと；この検出した一次画像と別の画像のうちの少なくとも一方のサイズ、色、および変位歪の少なくとも一つを補正するステップと；この補正した歪を用いて合成画像を組み立てるステップと；を具える。更に別の実装では、一次画像の少なくとも一の合焦外領域の焦点に比較してより鮮明な焦点を有する別の画像の少なくとも一の領域に応答して合成画像を構築するステップが、一次画像と別の画像との間の移動を補正するサブステップを具える。
【００２１】
図２、４及び／又は５を再び参照すると、方法ステップ３０２（図３）の一の特定例は、一次位置で捕捉された人物２０２画像の部分を、レンズ２０４が別の位置にあるときに、画像捕捉ユニット２０６で捕捉された人物２０２の画像のより合焦している位置によって置き換えることで、合成画像を作る画像構築ユニット２１２である。この例の一の実装では、このような補正が必要な場合に、従来の技術を用いて画像間の動きを画像構築ユニット２１２が補正する。この例の別の実装では、移動の補正は用いられない。
【００２２】
図３を再び参照すると、方法ステップ３１２は、方法ステップ３０２の一次位置に対する合焦状態にある総合変化が、レンズの最大予測歪を超えたか否かの決定を示す。例えば、比較的品質の良くないレンズを用いた場合でも、通常、レンズ欠陥が期待されない製造上の上限がある（例えば、レンズは、焦点距離５ｍｍ±０．０５ｍｍといった製造上の基準を有する）。
【００２３】
図２、４、及び／又は５を再び参照すると、方法ステップ３１２（図３）の一の特定例は、規定された方向に集まる動きを、あらかじめ保存されている上限偏差値と比較するコントローラ２０８である。図４に示す例の実装では、レンズ２０４が、５ｍｍ±０．０５ｍｍの焦点距離といった製造上の基準を有する場合、コントローラ２０８は、レンズの前側へのトータルの動きが、一次位置に対して０．０５ｍｍより大きいかどうかを決定する。図５に示す例の実装では、レンズ２０４が、５ｍｍ±０．０５ｍｍの焦点距離といった製造上の基準を有する場合、コントローラ２０８は、レンズの後側へのトータルの動きが一次位置に対して０．０５ｍｍより大きいかどうかを決定する。
【００２４】
図３を再び参照すると、方法ステップ３１２の問合せが、合焦状態にある総合変化が、レンズの最大期待歪に合致する、あるいはこれを超えることを決定し、方法ステップ３１４に処理を進める。方法ステップ３１４は、現在の合成画像（例えば、方法ステップ３１０の合成画像）が保存され、及び／又は表示されていることを示す。方法ステップ３１４の一の特定例は、合成画像を保存あるいは表示する保存／表示ユニット２１４である。
【００２５】
方法ステップ３１６は、処理の終了を示す。
【００２６】
方法ステップ３１２に戻ると、レンズ許容誤差の上限に合わない、あるいはこれを超えない場合、処理を方法ステップ３０６に進めて、ここに述べる動作を続けることが示されている。
【００２７】
ここで、図４を参照すると、図２のシステムの側部平面図が示されている。ここで、レンズ２０４は図３に関連して示し、述べたプロセスの態様に従って移動する。レンズ系２００のレンズ２０４は、一次位置の前側の別の位置への移動を示しており、これが、図１及び２に関して示して述べた画像１００の５つの異なる部分を生じさせる。特に、レンズ系２００のレンズ２０４は、画像１００の５番目の部分１０８が正しいサイズであり、光検出器アレイ１０２の結像表面の上で合焦するように再度位置決めされて示されている（例えば、方法ステップ３０６に関して示し、述べたように）。一の実装では、画像１００の５番目の部分１０８は、以前に合焦して捕捉され、正しいサイズである部分１０６（例えば、図１及び図２）と組合せて、図１及び２に関して示し、述べた５番目の部分１０８に関連する欠陥が緩和された合成画像を作ることができる。（例えば、方法ステップ３１０に関して示し、述べたように）。図４の様々な部分の残りの構成部品と制御態様は、本明細書で述べたように機能する。
【００２８】
ここで、図５を参照すると、図２のシステムの別の側部平面図が記載されており、ここでは、レンズ２０４は、図３に関連して示し、述べた処理の態様によって移動している。レンズ系２００のレンズ２０４は、第１の位置の後側の別の位置に移動したとして記載されており、これは、図１に関して示して述べた画像１００の５つの異なる部分を生じさせる。特に、レンズ系２００のレンズ２０４は、画像１００の１番目の部分１０４が正しいサイズであり、光検出器アレイ１０２の結像表面の上で合焦するように位置決めされている（例えば、方法ステップ３０６に関して述べたように）。一の実装では、画像１００の１番目の部分１０４は、以前に合焦して捕捉され、正しいサイズである部分１０６、１０８（例えば、図１、２及び４）と組合せて、図１及び２に関して示し、述べたような１番目の部分１０４に関連する欠陥が緩和された合成画像を作ることができる。（例えば、方法ステップ３１０に関して示し、述べたように）。残りの構成部品が図５の様々な部分の制御態様は、本明細書で述べたように機能する。
【００２９】
