(57)【要約】【課題】本開示は、一般に画像取得に関し、具体的には、移動に基づく超解像度画像取得に関する。【解決手段】超解像度画像を生成する方法（３００）は、検出器アレイ（１０４）が風景の各部分について画素を提供する、風景の画像を取得する検出器アレイ（１０４）を含み、検出器アレイ（１０４）は、レンズ（１０６、１０８）または検出器アレイ（１０４）が、個別の検出器（１１４）の長さだけ動かされる移動量ごとに画像を取得する。本方法（３００）はまた、画素の光強度を決定し、光強度に基づいて、画素を参照画素に対して較正し、それによって個別の検出器（１１４）のいずれかの感度差を補償する処理ユニット（１５０）を含む。この較正は、風景の一部が、画像（１１２）のうち１つの画像における参照画素及び画像（１１２）のうち別の画像における別の画素について同じであるような、画像（１１２）のうち１つの画像及び別の画像におけるそれぞれ参照画素及び別の画素の光強度の比較に基づく。【選択図】図１
2019029999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超解像度画像を生成するためのカメラシステム（１００）であって、前記カメラシステム（１００）が、
レンズ（１０６、１０８）と、
前記レンズ（１０６、１０８）を通して焦点面（１１２）に集束された風景の画像（１０２）を取得するように構成された検出器アレイ（１０４）であって、前記検出器アレイ（１０４）が、前記風景の各部分に対して画素を提供するように構成された個別の検出器（１１４）のアレイを含み、前記検出器アレイ（１１４）が、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）及びそれによって前記焦点面（１１２）が、前記検出器アレイ（１０４）の物理的構成によって定義された水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器（１１４）の長さだけ動かされる移動量で、前記画像（１０２）を取得するように構成された、検出器アレイ（１０４）と、
前記画像内の前記画素の光強度を決定し、前記画素を、前記光強度に基づいて前記画素のうちの参照画素に対して較正し、それによって前記個別の検出器（１１４）のいずれかの感度差を補償するように構成された処理ユニット（１５０）と、を含み、
前記画素の少なくともいくつかのうちの各画素について、前記画素を較正するように構成された前記処理ユニット（１５０）が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうちの１つの画像における前記参照画素及び前記画像（１０２）のうちの別の画像における前記画素について同じであるような、前記画像（１０２）のうちの１つの画像における前記参照画素の光強度と、前記画像（１０２）のうちの別の画像における画素の光強度との比較を行うことと、
それに基づいて、少なくとも、前記参照画素の前記光強度と前記画素の前記光強度とが異なる場合において、前記画素の前記光強度の調整のために増幅因子を決定することであって、前記増幅因子が前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比であるか、または前記比から決定される、増幅因子を決定することと、
を行うように構成されることを含む、カメラシステム（１００）。
【請求項２】
ある移動量ごとに前記画像を取得するように構成された前記検出器アレイ（１０４）が、少なくとも２つの移動量ごとに前記画像を取得するように構成されること、前記焦点面（１１２）が前記水平方向に沿って前記個別の検出器（１１４）の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量及び、前記焦点面（１１２）が前記垂直方向に沿って前記個別の検出器（１１４）の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量を含むこと、を含む、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記画素のうち少なくとも別のいくつかの画素のそれぞれについて、前記別の画素を較正するように構成された前記処理ユニット（１５０）が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像（１０２）のうちの１つの画像における画素及び前記画像（１０２）のうち別の画像における別の画素について同じであるような、前記画像（１０２）のうち１つの画像における前記画素の光強度の、前記画像（１０２）のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定することと、
前記別の画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定することであって、前記増幅因子が、前記画素の前記光強度の調整のための前記増幅因子と、前記画素の前記光強度の、前記別の画素の前記光強度に対する比との積である、増幅因子を決定することと、
を行うように構成されることを含む、請求項１または２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記比較を実行するように構成された前記処理ユニット（１５０）が、前記風景の一部が前記参照画素及び前記画素について同じであるような、前記画像（１０２）の各対における前記参照画素の前記光強度と前記画素の前記光強度との比較を実行するように構成されることを含み、
前記増幅因子を決定するように構成された前記処理ユニット（１５０）が、前記画像（１０２）の各対について前記参照画素の前記光強度の前記画素の前記光強度に対する比の平均を決定するように構成されることを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記画素のうちいずれかの特定の画素について、前記処理ユニット（１５０）が、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像における参照画素及び前記画像（１０２）のうち別の画像における特定の画素について同じであるような、前記画像（１０２）のうち１つの画像における前記参照画素の前記光強度と、前記画像（１０２）のうち別の画像における前記特定の画素の光強度との比較を実行することと、
前記参照画素の前記光強度と前記特定の画素の前記光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような場合において、前記特定の画素を不良画素として識別することと、
を行うように構成された、請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）に結合され、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）及びそれにより前記焦点面（１１２）を動かすように構成された、トランスデューサ（１１６）と、
前記トランスデューサ（１１６）と通信可能であり、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）を動かすために前記トランスデューサ（１１６）を制御するように構成された、制御ユニット（１１８）と、をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記カメラシステムが、前記画素の較正後に超解像度画像（１５２、１６８、１７６）を生成するように構成され、
前記トランスデューサ（１１６）が、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）及びそれにより前記焦点面（１１２）を、前記検出器アレイ（１０４）が複数の画像を取得するように構成された所定の期間にわたって動かすように構成され、
前記制御ユニット（１１８）が、前記画素をサブ画素に分割し、前記所定の期間の間、サブ画素（１３０）の長さの移動量ごとに前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）を動かすように前記トランスデューサ（１１６）を制御するように構成され、
前記処理ユニット（１５０）が、前記複数の画像（１０２）から、前記画素の光強度を、前記画素の少なくともいくつかの各画素について前記増幅因子を使用して決定し、前記画素の前記光強度から前記サブ画素（１３０）の光強度を決定し、前記サブ画素（１３０）の前記光強度をまとめて単一画像を生成するように構成された、請求項６に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記複数の画像が、最初の画像、最後の画像及びそれらの間の少なくとも１つの画像を有する一連の画像を含み、前記処理ユニット（１５０）がさらに、少なくとも、
前記風景の一部が、前記最初の画像及び前記最後の画像の少なくとも一対の画素について同じであるような、前記最初の画像及び前記最後の画像における少なくとも一対の画素の光強度を比較することを実行するように構成され、
前記少なくとも一対の画素の前記光強度が、前記風景の動きを示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような少なくとも１つの場合において、前記画素の前記光強度を決定するように構成された前記処理ユニット（１５０）が、前記最初の画像と前記最後の画像との間の少なくとも１つの画像における画素の光強度を、前記最初の画像及び前記最後の画像内の画素の前記光強度から内挿することによって決定するように構成されることを含む、請求項７に記載のカメラシステム。
【請求項９】
前記サブ画素（１３０）の長さが、画素の数分の一に対応し、少なくとも１つの画像における前記画素の前記光強度を決定するように構成された前記処理ユニットが、少なくとも、
前記少なくとも１つの画像における前記風景の各部分について、光強度を、前記最初の画像及び前記最後の画像における前記風景の各部分についての画素の光強度に基づいて内挿することと、
前記少なくとも１つの画像における前記画素の前記風景の各部分の数分の１に対応する前記風景の各部分の光強度の数分の１に基づいて、前記少なくとも１つの画像における前記画素の前記光強度を決定することと、
を行うように構成されることを含む、請求項８に記載のカメラシステム。
【請求項１０】
超解像度画像を生成する方法（３００）であって、前記方法が、
検出器アレイ（１０４）によって、レンズ（１０６、１０８）を通して焦点面（１１２）に集束された風景の画像を取得する段階（３０２）であって、前記検出器アレイ（１０４）が、前記風景の各部分についての画素を提供する個別の検出器（１１４）のアレイを含み、前記検出器アレイ（１０４）が、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）及びそれにより前記焦点面（１１２）が、前記検出器アレイ（１０４）の物理的構成によって定義される水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器（１１４）の長さだけ移動される移動量ごとに前記画像を取得する、画像を取得する段階（３０２）と、
処理ユニット（１５０）によって、前記画像における画素の光強度を決定し、前記光強度に基づいて、前記画素を、前記画素のうち参照画素に対して較正し、それによって前記個別の検出器（１１４）のいずれかの感度差を補償する段階（３０４）と、を含み、
前記画素の少なくともいくつかのうちの各画素について、画素の較正（３０６）が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像における前記参照画素及び前記画像のうち別の画像における画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像の前記参照画素の光強度と、前記画像のうち別の画像における前記画素の光強度との比較を実行する段階（３０８）と、
それに基づいて、少なくとも、前記参照画素の前記光強度と、前記画素の前記光強度とが異なるような場合に、前記画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定する段階（３１０）であって、前記増幅因子が、前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比であるか、またはその比から決定される、増幅因子を決定する段階（３１０）と、
を含む、方法（３００）。
【請求項１１】
移動量ごとに前記画像を取得する段階が、少なくとも２つの移動量において前記画像を取得することを含み、前記移動量が、前記焦点面（１１２）が前記水平方向に沿って前記個別の検出器（１１４）の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量と、前記焦点面（１１２）が前記垂直方向に沿って前記個別の検出器（１１４）の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量と、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記画素のうち少なくとも別のいくつかの画素の別の画素のそれぞれについて、前記別の画素を較正する段階が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像の画素及び前記画像のうち別の画像の別の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における画素の光強度の、前記画像のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定する段階と、
前記別の画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、前記増幅因子が、前記画素の前記光強度の調整のための前記増幅因子と、前記画素の前記光強度の、前記別の画素の前記光強度に対する比との積である、増幅因子を決定する段階と、を含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記比較を実行する段階（３０８）が、前記風景の一部が前記参照画素及び前記画素について同じであるような、前記画像の各対における前記参照画素の前記光強度と前記画素の前記光強度との比較を実行する段階を含み、
前記増幅因子を決定する段階が、前記画像の各対について、前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比の平均を決定する段階を含む、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記画素のうちいずれかの特定の画素について、前記方法が、
前記風景の一部が、前記画像のうち１つの画像における前記参照画素及び、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における前記参照画素の光強度と、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素の光強度との比較を実行する段階と、
前記参照画素の光強度と前記特定の画素の光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きな値だけ異なるような例において、前記特定の画素を不良画素として識別する段階を含む、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）に結合されたトランスデューサ（１１６）によって、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）及びそれにより前記焦点面（１１２）を動かす段階と、
前記トランスデューサ（１１６）と通信可能である制御ユニット（１１８）によって、前記レンズ（１０６、１０８）または前記検出器アレイ（１０４）を動かすために、前記トランスデューサ（１１６）を制御する段階と、をさらに含む、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に画像取得に関し、具体的には、移動に基づく超解像度画像取得に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラシステムは、人工衛星、無人航空機（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ、ＵＡＶ）並びに、諜報、偵察及び調査（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ，ａｎｄ  Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ、ＩＳＲ）の目的のために使用されるその他の偵察プラットフォームの重要な構成要素である。近年、カメラシステムの解像度を向上させるための技術が、軍事用及び民生用環境の両方における使用のための用途に統合されることが多くなっている。解像度向上技術は、これらの用途にわたって様々な形で実現されうる。例えば、コンピュータソフトウェアを介して実装される技術もあれば、使用される物理的光学系から得られうる、その他の解像度向上もある。
【０００３】
しかし、解像度向上技術は、デジタルカメラシステムに限られうる。具体的に、デジタルカメラは、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）またはその他の光検出器アレイによって、ある期間にわたって受け取られた光子を検出することによってデジタル画像を取得しうる。標準的なＣＣＤカメラデータの解像度は、単にＣＣＤカメラの個別の画素の大きさ及び数によって制限される。
【０００４】
超解像度と呼ばれる計算技術は、物理的な制限を超えてＣＣＤカメラの解像度を向上させるために使用されうる。超解像度技術では、もともと取得された画像の解像度よりも高い解像度の画像が生成されうる。より具体的には、超解像度技術は、複数のより低い解像度の画像を互いに比較し、これらの低解像度画像から、より解像度の高い画像を統計的に生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９４３０８１４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
移動に基づく超解像度処理技術によって超解像度画像を生成するための、改善されたカメラシステムが、２０１６年８月３０日に発行された、「移動及び音波に基づく超解像度」と題する特許文献１に開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。本開示は、移動に基づく超解像度画像処理において伝搬収差を生じうる画像を撮影された風景における画素間感度差及び移動する物体を含む複数の障害に対処する改善を目的とする。
【０００７】
本開示の例示的な実装例によれば、検出器アレイの画素は、個別の検出器のいずれかの感度差を補償するために、参照画素に対して較正される。いくつかの例において、この構成は、検出器アレイの焦点面が、画像のいくつかのサブセットに対して１画素／検出器幅だけ少なくとも１つの方向に動かされる間、風景の画像を取得することを含む。そのため、画像のうちいくつかでは、複数の検出器が、画像のうち別の画像における別の検出器と同じ風景の部分から入射する光を測定する。そして、これは、いずれかの画素間（デバイス間）感度差を補償するために使用される。画素の感度差がゆっくりと変化するのみであるか、またはこれが２次元でなされる場合には、画素の感度差は、風景内の動きを決定するために冗長な画像から取り除くことができる。風景内で検出された動きは、一連の画像のそれぞれにおける影響を決定するために内挿可能であり、これは被写体ぶれを取り除くこととなる。
【０００８】
そのため本開示は、限定することなく、以下の例示的な実装例を含む。
【０００９】
いくつかの例示的な実装例は、超解像度画像を生成するためのカメラシステムであって、カメラシステムが、レンズと、レンズを通して焦点面に集束された風景の画像を取得するように構成された検出器アレイであって、検出器アレイが、風景の各部分に対して画素を提供するように構成された個別の検出器のアレイを含み、検出器アレイが、レンズまたは検出器アレイ及びそれによって焦点面が、検出器アレイの物理的構成によって定義された水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ動かされる移動量で、画像を取得するように構成された、検出器アレイと、画像内の画素の光強度を決定し、画素を、光強度に基づいて画素のうちの参照画素に対して較正し、それによって個別の検出器のいずれかの感度差を補償するように構成された処理ユニットと、を含み、画素の少なくともいくつかのうちの各画素について、画素を較正するように構成された処理ユニットが、少なくとも、風景の一部が画像のうちの１つの画像における参照画素及び画像のうちの別の画像における画素について同じであるような、画像のうちの１つの画像における参照画素の光強度と、画像のうちの別の画像における画素の光強度との比較を行うことと、それに基づいて、少なくとも、参照画素の光強度と画素の光強度とが異なる場合において、画素の光強度の調整のために増幅因子を決定することであって、増幅因子が参照画素の光強度の、画素の光強度に対する比であるか、または比から決定される、増幅因子を決定することと、を行うように構成されることを含む、カメラシステムを提供する。
【００１０】
前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはそれらの任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、ある移動量ごとに画像を取得するように構成された検出器アレイが、少なくとも２つの移動量ごとに画像を取得するように構成されること、焦点面が水平方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量及び、焦点面が垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量を含むこと、を含む。
【００１１】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはそれらの任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、画素のうち少なくとも別のいくつかの画素のそれぞれについて、別の画素を較正するように構成された処理ユニットが、少なくとも、風景の一部が画像のうちの１つの画像における画素及び画像のうち別の画像における別の画素について同じであるような、画像のうちの１つの画像における画素の光強度の、画像のうちの別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定することと、別の画素の光強度の調整のための増幅因子を決定することであって、増幅因子が、画素の光強度の調整のための増幅因子と、画素の光強度の、別の画素の光強度に対する比との積である、増幅因子を決定することと、を行うように構成されることを含む。
【００１２】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、比較を実行するように構成された処理ユニットが、風景の一部が参照画素及び画素について同じであるような、画像の各対における参照画素の光強度と画素の光強度との比較を実行するように構成されることを含み、増幅因子を決定するように構成された処理ユニットが、画像の各対についての参照画素の光強度の画素の光強度に対する比の平均を決定するように構成されることを含む。
【００１３】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、画素のうちいずれかの特定の画素について、処理ユニットが、風景の一部が画像のうち１つの画像における参照画素及び画像のうち別の画像における特定の画素について同じであるような、画像のうち１つの画像における参照画素の光強度と、画像のうち別の画像における特定の画素の光強度との比較を実行することと、参照画素の光強度と特定の画素の光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような場合において、特定の画素を不良画素として識別することと、を行うように構成される。
【００１４】
任意の前述の、もしくは後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、カメラシステムはさらに、レンズまたは検出器アレイに結合され、レンズまたは検出器アレイ及びそれにより焦点面を動かすように構成された、トランスデューサと、トランスデューサと通信可能であり、レンズまたは検出器アレイを動かすためにトランスデューサを制御するように構成された、制御ユニットと、をさらに含む。
【００１５】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、カメラシステムが、画素の較正後に超解像度画像を生成するように構成され、トランスデューサが、レンズまたは検出器アレイ及びそれにより焦点面を、検出器アレイが複数の画像を取得するように構成された所定の期間にわたって動かすように構成され、制御ユニットが、画素をサブ画素に分割し、所定の期間の間、サブ画素の長さの移動量ごとにレンズまたは検出器アレイを動かすようにトランスデューサを制御するように構成され、処理ユニットが、複数の画像から、画素の光強度を、画素の少なくともいくつかの各画素について増幅因子を使用して決定し、画素の光強度からサブ画素の光強度を決定し、サブ画素の光強度をまとめて単一画像を生成するように構成される。
【００１６】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、複数の画像が、最初の画像、最後の画像及びそれらの間の少なくとも１つの画像を有する一連の画像を含み、処理ユニットがさらに、少なくとも、風景の一部が、最初の画像及び最後の画像の少なくとも一対の画素について同じであるような、最初の画像及び最後の画像における少なくとも一対の画素の光強度を比較することを実行するように構成され、少なくとも一対の画素の光強度が、風景の動きを示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような少なくとも１つの場合において、画素の光強度を決定するように構成された処理ユニットが、最初の画像と最後の画像との間の少なくとも１つの画像における画素の光強度を、最初の画像及び最後の画像内の画素の光強度から内挿することによって決定するように構成されることを含む。
【００１７】
任意の前述の、もしくは後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのカメラシステムのいくつかの例示的な実装例において、サブ画素の長さが、画素の数分の一に対応し、少なくとも１つの画像における画素の光強度を決定するように構成された処理ユニットが、少なくとも、少なくとも１つの画像における風景の各部分について、光強度を、最初の画像及び最後の画像における風景の各部分についての画素の光強度に基づいて内挿することと、少なくとも１つの画像における画素の風景の各部分の数分の１に対応する風景の各部分の光強度の数分の１に基づいて、少なくとも１つの画像における画素の光強度を決定することと、を行うように構成されることを含む。
【００１８】
いくつかの例示的な実装例は、超解像度画像を生成する方法であって、方法が、検出器アレイによって、レンズを通して焦点面に集束された風景の画像を取得する段階であって、検出器アレイが、風景の各部分についての画素を提供する個別の検出器のアレイを含み、検出器アレイが、レンズまたは検出器アレイ及びそれにより焦点面が、検出器アレイの物理的構成によって定義される水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される移動量ごとに画像を取得する、画像を取得する段階と、処理ユニットによって、画像における画素の光強度を決定し、光強度に基づいて、画素を、画素のうち参照画素に対して較正し、それによって個別の検出器のいずれかの感度差を補償する段階と、を含み、画素のうち少なくともいくつかの画素の各画素について、画素の較正が、少なくとも、風景の一部が画像のうち１つの画像における参照画素及び画像のうち別の画像における画素について同じであるような、画像のうち１つの画像の参照画素の光強度と、画像のうち別の画像における画素の光強度との比較を実行する段階と、それに基づいて、少なくとも、参照画素の光強度と、画素の光強度とが異なるような場合に、画素の光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、増幅因子が、参照画素の光強度の、画素の光強度に対する比であるか、またはその比から決定される、増幅因子を決定する段階と、を含む、方法を提供する。
【００１９】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、移動量ごとに画像を取得する段階が、少なくとも２つの移動量において画像を取得することを含み、移動量が、焦点面が水平方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量と、焦点面が垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量と、を含む。