当業者は、技術の状態が、システムの態様のハードウエア実装とソフトウエア実装の間がわずかに区別されているところまで進んでいることを認識するであろう。ハードウエアまたはソフトウエアの使用は、一般的に、コスト対効率のトレードオフを表す設計上の選択である（ただし、常にそういうわけではなく、あるコンテキストでは、ソフトウエアとハードウエア間の選択は有意なものになる）。当業者は、ここに述べたプロセス及び／又はシステムを実行できる様々な手段がある（例えば、ハードウエア、ソフトウエア、及び／又はファームウエア）ことと、好ましい手段は、プロセスを展開するコンテキストによって異なることが理解される。例えば、実装者が速度と精度が主要であると決定したら、実装者は、ハードウエア及び／又はファームウエアを選ぶことができる。代替的に、フレキシビリティを主にする場合は、実装者は、ソフトウエアの実装だけを選択することができる。あるいは、更なる代替として、実装者はハードウエア、ソフトウエア、及び／又はファームウエアのいくつかの組み合わせを選ぶことができる。従って、ここに述べたプロセスを実行することができるいくつかの手段があり、使用するべきいずれかの手段は、その手段が展開するコンテキストと、変化するかもしれない実装者の特別な問題（例えば、速度、フレキシビリティ、あるいは予測性）に依存した選択であるという点で、これらの手段のいずれもが、固有に、ほかより優れているというわけではない。当業者は、実装の光学的態様が光学的に方向付けられたハードウエア、ソフトウエア、及び／又は、ファームウエアを必要とすることを認識するであろう。
【００３０】
上記詳細な説明は、ブロック図、フローチャート、および例を使用して、デバイス及び／又はプロセスの様々な実施例を述べたものである。これらのブロック図、フローチャート、および例が一またはそれ以上の機能及び／又は動作を含んでいる限り、このようなブロック図、フローチャート、あるいは例の中の各機能及び／又は動作は、個々に及び／又は集合的に、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアの広い範囲で、あるいは、実質的にこれらのいずれか組み合わせによって、実装できることは当業者には周知であると理解される。一の実施例では、本発明は、アプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：Application Specific Integrated Circuits）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：Field Programmable Gate Arrays）、あるいはその他の集積フォーマットを介して実装することができる。しかしながら、当業者は、ここに開示された実施例が、一又はそれ以上のコンピュータで稼動する一またはそれ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、一又はそれ以上のコンピュータシステムで稼動する一又はそれ以上のプログラム）、一又はそれ以上のプロセッサで稼動する一又はそれ以上のプログラムとして（例えば、一又はそれ以上のマイクロプロセッサで稼動する一又はそれ以上のプログラム）、ファームウエアとして、あるいは、これらの実質的な組み合わせとして、全体的にあるいは部分的に、標準的な集積回路に同じように実装できることを認識し、および、回路の設計及び／又はソフトウエア及び又はファームウエア用コードの書き込みが、本開示に照らして、当業者にはよく理解される。更に、当業者は、本発明のメカニズムが様々な形式のプログラム製品として分布され、本発明の実施例がこの広がりを実際に実行するのに使用される信号支持媒体を特定のタイプの信号に無関係に、同じように適用することを認識する。信号支持媒体の例には、限定するものではないが：フロッピィディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤＲＯＭｓ、デジタルテープ、およびコンピュータメモリなどの記録可能なタイプの媒体と；通信リンク（例えばパケットリンク）に基づくＴＤＭあるいはＩＰなどを用いたデジタル及びアナログ通信リンクなどの通信タイプの媒体と；がある。
【００３１】
一般的に、当業者は、ここに述べた様々な実施例が、個々に及び／又は集合的に、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアあるいは、実質的にこれらのいずれかの組み合わせなど、広範囲での電気構成部品；および硬質ボディ、ばねあるいはねじれボディ、液圧、および電磁アクチュエートデバイス、あるいはこれらの実質的な組み合わせなどの機械的な力あるいは動きを与える広い範囲での構成部品、を有する様々なタイプの電気機械システムによって実装できることを認識している。この結果、ここで用いられている「電気−機械システム」は、限定するものではないが、トランスと動作可能に接続した電気回路（例えば、アクチュエータ、モータ、圧電クリスタル、その他）、少なくとも一つの分散電気回路を有する電気回路、少なくとも一の集積回路を有する電気回路、少なくとも一のアプリケーション特定集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成された汎用目的の計算デバイスを形成する電気回路（例えば、ここに記載された処理及び／又はデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用目的のコンピュータ、またはここに記載された処理及び／又はデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ）、メモリデバイスを形成する電気回路（例えば、ランダムアクセスメモリの形式のもの）、通信デバイスを形成する電気回路（例えば、モデム、通信スイッチ、あるいは光電装置）、および光あるいはその他のアナログ回路など、あらゆる非電気的アナログ回路、がある。当業者は、電気機械システムの例に、限定するものではないが、モータによる搬送システム、工場自動化システム、安全システム、および通信／コンピューティングシステムなどそのほかのシステムと同様に、様々な消費者電子システムが含まれることを理解するであろう。当業者は、ここに使用されている電気機械システムは、コンテキストが述べていることを除いて、電気及び機械的アクチュエーションの双方を有するシステムに限定する必要はないことを認識する。
【００３２】