【００２０】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、画素のうち少なくとも別のいくつかの画素の別の画素のそれぞれについて、別の画素を較正する段階が、少なくとも、風景の一部が画像のうち１つの画像の画素及び画像のうち別の画像の別の画素について同じであるような、画像のうち１つの画像における画素の光強度の、画像のうち別の画素の光強度に対する比を決定する段階と、別の画素の光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、増幅因子が、画素の光強度の調整のための増幅因子と、画素の光強度の、別の画素の光強度に対する比との積である、増幅因子を決定する段階と、を含む。
【００２１】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、比較を実行する段階が、風景の一部が参照画素及び画素について同じであるような、画像の各対における参照画素の光強度と画素の光強度との比較を実行する段階を含み、増幅因子を決定する段階が、画像の各対について、参照画素の光強度の、画素の光強度に対する比の平均を決定する段階を含む。
【００２２】
任意の前述の、もしくは任意の後述の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、画素のうちいずれかの特定の画素について、方法が、風景の一部が、画像のうち１つの画像における参照画素及び、画像のうち別の画像における特定の画素について同じであるような、画像のうち１つの画像における参照画素の光強度と、画像のうち別の画像における特定の画素の光強度との比較を実行する段階と、参照画素の光強度と特定の画素の光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きな値だけ異なるような例において、特定の画素を不良画素として識別する段階を含む。
【００２３】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、方法はさらに、レンズまたは検出器アレイに結合されたトランスデューサによって、レンズまたは検出器アレイ及びそれにより焦点面を動かす段階と、トランスデューサと通信可能である制御ユニットによって、レンズまたは検出器アレイを動かすために、トランスデューサを制御する段階と、をさらに含む。
【００２４】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、方法はさらに、画素の較正後に超解像度画像を生成する段階と、トランスデューサによって、レンズまたは検出器アレイ及びそれにより焦点面を、検出器アレイが複数の画像を取得する所定の期間にわたって動かす段階と、制御ユニットによって、画素をサブ画素に分割し、所定の期間の間、サブ画素の長さの移動量ごとにレンズまたは検出器アレイを動かすようにトランスデューサを制御する段階と、処理ユニットによって、複数の画像から、画素の光強度を、画素の少なくともいくつかの各画素について増幅因子を使用して決定し、画素の光強度からサブ画素の光強度を決定し、サブ画素の光強度をまとめて単一画像を生成する段階と、をさらに含む。
【００２５】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、複数の画像が、最初の画像、最後の画像及びそれらの間の少なくとも１つの画像を有する一連の画像を含み、方法がさらに、少なくとも、風景の一部が、最初の画像及び最後の画像の少なくとも一対の画素について同じであるような、最初の画像及び最後の画像における少なくとも一対の画素の光強度を比較することを実行する段階と、少なくとも一対の画素の光強度が、風景の動きを示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような少なくとも１つの場合において、画素の光強度を決定する段階が、最初の画像と最後の画像との間の少なくとも１つの画像における画素の光強度を、最初の画像及び最後の画像内の画素の光強度から内挿することによって決定する段階と、を含む。
【００２６】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せの方法のいくつかの例示的な実装例において、サブ画素の長さが、画素の数分の一に対応し、少なくとも１つの画像における画素の光強度を決定する段階が、少なくとも、少なくとも１つの画像における風景の各部分について、光強度を、最初の画像及び最後の画像における風景の各部分についての画素の光強度に基づいて内挿する段階と、少なくとも１つの画像における画素の風景の各部分の数分の１に対応する風景の各部分の光強度の数分の１に基づいて、少なくとも１つの画像における画素の光強度を決定する段階と、を含む。
【００２７】
いくつかの例示的な実装例は、超解像度画像を生成するためのコンピュータ可読保存媒体であって、コンピュータ可読保存媒体が非一時的であり、内部に保存されたコンピュータ可読プログラムコード部分を有し、コンピュータ可読プログラムコード部分が、処理ユニットによる実行に応じて、装置に、少なくとも、レンズを通して焦点面に集束された画像を取得するように構成された検出器アレイによる風景の画像における画素の光強度を決定する段階であって、検出器アレイが、風景の各部分についての画素を提供するように構成された個別の検出器のアレイを含み、検出器アレイが、レンズまたは検出器アレイ及びそれにより焦点面が、検出器アレイの物理的構成によって定義される水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される移動量ごとに画像を取得するように構成された、画素の光強度を決定する段階と、光強度に基づいて、画素を、画素のうち参照画素に対して較正し、それによって個別の検出器のいずれかの感度差を補償する段階と、を含み、画素のうち少なくともいくつかの各画素について、画素の較正を行うようにされる装置が、少なくとも、風景の一部が画像のうち１つの画像における参照画素及び画像のうち別の画像における画素について同じであるような、画像のうち１つの画像の参照画素の光強度と、画像のうち別の画像における画素の光強度との比較を実行することと、それに基づいて、少なくとも、参照画素の光強度と、画素の光強度とが異なるような場合に、画素の光強度の調整のための増幅因子を決定することであって、増幅因子が、参照画素の光強度の、画素の光強度に対する比であるか、またはその比から決定される、増幅因子を決定することと、を行うようにされることを含む、コンピュータ可読保存媒体を提供する。
【００２８】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのコンピュータ可読保存媒体のいくつかの例示的な実装例において、画素のうち少なくとも別のいくつかの画素の別の画素のそれぞれについて、別の画素を較正するようにされる装置が、少なくとも、風景の一部が画像のうち１つの画像の画素及び画像のうち別の画像の別の画素について同じであるような、画像のうち１つの画像における画素の光強度の、画像のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定することと、別の画素の光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、増幅因子が、画素の光強度の調整のための増幅因子と、画素の光強度の、別の画素の光強度に対する比との積である、増幅因子を決定することと、を行うようにされることを含む。
【００２９】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのコンピュータ可読保存媒体のいくつかの例示的な実装例において、比較を実行するようにされる装置が、風景の一部が参照画素及び画素について同じであるような、画像の各対における参照画素の光強度と画素の光強度との比較を実行するようにされることを含み、増幅因子を決定するようにされる装置が、画像の各対について、参照画素の光強度の、画素の光強度に対する比の平均を決定するようにされることを含む。
【００３０】
任意の前述の、もしくは任意の後続の例示的な実装例、またはその任意の組合せのコンピュータ可読保存媒体のいくつかの例示的な実装例において、画素のうちいずれかの特定の画素について、装置が、風景の一部が、画像のうち１つの画像における参照画素及び、画像のうち別の画像における特定の画素について同じであるような、画像のうち１つの参照画素の光強度と、画像のうち別の画像における特定の画素の光強度との比較を実行することと、参照画素の光強度と特定の画素の光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きな値だけ異なるような例において、特定の画素を不良画素として識別することと、を行うようにされる。
【００３１】
本開示のこれらの、並びにその他の特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明を、以下に簡単に説明される添付した図面とともに読むことによって明らかになるであろう。本開示は、本開示において記述される２つ、３つ、４つまたはそれ以上の特徴または要素の任意の組合せを、そのような特徴または要素が、本明細書に説明された具体例の実装例において明示的に組み合わせられているか否か、または記載されているか否かにかかわらず、含む。本開示の任意の分離可能な特徴または要素が、本開示の内容が明確にそうでないと指示しているのでなければ、その態様及び例示的な実装例のいずれかにおいて、結合可能であるとして示されるべきであるものとして、本開示は総体的に読まれることを意図している。
【００３２】
したがって、この発明の概要は、本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供できるように、いくつかの例示的な実装例をまとめる目的で提供されるものに過ぎないことは了解されるであろう。そのため、前述の例示的な実装例は、単なる例であり、いかなる態様においても本開示の範囲または思想を限定するものと解釈されるべきでないことは了解されるであろう。その他の例示的な実装例、態様及び利点は、例としていくつかの説明された例示的な実装例の原理を示す添付図面とともに、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００３３】
そのため、概略的に本開示の例示的な実装例が説明されたが、ここで、添付図面を参照する。これらの図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本開示の１つの例示的な実装例に従うカメラシステムの概略図である。
【図２】図１のカメラシステムの検出器アレイの概略図である。
【図３】図１のカメラシステムに関するターゲット画像の概略図である。
【図４】第１の位置において焦点面上に投影されたターゲット画像の焦点と中心を位置合わせされた図２の検出器アレイの概略図である。
【図５】図４の第１の位置において、検出器アレイの個別の検出器によって検出された光強度の概略図である。
【図６】図４の第１の位置において、検出器アレイによって取得された第１の画像の概略図である。
【図７】図４の第１の位置から第２の位置へ移動した検出器アレイの概略図である。
【図８】図７の第２の位置において、検出器アレイの個別の検出器によって検出された光強度の概略図である。
【図９】図７の第２の位置において、検出器アレイによって取得された第２の画像の概略図である。
【図１０】図７の第２の位置から第３の位置へ移動した検出器アレイの概略図である。
【図１１】図１０の第３の位置において、検出器アレイの個別の検出器によって検出された光強度の概略図である。
【図１２】図１０の第３の位置において、検出器アレイによって取得された第３の画像の概略図である。
【図１３】図１０の第３の位置から第４の位置へ移動した検出器アレイの概略図である。
【図１４】図１３の第４の位置において、検出器アレイの個別の検出器によって検出された光強度の概略図である。
【図１５】図１３の第４の位置において、検出器アレイによって取得された第４の画像の概略図である。
【図１６】別の例示的な実装例に従う、図６、９、１２及び１５の第１、第２、第３及び第４の画像において実行されるインターリービング処理の概略図である。
【図１７】別の例示的な実装例に従う、線形代数によって処理するための参照アレイの概略図である。
【図１８】別の例示的な実装形態に従う、図６、９、１２及び１５の画像に対して図１７の参照アレイを適用する概略図である。
【図１９】図１８の線形代数の適用から得られた解のアレイの概略図である。
【図２０】図１９の解のアレイから得られた単一の超解像度画像の概略図である。
【図２１】様々な例示的な実装例に従う、処理していない状態の検出器の概略図である。
【図２２】様々な例示的な実装例に従う、最も圧縮された状態の検出器の概略図である。
【図２３】様々な例示的な実装例に従う、最も拡張された状態の検出器の概略図である。
【図２４】別の例示的な実装例に従う、図２１から２３の画像から結合された単一の画像の概略図である。
【図２５】別の例示的な実装例に従うカメラシステムの概略図である。
【図２６】様々な例示的な実装例に従うデジタルカメラの解像度を向上させるための処理を示すフロー図である。
【図２７】様々な例示的な実装例に従うデジタルカメラの解像度を向上させるための処理を示すフロー図である。
【図２８】いくつかの例示的な実装例に従う、検出器アレイの個別の検出器によって提供される風景の各部分の画素を示す。
【図２９】いくつかの例示的な実装例に従う、第１の位置において焦点面に投影されたターゲット画像の焦点と中心を位置合わせされた図２８の検出器アレイの概略図である。
【図３０】いくつかの例示的な実装例に従う、第１の位置において検出器アレイによって取得された第１の画像の概略図である。
【図３１】いくつかの例示的な実装例に従う、焦点面が第２の位置に移動した検出器アレイの概略図である。
【図３２】いくつかの実装例に従う、第２の位置において検出器アレイによって取得された第２の画像の概略図である。
【図３３】風景内で動きがある、いくつかの例示的な実装例に従う、４つの位置のうち第１の位置において検出器アレイによって取得された一連の４つの画像の最初の画像の概略図である。
【図３４】風景内で動きがある、いくつかの例示的な実装例に従う、４つの位置のうち最後の位置において検出器アレイによって取得された一連の４つの画像の最後の画像の概略図である。
【図３５】いくつかの例示的な実装例に従う、図３３の最初の画像の画素における風景の一部の概略図である。
【図３６】いくつかの例示的な実装例に従う、図３４の最後の画像の画素における風景の一部の概略図である。
【図３７】風景内で動きがある、いくつかの例示的な実装例に従う、図３３及び３４の最初及び最後の画像から内挿された、一連の４つの画像の第２の画像の概略図である。
【図３８】風景内で動きがある、いくつかの例示的な実装例に従う、図３３及び３４の最初及び最後の画像から内挿された、一連の４つの画像の第３の画像の概略図である。
【図３９】いくつかの例示的な実装例に従う、超解像度画像を生成する方法の様々な動作を含むフロー図である。
【図４０】いくつかの例示的な実装例に従う装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本開示のいくつかの実装例を、添付する図面を参照してより完全に以下に説明するが、本開示の実装例のいくつかが示されているだけであって、全ての実装例が示されているわけではない。実際に、本開示の様々な実装例は、多くの異なる形態で実施されうるものであり、本明細書で言及される実装例に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの例示的な実装例は、本開示が徹底し、完全なものとなり、当業者に本開示の範囲を完全に伝えるように提供される。例えば、そうでないと示されているのでなければ、第１、第２などとしているものについての言及は、特定の順序を意味していると解釈されるべきではない。また、例えば、本明細書において、定量的な測定量、値、関係などが参照されうる。そうでないと言及されているのでなければ、これらのいずれか１つ以上は、全てではないとしても、絶対的なもの、または工学的許容量などに起因するもののような、生じうる許容ばらつきを考慮に入れた近似的なものでありうる。同様の参照符号は、本願を通して同様の要素を指す。
【００３６】
図１は、本開示の例示的な実装例に従う、超解像度デジタル画像を生成するためのカメラシステム１００を概略的に示している。カメラシステムでは、風景のターゲット画像１０２が検出器アレイ１０４によって取得されうる。例えば、１つまたは複数のレンズ１０６、１０８、アパーチャ１１０またはその他の光学素子（図示されない）が、画像１０２からの光を焦点面１１２に集束しうる。焦点面１１２に位置して、検出器アレイ１０４はターゲット画像からの光の強度を検出するように構成されうる。
【００３７】
図１の参照に続いて、ここで図２を参照すると、検出器アレイ１０４は、画像データを記録するように構成された個別の検出器１１４のアレイを含み、それによって、ターゲット画像１０２の風景の各部分についての画素を提供しうる。例えば、検出器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、ＣＭＯＳセンサまたはその他の画像センサを含みうる。各検出器は、単位時間あたり、その位置における光強度または光子計数を測定し、保存しうる。図２における例示的な検出器アレイは、２０ミクロン（２０μ）の正方形検出器の３×３アレイを示している。しかし、検出器アレイは、９個の正方形検出器に限定されない。さらに、検出器アレイ及び検出器について、もちろん他の寸法も使用されうる。
【００３８】
超解像度画像を生成するために、カメラシステム１００は、電気信号を機械的エネルギーに変換するように構成された１つまたは複数のトランスデューサ１１６を含みうる。例えば、トランスデューサは、検出器アレイ１０４に結合されてもよく、検出器アレイ１０４に動きを与えるように構成されうる。カメラシステム１００がトランスデューサ１１６を含むものとして示され、説明されているが、動きを与えるためのその他の手段も使用されうることは理解されるべきである。検出器アレイ１０４に動きを与えることによって、ターゲット画像１０２、レンズ１０６、１０８が静止したままである一方で、カメラシステム１００は、所定の時間間隔にわたって複数の画像を取得しうる。次いで、検出器アレイ１０４によって取得された複数の画像は、単一の超解像度画像にまとめられうる。
【００３９】
カメラシステム１００はまた、検出器アレイ１０４及びトランスデューサ１１６を制御するように構成された制御ユニット１１８（図１）を含みうる。制御ユニット１１８は、保存されたコンピュータ実行可能命令を有する非一時コンピュータ可読保存媒体を含み、またはそれに関連しうる「コンピュータプロセッサ」などのプロセッサまたはプロセッサベースのデバイスを含みうる。１つまたは複数のアルゴリズムが、制御ユニットに関連したメモリ１２０（図１）内にプログラムされうる。メモリは、非一時メモリを含みうる。制御ユニットは、その他のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア及びそれらの組合せを含みうることは理解されるべきである。
【００４０】
１つの例示的な実装例によれば、カメラシステム１００は、制御ユニット１１８のメモリ１２０にあらかじめプログラムされた、移動に基づく超解像度モード、または「移動モード」を含みうる。移動モードは、所定の期間にわたって、検出器アレイ１０４をトランスデューサ１１６を介して焦点面１１２に対して異なる位置にシフトさせうる。検出器アレイ１０４が異なる位置にあるごとに、検出器アレイ１０４は画像を取得し、それによって所定の期間にわたって複数の画像を蓄積しうる。
【００４１】
例えば、トランスデューサ１１６は、圧電材料から構成されうる。カメラシステム１００が移動モードにあると、制御ユニット１１８は、検出器アレイ１０４を動かすことができるように、トランスデューサ１１６の１つ（または複数）に信号を送信する。これに応じて、圧電トランスデューサは、信号からの電気エネルギーを検出器アレイ１０４の精密な機械的移動に変換しうる。圧電トランスデューサ以外の種類のトランスデューサ１１６も同様に使用されうることは理解されるべきである。。
【００４２】
図２に示されるように、１つのトランスデューサ１１６は、検出器アレイを水平方向（左右）に動かすことができるように、検出器アレイ１０４の第１の垂直辺１２２に結合されうる。別のトランスデューサ１１６は、検出器アレイを垂直方向（上下）に動かすことができるように、検出器アレイ１０４の第１の水平辺１２４に結合されうる。しかし、トランスデューサ１１６は、第２の垂直辺１２６、第２の水平辺１２８及び／または検出器アレイ１０４のその他の位置にももちろん結合されうる。さらに、２つより多い、または少ないトランスデューサ１１６が、様々な方向に検出器アレイ１０４を動かすために使用されうる。
【００４３】
また、各トランスデューサ１１６はさらに、水平方向及び垂直方向に沿って、検出器アレイ１０４をある移動量ごとに動かすように構成されうる。各移動量は、検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４の長さの数分の１を含みうる。移動量の長さの分割を決定するために、検出器アレイ１０４の各検出器１１４は、より小さなサブ画素１３０に理論的に分割されうる。図２の例において、２０ミクロン（２０μ）の正方形の検出器１１４のそれぞれは、４つのサブ画素１３０に分割される。より具体的には、各検出器１１４は、１０ミクロン（１０μ）の正方形のサブ画素１３０の２×２アレイに区分される。
【００４４】
移動モードにおいて、検出器アレイ１０４は、水平方向にサブ画素１３０の長さだけシフトされ、垂直方向にサブ画素１３０の高さだけシフトされうる。図２において、例示的なサブ画素１３０の長さ及び高さは、１０ミクロン（１０μ）である。そのため、トランスデューサ１１６を使用すると、検出器アレイ１０４は、水平方向に個別の検出器１１４の長さの半分だけ動かされ、個別の検出器１１４の高さの半分だけ動かされうる。しかし、サブ画素１３０の別の構成ももちろん可能であり、したがって、その他の分割長さ及び移動量も使用されうる。
【００４５】
ここで、図１及び２の参照に続いて、図３から１５を参照すると、カメラシステム１００の移動モードの例が示されている。より具体的には、図３に示されるように、例示的なターゲット画像１０２は、焦点面１１２に集束されうる。図４に示されるように、検出器アレイ１０４が第１の位置１３２にあるとき、検出器アレイ１０４は、焦点面１１２の焦点と確実に位置合わせされうる。
【００４６】
第１の位置１３２の画像を取得するために、検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４のそれぞれは、検出器の位置にある単位時間当たりの光強度を検出しうる。この例において、白いサブ画素１２９は、光子計数が０でありえ、黒いサブ画素１３３は光子計数が９でありえ、灰色のサブ画素１３１は光子計数が５でありうる。この代表的なスケールで、検出器アレイの個別の検出器それぞれによって検出された光強度が図５に示される。
【００４７】
測定され、保存された光子計数を使用して、第１の位置１３２において検出器アレイ１０４によって取得された第１の画像１３４が、図６に示されている。図６の第１の画像の図３のターゲット画像１０２に対する比較は、検出器アレイ１０４の固有の低解像度を示している。それ自体では、検出器アレイ１０４は、ターゲット画像１０２の精細な詳細を取得するには十分でない。
【００４８】
しかし、カメラシステム１００の移動モードを使用すると、検出器アレイ１０４は、超解像度向上のために複数の画像を取得することが可能になる。図７に示されるように、検出器アレイ１０４は第２の位置１３６にシフトされうる。より具体的には、検出器アレイ１０４は、第１の垂直辺１２２（または焦点面１１２の左側）の水平方向へ１つの移動量だけ動かされうる。第２の位置１３６の検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４のそれぞれによって検出された光強度が、図８に示されている。第２の位置１３６の検出器アレイ１０４によって取得された第２の画像１３８が図９に示されている。
【００４９】
反復して示された図１０において、検出器アレイ１０４は第３の位置１４０にシフトされてもよく、検出器アレイ１０４は第１の水平辺１２４の方向とは反対の垂直方向（または垂直辺１１２の上方）に１つの移動量だけ動かされる。第３の位置１４０における検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４のそれぞれによって検出された光強度が図１１に示されている。第３の位置１４０における検出器アレイ１０４によって取得された第３の画像１４２が図１２に示される。
【００５０】
さらに反復して、検出器アレイ１０４は図１３に示されるように第４の位置１４４にシフトされうる。検出器アレイ１０４は、第１の垂直辺１２２の方向と反対の水平方向（または焦点面１１２の右側）に１つの移動量だけ動かされる。第４の位置１４４の検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４のそれぞれによって検出された光強度が図１４に示されている。第４の位置１４４において検出器１０４によって取得された第４の画像１４６が図１５に示される。第１の位置１３２に戻るために、検出器アレイ１０４は、第１の水平辺１２４の垂直方向（または焦点面１１２の下方）へ１つの移動量だけ動かされうる。
【００５１】
カメラシステム１００はさらに、複数の画像を単一の超解像度画像にまとめるように構成された処理ユニット１５０（図１）を含みうる。処理ユニット１５０は、カメラシステム１００の制御ユニット１１８に統合され、または制御ユニット１１８からは分離されうる。１つの例において、処理ユニット１５０は、制御ユニット１１８及びメモリ１２０と連携する第２のメモリと関連した第２のプロセッサを含みうる。例えば、処理ユニット１５０は、光学系及び制御ユニットに含まれうる。代替的に、処理ユニットは、検出器アレイによって取得された複数の画像を後で処理するために使用されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの別個の構成要素に含まれうる。
【００５２】
処理ユニット１５０は、複数の画像を、インターリービング処理を介して単一の画像１５２にまとめうる。処理ユニットは、第１の画像１３４、第２の画像１３８、第３の画像１４２及び第４の画像１４６を、４つの画像のそれぞれからの強度のそれぞれを、隣同士配列することによって、図１６に示されるように単一の超解像度画像１５２にインターリーブしうる。例えば、各画像１３４、１３８、１４２、１４４の頂部左側の検出器１５４からの強度は、それぞれ取られた位置に従って隣同士に配置され、単一画像１５２の頂部左側の角１５６により小さい大きさで表示されうる。
【００５３】
検出器アレイ１０４の検出器１１４の残りについて、インターリービングプロセスを繰り返すことにより、元の画像よりも多くの特徴の定義を示す、解像度の向上した画像を有する単一画像１５２が得られる。つまり、４つの３×３画素画像１３４、１３８、１４２、１４４をインターリービングすることにより、単一の６×６画素の画像１５２及び解像度の２×２の向上が得られる。４つより多い画像が、所定の期間の間に取得され、それによってさらに高い解像度の単一画像が得られうることは理解されるべきである。図３から１６に関して、図示され、上述されたプロセスが、任意の大きさ（ｍ×ｎ）のサブ画素アレイについて、様々な所定の解像度向上の寸法に従って繰り返されうる。
【００５４】
ここで、図１から１６に続いて、図１７から２０を参照すると、処理ユニット１５０はまた、線形代数を用いて複数の画像をまとめうる。線形代数方程式を形成できるように、参照アレイ１５８の各サブ画素は、図１７に示されるような変数指標でラベルされうる。例えば、６×６アレイ１６０の各サブ画素は、サブ画素の強度が未知であることを示すａからａｊ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、…ａｄ、ａｆ、ａｉ、ａｊ）の変数に割り当てられうる。図１７に示された以外の変数指標及び参照アレイももちろん使用されうる。
【００５５】
さらに、複数の画像を取得する際、検出器アレイ１０４の少なくとも一部は、移動モードの所定の期間の少なくとも一部の間、焦点面１１２に投影されたターゲット画像１０２の境界１６２の外側に延在しうる。ターゲット画像１０２はアパーチャ１１０を通して焦点面１１２へ投影されるため、境界１６２はアパーチャ１１０によって決定されうる。例えば、移動モードにおいて、検出器アレイ１０４は検出器アレイ１０４で境界１６２の外側のいくつかの画像を取得する特定の位置へシフトされ、その結果、参照アレイ１５８は光強度がゼロである境界１６４を有することとなりうる。境界１６４の各サブ画素は、アレイ１６０のサブ画素と同じ大きさでありうる。
【００５６】