当業者は、ここに述べた態様のデバイス及び／又はプロセスを記載し、次いで、このように述べられたデバイス及び／又はプロセスを画像処理システムに一体化する標準的なエンジニアリングプラクティスを使用することはこの技術では通常のことであると認識する。すなわち、ここに述べたデバイス及び／又はプロセスの少なくとも一部は、適量の実験を介して画像処理システムに一体化することができる。当業者は、典型的な画像処理システムが、通常、一又はそれ以上のシステムユニットハウジングと、ビデオディスプレイデバイスと、揮発性及び不揮発性メモリなどのメモリと、マイクロプロセッサやデジタル信号プロセッサなどのプロセッサと、オペレーティングシステム、ドライバ、およびアプリケーションプログラムなどのコンピュータ操作エンティティと、タッチパッドあるいはスクリーンなどの一又はそれ以上の相互動作デバイスと、フィードバックループと制御モータを具える制御システム（例えば、レンズ位置及び／又は速度を検出するためのフィードバック）と、所望の焦点を与えるためのレンズ移動／歪制御モータを、具えることを認識している。典型的な画像処理システムは、デジタル静止システム及び／又はデジタル動作システムに典型的に見られるような、商業的に入手可能なあらゆる部品を使用して実装することができる。
【００３３】
上述した実施例は、様々なその他の構成部品内に含まれた、あるいは部材に連結された様々な構成部品を示す。図に示すこのようなアーキテクチュアは単に例示的なものであり、実際には同じ機能を実現するその他の多くのアーキテクチュアを実装することができると理解される。概念的には、同じ機能を達成する構成部品のあらゆる配置は、所望の機能が達成されるように効率よく「関連づけられて」いる。従って、ここに言う特定の機能を達成するように組み合わされているあらゆる二つの構成部品は、アーキテクチュアあるいは中間の構成部品に無関係に、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられている」と見ることができる。同様に、そのように関連付けられているあらゆる二つの部品は、所望の機能を達成するために、互いに「実施可能に接続されている」又は「実施可能に連結されている」と言うことができる。
【００３４】
本発明の特別な実施例を図に示して説明したが、当業者はここにおける教示に基づいて、本発明とその広い態様から離れることなく変更及び変形を行うことができ、従って、特許請求の範囲は本発明の真正な精神内にある限り、その範囲においてこれらの変更および変形の全てにわたるものと解される。更に、本発明は、特許請求の範囲によってのみ規定されるものと理解される。当業者には、一般的に、ここで使用されている用語、および特に特許請求の範囲（例えば、請求の範囲の本体）で使用されている用語は、一般的な「オープン」用語である（すなわち、「含んでいる」の用語は、「限定することなく含んでいる」と解釈され、「有する」の用語は「少なくとも有する」と、「含む」の用語は「限定することなく含む」と、「具える」と、「具えている」などその変形は、「限定することなく含んでいる」と同様に、オープンで、包括的な意味に解釈される）と解される。更に、当業者には、導入された請求項の記載の特定の数が意図されている場合は、このような意図は、請求項中に明確に記載されており、このような記載がない場合は、このような意図は存在しないと解される。例えば、理解を助けるために、特許請求の範囲は、導入フレーズ「少なくとも一の」および「一又はそれ以上の」を使用して、請求項の記載を導入することがある。しかしながら、このようなフレーズの使用は、たとえ、同じ請求項が「一又はそれ以上の」あるいは「少なくとも一の」の導入フレーズと、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、通常「少なくとも一の」あるいは「一またはそれ以上」を意味すると解される）を含んでいる場合でも、不定冠詞「ａ」あるいは「ａｎ」による請求項の記載の導入が、このように導入された請求項の記載を含むあらゆる特定の請求項を、このような記載を一つだけ含む発明に限定するものであると考えるべきではない。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用されている定冠詞にも当てはまる。更に、導入された請求項の記載の特定の数が例示的に記載されている場合でも、当業者にはこのような記載が通常は、少なくともその記載された数を意味するべきであると理解する（例えば、その他の変更なしの「二つの記載」というだけの記載は、通常、少なくとも二つの記載、あるいは二つ又はそれ以上の記載を意味する）。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、光検出器アレイ１０２上に投影された人物（例えば図２の人物２０２）の画像１００の前側平面図を示す。
【図２】図２は、図１に示す画像１００を生じさせるレンズ系２００の側部平面図を示す。
【図３】図３は、プロセスのハイレベル論理フローチャートを示す。
【図４】図４は、図２のシステムの側部平面図であり、ここではレンズ２０４が図３に関連して示され説明されているプロセスの態様に応じて移動している。
【図５】図５は、図２のシステムのもう一つの側部平面図であり、ここでは、図３に関連して示され説明されているプロセスの態様に応じてレンズ２０４が移動している。
【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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【国際調査報告】
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