より具体的には、検出器アレイ１０４が焦点面１１２の焦点と正しく位置合わせされた第１の位置１３２から、移動モードにおいて、カメラシステム１００は、光強度が０である境界１６４が取得されるように検出器アレイを移動することを目指しうる。これは、光が入射しない境界１６２を越えて、検出器アレイの少なくとも一部を延在させることによってなされる。そうして、境界１６４の各サブ画素が、光強度０で既知であるとラベルされうる。
【００５７】
図１７に、境界１６４が２つの行及び２つの列のゼロ強度のサブ画素を有するものとして示されているが、境界１６４の別の構成も使用されうることは理解されるべきである。例えば、境界１６４は１行１列のゼロ強度サブ画素のみを含みうる。
【００５８】
サブ画素変数指標を割り当て、ゼロ光強度の境界１６４を提供することにより、処理ユニット１５０は、線形代数によって効率的に解かれる参照アレイ１５８についての方程式を設定することができる。図１８の頂部左側検出器１５４についての例に示されるように、第１の画像１３４、第２の画像１３８、第３の画像１４２、第４の画像１４６及びそれらの検出された光強度のそれぞれに参照アレイを適用する際に、以下の方程式が立てられうる。
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝９
ａ＋０＋ｃ＋０＝０
ａ＋０＋０＋０＝０
ａ＋ｂ＋０＋０＝０
【００５９】
変数ａ、ｂ、ｃ及びｄについて解くために線形代数を用いると、以下の解を得る。
ａ＝ｂ＝ｃ＝０，ｄ＝９
【００６０】
変数ａ、ｂ、ｃ及びｄについて解くと、処理ユニット１５０はその他の変数ｅからａｊ（ｅ、ｆ、ｇ、…ａｉ、ａｊ）についても順次解きうる。線形代数を用いて参照アレイ１５８の各サブ画素について光強度を決定すると、図１９に示された解のアレイ１６６が得られる。光強度の値（光子計数０の白いサブ画素、光子計数９の黒いサブ画素、及び光子計数５の灰色のサブ画素）を表すスケールを解のアレイに適用すると、図２０の単一の超解像度画像１６８が得られる。図示されるように、４つの画像１３４、１３８、１４２、１４４をまとめるために線形代数を用いると、移動モードのないカメラシステムとして、４倍の解像度を有する単一の画像１６８が生成される。
【００６１】
図２から２０に示され、前述された例は、例示的な目的のためのものであり、開示されたシステム１００及び技術は、超解像度を達成するためにより多い、または少ない反復で使用されうることは理解されるべきである。開示されたシステム及び技術は、任意の大きさ（ｍ×ｎ）のサブ画素アレイについて、様々な所定の解像度向上の寸法に従って使用され、改善されうる。
【００６２】
さらに、カメラシステム１００は、別の方法で検出器アレイ１０４に対して動きを与えうる。移動モードのトランスデューサ１１６によって与えられる動きは、検出器アレイ１０４全体を別の位置へ物理的にシフトさせるが、別の種類の動きが与えられうる。例えば、別の例示的な実装例によれば、カメラシステム１００は、制御ユニット１１８のメモリ１２０に予めプログラムされた音波に基づく超解像度モード、または「音波モード」を含みうる。音波モードは、圧力の機械的波動として伝搬する振動である音波を介して検出器アレイ１０４を動かしうる。音波または圧力波は、材料にひずみを生じる。そのため、検出器アレイ１０４に印加されると、音波は検出器アレイ１０４の大きさを変化させうる。
【００６３】
音波モードの１つの例において、トランスデューサ１１６は、検出器アレイ１０４にわたって音波を導入するように構成されたスピーカートランスデューサでありうる。別の例において、移動モードと同様に、トランスデューサ１１６は検出器アレイ１０４にわたって延在する圧電トランスデューサでありうる。圧電トランスデューサは検出器アレイを伸縮させるように構成され、それによって検出器アレイ１０４にわたって圧力波を導入しうる。音波を通して検出器アレイ１０４に動きを与えることによって、複数の画像が、所定の期間にわたって検出器アレイの異なるサイズで取得されうる。
【００６４】
ここで、図１から２０に続いて、図２１から２４を参照すると、カメラシステム１００の音波モードの例が１つの検出器１１４について示されている。図２１に示されているように、ひずみのない状態では、検出器は長さ２０ミクロン（２０μ）でありえ、画像１７０において単位時間当たり２００個の光子を測定しうる。ターゲット画像１０２及びレンズ１０６、１０８が静止したままの状態で、音波または圧力波が検出器アレイ１０４及び個別の検出器１１４のそれぞれにわたって導入されうる。トランスデューサ１１６が例えば検出器アレイ１０４の第１の垂直辺１２２（図２）に結合されていると、検出器１１４は水平方向に伸縮することとなる。
【００６５】
図２２に示されるように、最大圧縮状態では、検出器１１４は１８ミクロン（１８μ）の長さまで圧縮され、画像１７２において単位時間当たり１４０個の光子を測定しうる。図２３に示されるように、最大伸長状態では、検出器１１４は２２ミクロン（２２μ）の長さであり、画像１７４において単位時間当たり２４０個の光子を測定しうる。３つの画像１７０、１７２、１７４を１つにまとめると、図２４に示されるように、音波伝搬方向において可変強度の単一の画像１７６が生成される。
【００６６】
より具体的には、３つの画像１７０、１７２、１７４からひずみのない状態、最大圧縮状態、及び最大伸長状態で取得された光子計数が、単一画像１７６のサブ画素１７８に入射した光子計数を決定するために、互いに比較されうる。次いで、サブ画素のそれぞれからの強度はまとめられて超解像度画像１７６を生成する。音波伝搬の間、ひずみのない状態、最大圧縮状態及び最大伸長状態以外の状態における光子計数の収集も行われうることは理解されるべきである。
【００６７】
音波または圧力波について様々な周波数が使用されうる。さらに、カメラシステム１００が音波モードにある所定の期間の間、検出器１１４は、検出器１１４がひずみのない状態、最大圧縮状態及び最大伸長状態にある所定の時間間隔内の光強度を測定しうる。さらに、音波の周波数が周期的であると、単位時間当たりの光子計数のサンプリングが収集され、１つに平均化されうる。
【００６８】
さらに、異なる方向の音波伝搬を使用すると、その方向の解像度を向上させることができる。例えば、検出器アレイ１０４の第１の水平辺１２４（図２）に結合された別のトランスデューサ１１６では、検出器１１４は、音波が印加されると、垂直方向に伸縮することとなる。そのため、２つの垂直な方向、例えば水平方向及び垂直方向に音波を導入すると、格子型の改善が得られうる。音波の伝搬は、水平及び垂直以外の方向にも印加されうることは理解されるべきである。例えば、音波は検出器１１４及び検出器アレイ１０４にわたって対角線方向に導入されうる。さらに、音波伝搬について様々な方向を選択することによって、超解像度画像を生成するために使用されうる様々な形状、大きさ及び強度マップの検出器アレイ１１４が可能になる。
【００６９】
図２５に示されるように別の例示的な実装例において、前述したものと同様の結果を得ることができるように、動きが検出器アレイ１０４ではなく１つまたは複数のレンズ１０６、１０８に与えられうる。例えば、ターゲット画像１０２及び検出器アレイ１０４が静止している際に、レンズが動きうる。レンズに動きを与えると、検出器アレイ１０４に対して焦点面１１２上に投影された画像の焦点が動く。次いで、検出器アレイ１０４は、超解像度向上を可能にするために、所定の期間、複数の画像を取得しうる。
【００７０】
例えば、１つまたは複数のトランスデューサ２１６が、レンズ１０６、１０８に結合されうる。トランスデューサは、スピーカートランスデューサまたは圧電トランスデューサでありうる。移動モード及び音波モードでは、レンズ１０６、１０８は位置をシフトし、または大きさを変えうる。レンズのひずみを変更することは、光が曲げられる方向を変更することとなり、それによって、ターゲット画像１０２が動いていないときの検出器アレイ１０４における光子経路の位置を変更することとなる。焦点面への距離及び音波強度の戦略的な選択によって、カメラシステム１００は、焦点面１１２全体にわたって超解像度を提供するように設計されうる。
【００７１】
さらに、カメラシステム１００の外側の機械的振動は、超解像度画像に影響を与えうる。したがって、カメラシステムに、超解像度画像への振動の衝撃を低減するための調整が保証されうる。
【００７２】
一般に、前述の開示から、カメラシステムに関する様々な用途における利用が考えられる。特に、開示されたシステム及び技術は、超解像度画像を提供するために使用されうる。例えば、開示されたシステム及び技術は、人工衛星、無人航空機（ＵＡＶ）、並びに、諜報、偵察及び調査（ＩＳＲ）の目的のために、及び軍事環境、民生環境のいずれにも使用するためのその他の用途について使用されるその他の調査プラットフォームにも採用されうるが、これらに限定されない。
【００７３】
開示されたシステム及び技術をデジタルカメラシステムに実装することによって、画像の解像度を改善するための低コストかつ効率的な解決手段が提供される。開示された移動ベースの超解像度モード及び音波ベースの超解像度モードは、大きな費用の必要なく容易に実装されうる。移動モード及び音波モードはそれぞれ、超解像度画像が望ましいか否かに応じてオンまたはオフにされうる。
【００７４】
ここで、図１から２５に続いて図２６を参照すると、本開示の別の例示的な実装形態に従う、レンズ１０６、１０８及び検出器アレイ１０４を有するデジタルカメラシステム１００の解像度を向上させるためのプロセス２２０が示されている。ブロック２２２において、検出器アレイ１０４は、第１の画像１３４を取得する。ブロック２２４において、動きがレンズ１０６、１０８及び検出器アレイ１０４の１つに与えられる。検出器アレイ１０４は、ブロック２２６において別の画像１３８を取得する。次いで、ブロック２２８において、カメラシステム１００の制御ユニット１１８は、さらなる画像１４２、１４６が取得されるか否かを決定する。所定の解像度改善の特徴に応じて、さらなる画像１４２、１４６が取得される必要がありうる。例えば、２×２解像度向上について、異なる位置における４つの画像が取得される必要がある。より多くの画像が取得される必要がある場合、プロセス２２０はブロック２２４に進み、全ての所定の画像が取得されるまでブロック２２４及び２２６を繰り返す。さらなる画像が取得される必要がない場合、ブロック２３０において、画像１３４、１３８、１４２、１４６が、向上した解像度を有する単一画像１５２にまとめられる。
【００７５】
デジタルカメラシステムの解像度を向上させるための別のプロセス２４２が図２７に示されている。ブロック２４４において、音波がレンズ１０６、１０８及び検出器アレイ１０４の１つにわたって、所定の期間だけ印加されうる。ブロック２４６において、音波が印加される所定の期間の間、検出器アレイ１０４は選択的に複数の画像を取得する。
【００７６】
いくつかの例において、前述したような移動ベースの超解像度画像の伝搬収差は、画素ごとの感度差、画像取得される風景内の移動する物体などによって引き起こされうる。これらの、及びその他の別の欠点に対応するために、いくつかの例示的な実装例は、検出器アレイ１０４の画素を、個別の検出器１１４のいずれかの感度差について補償するための参照画素に較正する。画素感度の差がゆっくりと変化するのみである場合、またはこれが２次元でなされる場合、風景内の動きが決定可能であり、画像内のそれぞれへの影響を順に決定するために内挿可能であり、これは被写体ぶれを低減することとなる。
【００７７】
前述のように、検出器アレイ１０４は、ターゲット画像１０２内の風景の各部分について画素を提供するように構成された個別の検出器１１４のアレイを含む。いくつかの例示的な実装例によれば、検出器アレイはレンズ１０６、１０８または検出器アレイ１０４のそれぞれにおいてある移動量ごとに画像を取得するように構成され、それによって焦点面１１２は、検出器アレイ１０４の物理的構成によって定義されるように水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器１１４の長さだけ移動される。いくつかの例において、これは少なくとも２つの移動量を含み、少なくとも１つの移動量は、焦点面１１２が水平方向に沿って個別の検出器１１４の長さだけ移動し、少なくとも１つの移動量は、焦点面１１２が垂直方向に沿って個別の検出器１１４の長さだけ移動する。処理ユニット１５０は、画像内の画素の光強度を決定し、光強度に基づいて画素のうち参照画素に対する画素を較正し、それによって個別の検出器１１４のいずれかの感度差を補償するように構成される。
【００７８】
いくつかの例において、少なくともいくつかの画素の各画素について、前述の較正は、画像１０２のうち１つの画像の参照画素の光強度と、画像のうち別の画像の画素の光強度との比較を少なくとも実施するように構成された処理ユニット１５０を含む。画像の１つ及び別の画像において、風景の一部は、画像のうち１つの画像の参照画素及び画像のうち別の画像の画素について同じである。この比較に基づいて、処理ユニット１５０は、少なくとも、参照画素の光強度と画素の光強度とが異なる例において、画素の光強度の調整のための増幅因子を決定するように構成される。これに関して、増幅因子は、画素の光強度に対する参照画素の光強度の比であり、またはこの比から決定される。
【００７９】
いくつかの例に従う較正をさらに例示するために、図２８から３２が参照される。図２８は図２に類似しているが、検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４は、ターゲット画像１０２内の物体２８２（図２９を参照）を含む風景の各部分についての画素２８０を提供することを示している。図２９に示されるように、例示的なターゲット画像１０２は焦点面１１２上に集束され、検出器アレイ１０４が第１の位置２８４にあるとき、検出器アレイ１０４は焦点面１１２の焦点と中心を位置合わせされる。第１の位置２８４で画像を取得するために、検出器アレイ１０４の個別の検出器１１４のそれぞれは、検出器１１４の位置において単位時間当たりの光強度を検出しうる。この例において、画素の１つ２８０ａ−参照画素−は９個の光子計数を有してもよく、その他の画素は０個の光子計数を有してもよい。そして、測定され、保存された光子計数を用いて、第１の位置２８４において検出器アレイ１０４によって取得された第１の画像２８６は、図３０に示されている。
【００８０】
図３１に示されるように、検出器アレイ１０４は、第２の位置２８８へ１つの個別の検出器１１４の長さだけシフトされうる。より具体的には、検出器アレイ１０４は、焦点面１１２の左側へ水平方向に１つの移動量だけ移動されうる。第２の位置２８８において検出器アレイ１０４によって取得された第２の画像２９０は、図３２に示されている。第２の画像２９０において、風景の一部は第１の画像２８６の参照画素２８０ａ及び第２の画像の画素２８０ｂと同じである。しかし、ここでは、画素２８０ｂは第２の画像内で８個の光子計数を有するものと仮定する。つまり、画素２８０ｂによって計数された光子の数は、各画素が風景の同じ部分に露光されたときに、参照画素２８０ａによって計数された光子の数とは異なる。この例において、処理ユニット１５０は、画素２８０ｂの光強度の調整のための増幅因子を決定しうる。また、いくつかの例において、増幅因子は、参照画素２８０ａの光強度の、画素２８０ｂの光強度に対する比である（この例では９／８）。この画素２８０ｂの光強度は、次いで、超解像度画像処理において、参照画素２８０ａに対して較正するための増幅因子によって増幅されうる。
【００８１】
いくつかの例において、処理ユニット１５０は、風景の一部が参照画素２８０ａ及び画素２８０ｂについて同じであるような画像１０２の各対において、参照画素２８０ａの光強度と画素２８０ｂの光強度との比較を実行するように構成される。これらの例のいくつかにおいて、処理ユニット１５０は、画像の各対について、参照画素２８０ａの光強度の、画素２８０ｂの光強度に対する比の平均を決定し、それによって、画素の光強度の調整のための増幅因子を決定するように構成される。
【００８２】
いくつかの例において、画素の少なくとも別のいくつかのうちの別の画素のそれぞれについて、較正は、画像１０２のうち１つの画像における画素の光強度の、画像のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を少なくとも決定するように構成された処理ユニット１５０を含む。前述のものと同様に、画像のうち１つの画像と、別の画像とにおいて、風景の一部は、画像のうち１つの画像における画素と、画像のうち別の画像における別の画素について同じである。次いで、処理ユニット１５０は、別の画素の光強度の調整のための増幅因子を決定するように構成される。この増幅因子は、画素の光強度の調整のための増幅因子と、画素の光強度の、別の画素の光強度に対する比との積である。
【００８３】
いくつかの例において、前述の処理は、省略され、またはそうでなければ後続の較正及び／もしくは超解像度画像処理において考慮されうる不良画素を特定するのに有用でありうる。より具体的には、いくつかの例において、画素のうちいずれかの特定の画素に関して、処理ユニット１５０は、画像１０２のうち１つの画像における参照画素の光強度と、画像のうち別の１つの画像における特定の画素の光強度との比較を実行するように構成される。再び、画像のうち１つの画像及び別の画像において、風景の一部は、画像のうち１つの画像の参照画素及び画像のうち別の画像の特定の画素について同じである。またこれらの例において、処理ユニットは、参照画素の光強度及び特定の画素の光強度が、不良画素を示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるという例において、不良画素であるとして特定の画素を識別するように構成される。いくつかの例において、この所定の閾値は、参照画素の光強度の半分またはそれ以上でありうる。
【００８４】
較正の正確な方法とは無関係に、画素についての増幅因子は、前述のもののように、その後超解像度画像処理で使用されうる。特に、例えば、トランスデューサ１１６は、検出器アレイ１０４が複数の画像を取得するように構成される所定の期間にわたって、レンズ１０６、１０８または検出器アレイ１０４を動かし、それによって焦点面１１２を動かすように構成される。制御ユニット１１８は、画素をサブ画素に分割し、所定の期間の間、サブ画素の長さの移動量でレンズ１０６、１０８または検出器アレイ１０４を動かすようにトランスデューサを制御するように構成される。そして、処理ユニット１５０は、複数の画像からの画素の光強度を、画素の少なくともいくつかの各画素について増幅因子を使用して決定し、画素の光強度からサブ画素の光強度を決定し、単一の画像を生成するためにサブ画素の光強度を組み合わせるように構成される。
【００８５】
いくつかの例において、画素感度差を決定するために使用されるのと同じ処理が、画像１０２の風景内の動きを決定するのに使用されてもよく、これは、被写体ぶれを低減するために一連の画像内の画像のそれぞれへの影響を決定するために内挿されうる。これらの例において、複数の画像は、第１の画像、最後の画像及びそれらの間の少なくとも１つの画像を有する一連の画像を含む。次いで、処理ユニット１５０はさらに、風景の一部が最初の画像及び最後の画像の画素の対について同じである、最初の画像及び最後の画像の画素の少なくとも１つの対の光強度の比較を少なくとも実行するように構成される。画素の対の光強度が、風景内の動きを示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なる少なくとも１つの例では、処理ユニットは、最初の画像及び最後の画像の画素の光強度からの内挿によって、最初の画像と最後の画像との間の画像内の画素の光強度を決定するように構成される。
【００８６】
サブ画素の長さが画素の数分の一に対応するようないくつかのさらなる例において、最初の画像と最後の画像との間の画像１０２内の画素の光強度を決定するように構成された処理ユニット１５０は、最初の画像及び最後の画像内の風景の各部分についての画素の光強度に基づいて、画像内の風景の各部分について光強度を少なくとも内挿するように構成されることを含む。また、これは画像内の画素の風景の各部分の数分の一に対応する風景の各部分についての光強度の数分の一に基づいて、画像内の画素の光強度を決定するように構成される処理ユニットを含む。
【００８７】
また、風景内の物体２８２が焦点面１１２と同じ方向に同じ速度で動く図２９−３２に示された例を考える。この例において、一連の４つの画像が個別の検出器１１４（３つのサブ画素１３０）の長さの３分の１の移動量で、図２９から３２に示された第１及び第２の画像２８６、２９０と同時に取得されうる。物体が静止している例では、一連の画像内の最初及び最後の画像が第１及び第２の画像に対応すると予測しうる。しかし、物体が前述のように動いている例では、最初及び最後の画像は、ともに第１の画像２８８と同じ外観でありうる。これは、一連の４つの画像のうち最初の画像２９２及び最後の画像２９４についてそれぞれ図３３、３４に示されている。動きのない第２の画像２９０（図３２）と動きのある最後の画像２９４（図３４）との比較は、風景内の動きによって、参照画素２８０ａ及び画素２８０ｂについて光強度が異なることになることを示している。
【００８８】
この例において、風景の一部が依然として最初の画像及び最後の画像における参照画素２８０ａ及び画素２８０ｂについて同じであるが、画素の対の光強度は、風景内の物体２８２の動きを示す所定の閾値よりも大きな量だけ異なっている。そして、処理ユニット１５０は、最初の画像２９２及び最後の画像２９４内の画素の光強度からの内挿によって、最初の画像２９２と最後の画像２９４との間の２つの画像（第２及び第３の画像）内の画素２８０の光強度を決定するように構成されうる。
【００８９】
より具体的には、いくつかの例において、この内挿は、最初の画像及び最後の画像内の風景の各部分について、画素の光強度に基づいてなされる。図３３及び３４の例において画素２８０ｃの追加的な１つを識別すると、第１の画像２９２の画素２８０ａ及び２８０ｃ内の風景の部分は、最後の画像２９４の画素２８０ｂ及び２８０ａにおけるものとそれぞれ同じである。第１の画像の画素２８０ｂ内の風景の部分は、最後の画像２９４の外側になり、最初の画像の外側の風景の追加的な部分が最後の画像の中に入ってくる。これは、第１の画像２９２内の画素２８０ａ、２８０ｂ及び２８０ｃにおける風景の部分がそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」によって表され、これらの部分が最後の画像２９４内の画素である、図３５及び３６にさらに示されている。
【００９０】
再び、以前と同じ光子計数を仮定すると、風景の部分Ａ、Ｂ及びＣは、第１の画像２９２内でそれぞれ９、０、０の光子計数を有し、最後の画像２９４内でそれぞれ０、０、９の光子計数を有する。最初の画像２９２と最後の画像２９４との間の内挿によって、風景の部分Ａ、Ｂ及びＣは、第２の画像内でそれぞれ６、０、３の光子計数を有し、第３の画像内でそれぞれ３、０、６の光子計数を有する。風景Ａ、Ｂ及びＣの部分についての合計では、次のようになる。
【００９１】
【表１】
2019029999.tif 000003
【００９２】
画素は最初の画像２９２から最後の画像２９４まで３分の１の移動量で動くため、第２の画像では、画素２８０ａは２／３Ａ＋１／３Ｃ＝５であり、画素２８０ｂは２／３Ｂ＋１／３Ａ＝２であり、画素２８０ｃは２／３Ｃ＝２である。第３の画像において、画素２８０ａは１／３Ａ＋２／３Ｃ＝５であり、画素２８０ｂは１／３Ｂ＋２／３Ａ＝２であり、画素２８０ｃは１／３Ｃ＝２である。画素２８０ａ、２８０ｂ及び２８０ｃについての合計では、次のようになる。
【００９３】
【表２】
2019029999.tif 000004
【００９４】
そして、前述の光子計数を使用すると、図３７及び３８は、第２の画像２９６及び第３の画像２９８をそれぞれ示している。
【００９５】
図３９は、本開示のいくつかの例示的な実装例に従う、超解像度画像を生成するための方法３００の様々な動作を含むフロー図を示している。ブロック３０２において、本方法は、検出器アレイ１０４によって、レンズ１０６、１０８を介して焦点面１１２に集束される風景の画像を取得する段階を含む。検出器アレイ１０４は、風景の各部分について画素を提供する個別の検出器１１４のアレイを含む。検出器アレイ１０４は、レンズ１０６、１０８または検出器アレイ１０４及びそれによって焦点面１１２が、検出器アレイ１０４の物理的構成によって定義されるような水平方向または垂直方向に沿って、個別の検出器１１４の長さだけ移動される、各移動量において画像を取得する。
【００９６】
ブロック３０４及び３０６において、本方法は、処理ユニット１５０によって、画像内の画素の光強度を決定し、画素を、光強度に基づいて画素のうち参照画素に対して較正する段階を含み、それによって個別の検出器１１４のいずれかの感度差を補償する。少なくともいくつかの画素のうち各画素について、画素を較正する段階は、少なくとも、ブロック３０８において、画像のうち１つの画像の参照画素の光強度と、画像のうち別の画像の画素の光強度の比較を実行する段階を含み、風景の一部は、画像のうち１つの画像の参照画素及び画像のうち別の画像の画素について同じである。また、画素を較正する段階は、比較に基づいて、ブロック３１０において、少なくとも、参照画素の光強度及び画素の光強度が異なり、増幅因子が、参照画素の光強度の、画素の光強度に対する比である、または比から決定される例において、画素の光強度の調整のための増幅因子を決定する段階を含む。
【００９７】
いくつかの例において、１つまたは複数の装置が、本明細書で示され、説明されたような制御ユニット１１８または処理ユニット１５０のいずれかまたは両方として機能する、またはいずれかまたは両方を実装するように構成されて提供されうる。複数の装置を伴う例では、各装置は、有線または無線ネットワークなどを直接または間接的に介するなどの、複数の異なる方法で互いに接続され、または互いに通信可能にされうる。
【００９８】
図４０は、いくつかの例示的な実装例に従う装置３１２をより具体的に示す。一般に、本開示の例示的な実装例の装置は、１つまたは複数の固定された、または携帯可能な電子デバイスを備え、含み、またはこのような電子デバイスに実現されうる。本装置は、例えば、メモリ３１６（例えば記憶装置）に接続されたプロセッサ３１４などの複数の構成要素のそれぞれを１つまたは複数含みうる。
【００９９】
プロセッサ３１４は、一般にデータ、コンピュータプログラム及び／またはその他の適切な電子的情報などの情報を処理することが可能な、任意の数のコンピュータハードウェアである。プロセッサは、電子回路の集合体から構成され、そのいくつかは、集積回路または複数の相互接続された集積回路（集積回路は、より一般的には「チップ」と称されることもある）としてパッケージされうる。プロセッサは、コンピュータプログラムを実行するように構成され、コンピュータプログラムは、プロセッサ上に保存され、または（同じもしくは別の装置の）メモリ３１６内に保存されうる。
【０１００】
プロセッサ３１４は、特定の実装例に応じて、複数のプロセッサ、マルチプロセッサコアまたはその他何らかの種類のプロセッサであってよい。さらに、プロセッサは、主プロセッサが単一チップ上の１つまたは複数の２次プロセッサとともに存在するような、複数の異種プロセッサシステムを用いて実装されうる。別の例示的な例として、プロセッサは、同じ種類の複数のプロセッサを含む対称的なマルチプロセッサシステムでありうる。さらに別の例では、プロセッサは、１つまたは複数の特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、ＦＰＧＡなどとして埋め込まれ、またはこれらを含みうる。そのため、プロセッサは１つまたは複数の機能を実行するためにコンピュータプログラムを実行することが可能でありうるが、様々な例のプロセッサは、コンピュータプログラムの助けなしに１つまたは複数の機能を実行可能でありうる。
【０１０１】
メモリ３１６は、一般に例えばデータ、コンピュータプログラム（例えばコンピュータ可読プログラムコード３１８）及び／またはその他の適切な情報などの情報を、一時的に、及び／または永続的に保存することが可能な任意の数のコンピュータハードウェアである。メモリは、一時的及び／または非一時的メモリを含んでもよく、固定されても、取り外し可能であってもよい。適切なメモリの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ、フラッシュメモリ、サムドライブ、リムーバブルコンピュータディスケット、光学ディスク、磁気テープまたは前述の何らかの組合せを含む。光学ディスクは、読み出し専用メモリコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、読み出し／書き込みコンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、ＤＶＤなどを含みうる。様々な例においてメモリは、コンピュータ可読保存媒体と称されうる。コンピュータ可読保存媒体は、情報を保存することが可能な非一時的装置であり、１つの場所から別の場所へ情報を運ぶことが可能な電子一時信号などのコンピュータ可読伝送媒体とは区別可能である。本明細書で説明されるように、コンピュータ可読媒体は、一般に、コンピュータ可読保存媒体またはコンピュータ可読伝送媒体を指しうる。
【０１０２】
メモリに加えて、プロセッサは、情報を表示、送信及び／または受信するための１つまたは複数のインターフェースにも接続されうる。インターフェースは、通信インターフェース３２０（例えば通信ユニット）及び／または１つもしくは複数のユーザーインターフェースを含みうる。通信インターフェースは、他の装置、ネットワークなどへ情報を送信し、及び／または他の装置、ネットワークなどから情報を受信するように構成されうる。通信インターフェースは、物理的（有線）及び／または無線通信リンクによって情報を送信及び／または受信するように構成されうる。適切な通信インターフェースの例は、ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）、無線ＮＩＣ（ＷＮＩＣ）などを含む。
【０１０３】
ユーザーインターフェースは、ディスプレイ３２２及び／または１つもしくは複数のユーザー入力インターフェース３２４（例えば入力／出力ユニット）を含みうる。ディスプレイは、情報を使用者に提示するかまたは表示するように構成され、それらの適切な例は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などを含む。
【０１０４】
ユーザー入力インターフェース３２４は有線または無線でありえ、情報を、使用者から、処理、保存及び／または表示などのための装置に受信するように構成されうる。ユーザー入力インターフェースの適切な例は、マイクロフォン、画像またはビデオ取得装置、キーボードまたはキーパッド、ジョイスティック、（タッチスクリーンとは別に、またはタッチスクリーンに集積された）タッチ感応表面、生体センサなどを含む。ユーザーインターフェースはさらに、プリンター、スキャナーなどの周辺機器と通信するための１つまたは複数のインターフェースを含みうる。
【０１０５】
前述のように、プログラムコード命令は、メモリ内に保存され、プロセッサによって実行されて、本明細書に説明されたシステム、サブシステム及びそれらの各要素の機能を実装しうる。了解されるように、いずれかの適切なプログラムコード命令が、コンピュータまたはその他のプログラム可能な装置に、コンピュータ可読保存媒体から読み出され、特定の機械を生成し、特定の機械が本明細書で特定される機能を実装するための手段となりうる。これらのプログラムコード命令はまた、特定の方法で特定の機械または特定の製品を作るための機能を発揮するコンピュータ、プロセッサまたはその他のプログラム可能な装置を対象としうるコンピュータ可読保存媒体内に保存されうる。コンピュータ可読保存媒体に保存された命令は、製品を製造してもよく、製品は、本明細書で説明された機能を実装するための手段となる。プログラムコード命令は、コンピュータ可読媒体から引き出され、コンピュータ、プロセッサまたはその他のプログラム可能な装置に読み出されて、コンピュータ、プロセッサまたはその他のプログラム可能な装置に、コンピュータ、プロセッサまたはその他のプログラム可能な装置で、またはそれらによって実行されることとなる動作を実行させるように構成しうる。
【０１０６】
プログラムコード命令の引出し、読み出し及び実行は、１つの命令が一度に引き出され、読み出され、実行されるように、順に実行されうる。いくつかの例示的な実装例において、引き出し、読み出し及び／または実行は、複数の命令が一度に引き出され、読み出され、及び／または実行されるように並列に実行されうる。プログラムコード命令の実行は、コンピュータ、プロセッサまたはその他のプログラム可能な装置によって実行された命令が、本明細書で説明された機能を実装するための動作を提供するように、コンピュータ実装されたプロセスを生成しうる。
【０１０７】
プロセッサによる命令の実行またはコンピュータ可読保存媒体内への命令の保存は、特定の機能を実施するための動作の組合せをサポートする。この場合、装置３１２は、プロセッサ３１４及びプロセッサに結合されたコンピュータ可読保存媒体またはメモリ３１６を含んでもよく、プロセッサは、メモリ内に保存されたコンピュータ可読プログラムコード３１８を実行するように構成される。また、１つまたは複数の命令及び機能の組合せが、特定の機能を実行する特殊用途ハードウェアベースのコンピュータシステム並びに／もしくはプロセッサ、または特殊用途ハードウェアおよびプログラムコード命令の組合せによって実装されうることも了解されるであろう。
【０１０８】
さらに、本開示は、以下の項目に従う実施形態を含む。
【０１０９】
項目１  超解像度画像を生成するためのカメラシステムであって、前記カメラシステムが、
レンズと、
前記レンズを通して焦点面に集束された風景の画像を取得するように構成された検出器アレイであって、前記検出器アレイが、前記風景の各部分に対して画素を提供するように構成された個別の検出器のアレイを含み、前記検出器アレイが、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれによって前記焦点面が、前記検出器アレイの物理的構成によって定義された水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ動かされる移動量で、前記画像を取得するように構成された、検出器アレイと、
前記画像内の前記画素の光強度を決定し、前記画素を、前記光強度に基づいて前記画素のうちの参照画素に対して較正し、それによって前記個別の検出器のいずれかの感度差を補償するように構成された処理ユニットと、を含み、
前記画素の少なくともいくつかのうちの各画素について、画素を較正するように構成された前記処理ユニットが、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうちの１つの画像における前記参照画素及び前記画像のうちの別の画像における前記画素について同じであるような、前記画像のうちの１つの画像における前記参照画素の光強度と、前記画像のうちの別の画像における画素の光強度との比較を行うことと、
それに基づいて、少なくとも、前記参照画素の前記光強度と前記画素の前記光強度とが異なる場合において、前記画素の前記光強度の調整のために増幅因子を決定することであって、前記増幅因子が前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比であるか、または前記比から決定される、増幅因子を決定することと、
を行うように構成されることを含む、カメラシステム。
【０１１０】
項目２  ある移動量ごとに前記画像を取得するように構成された前記検出器アレイが、少なくとも２つの移動量ごとに前記画像を取得するように構成されること、前記焦点面が前記水平方向に沿って前記個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量及び、前記焦点面が前記垂直方向に沿って前記個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量を含むこと、を含む、項目１に記載のカメラシステム。
【０１１１】
項目３  前記画素のうち少なくとも別のいくつかの画素のそれぞれについて、前記別の画素を較正するように構成された前記処理ユニットが、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうちの１つの画像における画素及び前記画像のうち別の画像における別の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における前記画素の光強度の、前記画像のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定することと、
前記別の画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定することであって、前記増幅因子が、前記画素の前記光強度の調整のための前記増幅因子と、前記画素の前記光強度の、前記別の画素の前記光強度に対する比との積である、増幅因子を決定することと、
を行うように構成されることを含む、項目１または２に記載のカメラシステム。
【０１１２】
項目４  前記比較を実行するように構成された前記処理ユニットが、前記風景の一部が前記参照画素及び前記画素について同じであるような、前記画像の各対における前記参照画素の前記光強度と画素の光強度との比較を実行するように構成されることを含み、
前記増幅因子を決定するように構成された前記処理ユニットが、前記画像の各対についての前記参照画素の前記光強度の画素の光強度に対する比の平均を決定するように構成されることを含む、項目１から３のいずれか一項に記載のカメラシステム。
【０１１３】
項目５  前記画素のうちいずれかの特定の画素について、前記処理ユニットが、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像における参照画素及び前記画像のうち別の画像における特定の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における前記参照画素の前記光強度と、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素の光強度との比較を実行することと、
前記参照画素の前記光強度と前記特定の画素の前記光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような場合において、前記特定の画素を不良画素として識別することと、
を行うように構成された、項目１から４のいずれか一項に記載のカメラシステム。
【０１１４】
項目６  前記レンズまたは前記検出器アレイに結合され、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれにより前記焦点面を動かすように構成された、トランスデューサと、
前記トランスデューサと通信可能であり、前記レンズまたは前記検出器アレイを動かすために前記トランスデューサを制御するように構成された、制御ユニットと、をさらに含む、項目１から５のいずれか一項に記載のカメラシステム。
【０１１５】
項目７  前記カメラシステムが、前記画素の較正後に超解像度画像を生成するように構成され、
前記トランスデューサが、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれにより前記焦点面を、前記検出器アレイが複数の画像を取得するように構成された所定の期間にわたって動かすように構成され、
前記制御ユニットが、前記画素をサブ画素に分割し、前記所定の期間の間、サブ画素の長さの移動量ごとに前記レンズまたは前記検出器アレイを動かすように前記トランスデューサを制御するように構成され、
前記処理ユニットが、前記複数の画像から、前記画素の光強度を、前記画素の少なくともいくつかの各画素について前記増幅因子を使用して決定し、前記画素の前記光強度から前記サブ画素の光強度を決定し、前記サブ画素の前記光強度をまとめて単一画像を生成するように構成された、項目６に記載のカメラシステム。
【０１１６】
項目８  前記複数の画像が、最初の画像、最後の画像及びそれらの間の少なくとも１つの画像を有する一連の画像を含み、前記処理ユニットがさらに、少なくとも、
前記風景の一部が、前記最初の画像及び前記最後の画像の少なくとも一対の画素について同じであるような、前記最初の画像及び前記最後の画像における少なくとも一対の画素の光強度を比較することを実行するように構成され、
前記少なくとも一対の画素の前記光強度が、前記風景の動きを示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような少なくとも１つの場合において、前記画素の前記光強度を決定するように構成された前記処理ユニットが、前記最初の画像と前記最後の画像との間の少なくとも１つの画像における画素の光強度を、前記最初の画像及び前記最後の画像内の画素の前記光強度から内挿することによって決定するように構成されることを含む、項目７に記載のカメラシステム。
【０１１７】
項目９  前記サブ画素の長さが、画素の数分の一に対応し、少なくとも１つの画像における前記画素の前記光強度を決定するように構成された前記処理ユニットが、少なくとも、
前記少なくとも１つの画像における前記風景の各部分について、光強度を、前記最初の画像及び前記最後の画像における前記風景の各部分についての画素の光強度に基づいて内挿することと、
前記少なくとも１つの画像における前記画素の前記風景の各部分の数分の１に対応する前記風景の各部分の光強度の数分の１に基づいて、前記少なくとも１つの画像における前記画素の前記光強度を決定することと、
を行うように構成されることを含む、項目８に記載のカメラシステム。
【０１１８】
項目１０  超解像度画像を生成する方法であって、前記方法が、
検出器アレイによって、レンズを通して焦点面に集束された風景の画像を取得する段階であって、前記検出器アレイが、前記風景の各部分についての画素を提供する個別の検出器のアレイを含み、前記検出器アレイが、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれにより前記焦点面が、前記検出器アレイの物理的構成によって定義される水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される移動量ごとに前記画像を取得する、画像を取得する段階と、
処理ユニットによって、前記画像における画素の光強度を決定し、前記光強度に基づいて、前記画素を、前記画素のうち参照画素に対して較正し、それによって前記個別の検出器のいずれかの感度差を補償する段階と、を含み、
前記画素の少なくともいくつかのうちの各画素について、前記画素の較正が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像における前記参照画素及び前記画像のうち別の画像における画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像の前記参照画素の光強度と、前記画像のうち別の画像における前記画素の光強度との比較を実行する段階と、
それに基づいて、少なくとも、前記参照画素の前記光強度と、前記画素の前記光強度とが異なるような場合に、前記画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、前記増幅因子が、前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比であるか、またはその比から決定される、増幅因子を決定する段階と、
を含む、方法。
【０１１９】
項目１１  移動量ごとに前記画像を取得する段階が、少なくとも２つの移動量において前記画像を取得することを含み、前記移動量が、前記焦点面が前記水平方向に沿って前記個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量と、前記焦点面が前記垂直方向に沿って前記個別の検出器の長さだけ移動される少なくとも１つの移動量と、を含む、項目１０に記載の方法。
【０１２０】
項目１２  前記画素のうち少なくとも別のいくつかの画素の別の画素のそれぞれについて、前記別の画素を較正する段階が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像の画素及び前記画像のうち別の画像の別の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における画素の光強度の、前記画像のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定する段階と、
前記別の画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、前記増幅因子が、前記画素の前記光強度の調整のための前記増幅因子と、前記画素の前記光強度の、前記別の画素の前記光強度に対する比との積である、増幅因子を決定する段階と、を含む、項目１０または１１に記載の方法。
【０１２１】
項目１３  前記比較を実行する段階が、前記風景の一部が前記参照画素及び前記画素について同じであるような、前記画像の各対における前記参照画素の前記光強度と前記画素の前記光強度との比較を実行する段階を含み、
前記増幅因子を決定する段階が、前記画像の各対について、前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比の平均を決定する段階を含む、項目１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【０１２２】
項目１４  前記画素のうちいずれかの特定の画素について、前記方法が、
前記風景の一部が、前記画像のうち１つの画像における前記参照画素及び、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における前記参照画素の光強度と、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素の光強度との比較を実行する段階と、
前記参照画素の光強度と前記特定の画素の光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きな値だけ異なるような例において、前記特定の画素を不良画素として識別する段階を含む、項目１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【０１２３】
項目１５  前記レンズまたは前記検出器アレイに結合されたトランスデューサによって、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれにより前記焦点面を動かす段階と、
前記トランスデューサと通信可能である制御ユニットによって、前記レンズまたは前記検出器アレイを動かすために、前記トランスデューサを制御する段階と、をさらに含む、項目１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【０１２４】
項目１６  前記画素の較正後に超解像度画像を生成する段階と、
前記トランスデューサによって、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれにより前記焦点面を、前記検出器アレイが複数の画像を取得するように構成された所定の期間にわたって動かす段階と、
前記制御ユニットによって、前記画素をサブ画素に分割し、前記所定の期間の間、サブ画素の長さの移動量ごとに前記レンズまたは前記検出器アレイを動かすように前記トランスデューサを制御する段階と、
前記処理ユニットによって、前記複数の画像から、前記画素の光強度を、前記画素の少なくともいくつかの各画素について前記増幅因子を使用して決定し、前記画素の前記光強度から前記サブ画素の光強度を決定し、前記サブ画素の前記光強度をまとめて単一画像を生成する段階と、をさらに含む、項目１５に記載の方法。
【０１２５】
項目１７  前記複数の画像が、最初の画像、最後の画像及びそれらの間の少なくとも１つの画像を有する一連の画像を含み、前記方法がさらに、少なくとも、
前記風景の一部が、前記最初の画像及び前記最後の画像の少なくとも一対の画素について同じであるような、前記最初の画像及び前記最後の画像における少なくとも一対の画素の光強度を比較することを実行する段階を含み、
前記少なくとも一対の画素の前記光強度が、前記風景の動きを示す所定の閾値よりも大きい量だけ異なるような少なくとも１つの場合において、前記画素の前記光強度を決定する段階が、前記最初の画像と前記最後の画像との間の少なくとも１つの画像における画素の光強度を、前記最初の画像及び前記最後の画像内の画素の前記光強度から内挿することによって決定する段階を含む、項目１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【０１２６】
項目１８  前記サブ画素の長さが、画素の数分の一に対応し、少なくとも１つの画像における前記画素の前記光強度を決定する段階が、少なくとも、
前記少なくとも１つの画像における前記風景の各部分について、光強度を、前記最初の画像及び前記最後の画像における前記風景の各部分についての画素の光強度に基づいて内挿する段階と、
前記少なくとも１つの画像における前記画素の前記風景の各部分の数分の１に対応する前記風景の各部分の光強度の数分の１に基づいて、前記少なくとも１つの画像における前記画素の前記光強度を決定する段階と、を含む、項目１０から１７のいずれか一項に記載の方法。
【０１２７】
項目１９  超解像度画像を生成するためのコンピュータ可読保存媒体であって、前記コンピュータ可読保存媒体が非一時的であり、内部に保存されたコンピュータ可読プログラムコード部分を有し、前記コンピュータ可読プログラムコード部分が、処理ユニットによる実行に応じて、装置に、少なくとも、
レンズを通して焦点面に集束された画像を取得するように構成された検出器アレイによる風景の画像における画素の光強度を決定する段階であって、前記検出器アレイが、前記風景の各部分についての画素を提供するように構成された個別の検出器のアレイを含み、前記検出器アレイが、前記レンズまたは前記検出器アレイ及びそれにより前記焦点面が、前記検出器アレイの物理的構成によって定義される水平方向または垂直方向に沿って個別の検出器の長さだけ移動される移動量ごとに前記画像を取得するように構成された、画素の光強度を決定する段階と、
前記光強度に基づいて、前記画素を、前記画素のうち参照画素に対して較正し、それによって前記個別の検出器のいずれかの感度差を補償する段階と、を実行させ、
前記画素のうち少なくともいくつかの各画素について、前記画素の較正を行うようにされる前記装置が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像における前記参照画素及び前記画像のうち別の画像における画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像の前記参照画素の光強度と、前記画像のうち別の画像における前記画素の光強度との比較を実行することと、
それに基づいて、少なくとも、前記参照画素の前記光強度と、前記画素の前記光強度とが異なるような場合に、前記画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定することであって、前記増幅因子が、前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比であるか、またはその比から決定される、増幅因子を決定することと、
を行うようにされることを含む、コンピュータ可読保存媒体。
【０１２８】
項目２０  前記画素のうち少なくとも別のいくつかの画素の別の画素のそれぞれについて、前記別の画素を較正するようにされる前記装置が、少なくとも、
前記風景の一部が前記画像のうち１つの画像の画素及び前記画像のうち別の画像の別の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの画像における画素の光強度の、前記画像のうち別の画像における別の画素の光強度に対する比を決定することと、
前記別の画素の前記光強度の調整のための増幅因子を決定する段階であって、前記増幅因子が、前記画素の前記光強度の調整のための前記増幅因子と、前記画素の前記光強度の、前記別の画素の前記光強度に対する比との積である、増幅因子を決定することと、
を行うようにされることを含む、項目１９に記載のコンピュータ可読保存媒体。
【０１２９】
項目２１  前記比較を実行するようにされる前記装置が、前記風景の一部が前記参照画素及び前記画素について同じであるような、前記画像の各対における前記参照画素の前記光強度と前記画素の前記光強度との比較を実行するようにされることを含み、
前記増幅因子を決定するようにされる前記装置が、前記画像の各対について、前記参照画素の前記光強度の、前記画素の前記光強度に対する比の平均を決定するようにされることを含む、項目１９または２０に記載のコンピュータ可読保存媒体。
【０１３０】
項目２２  前記画素のうちいずれかの特定の画素について、前記装置が、
前記風景の一部が、前記画像のうち１つの画像における前記参照画素及び、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素について同じであるような、前記画像のうち１つの前記参照画素の光強度と、前記画像のうち別の画像における前記特定の画素の光強度との比較を実行することと、
前記参照画素の光強度と前記特定の画素の光強度とが、不良画素を示す所定の閾値よりも大きな値だけ異なるような例において、前記特定の画素を不良画素として識別することと、
を行うようにされる、項目１９から２１のいずれか一項に記載のコンピュータ可読保存媒体。
【０１３１】
本明細書に記載された本開示の多くの改良およびその他の実装例は、本開示が、前述の説明および関連する図面に示された教示の利益を有することと関連して、当業者が想到するであろう。したがって、本開示は、開示された特定の実装例に限定されるべきではなく、改良およびその他の実装例が、添付された特許請求の範囲に含まれることを意図されるものであることは理解されるべきである。さらに、前述の説明および関連する図面は、要素及び／または機能の特定の例示的な組み合わせについての例示的な実装例を説明しているが、要素及び／または機能の異なる組合せが、添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、代替的な実装例として提供されうることは了解されるべきである。そのため、例えば、明示的に前述されたものとは異なる要素及び／または機能の組合せも、添付された特許請求の範囲の中に記載されうるものとして考慮される。特定の用語が本明細書で使用されているが、これらは一般的かつ説明的な意味で使用されているのみであり、限定の目的のために使用されるものではない。
【符号の説明】
【０１３２】
１００  カメラシステム
１２０  ターゲット画像
１０４  検出器アレイ
１０６、１０８  レンズ
１１０  アパーチャ
１１２  焦点面
１１４  検出器
１１６  トランスデューサ
１１８  制御ユニット
１２０  メモリ
１２２  第１の垂直辺
１２４  第１の水平辺
１２６  第２の垂直辺
１２８  第２の水平辺
１２９  白いサブ画素
１３０  サブ画素
１３１  灰色のサブ画素
１３２  第１の位置
１３３  黒いサブ画素
１３４  第１の画像
１３６  第２の位置
１３８  第２の画像
１４０  第３の位置
１４２  第３の画像
１４４  第４の位置
１４６  第４の画像
１５０  処理ユニット
１５２  単一の画像
１５４  頂部左側の検出器
１５６  左側の角
１５８  参照アレイ
１６０  ６×６アレイ
１６２、１６４  境界
１７０、１７２、１７４  画像
１７６  単一の画像
２２０  解像度を向上させるためのプロセス
２８０  画素
２８０ａ  参照画素
２８０ｂ  画素
２８０ｃ  画素
２８２  物体
２８４  第１の位置
２８６  第１の画像
２８８  第２の位置
２９０  第２の画像
２９２  最初の画像
２９４  最後の画像
２９６  第２の画像
２９８  第３の画像
３００  超解像度画像を生成するための方法
３１２  装置
３１４  プロセッサ
３１６  メモリ
３１８  コンピュータ可読プログラムコード
３２０  通信インターフェース
３２２  ディスプレイ
３２４  ユーザー入力インターフェース
【図１】
2019029999.tif 000005
【図２】
2019029999.tif 000006
【図３】
2019029999.tif 000007
【図４】
2019029999.tif 000008
【図５】
2019029999.tif 000009
【図６】
2019029999.tif 000010
【図７】
2019029999.tif 000011
【図８】
2019029999.tif 000012
【図９】
2019029999.tif 000013
【図１０】
2019029999.tif 000014
【図１１】
2019029999.tif 000015
【図１２】
2019029999.tif 000016
【図１３】
2019029999.tif 000017
【図１４】
2019029999.tif 000018
【図１５】
2019029999.tif 000019
【図１６】
2019029999.tif 000020
【図１７】
2019029999.tif 000021
【図１８】
2019029999.tif 000022
【図１９】
2019029999.tif 000023
【図２０】
2019029999.tif 000024
【図２１】
2019029999.tif 000025
【図２２】
2019029999.tif 000026
【図２３】
2019029999.tif 000027
【図２４】
2019029999.tif 000028
【図２５】
2019029999.tif 000029
【図２６】
2019029999.tif 000030
【図２７】
2019029999.tif 000031
【図２８】
2019029999.tif 000032
【図２９】
2019029999.tif 000033
【図３０】
2019029999.tif 000034
【図３１】
2019029999.tif 000035
【図３２】
2019029999.tif 000036
【図３３】
2019029999.tif 000037
【図３４】
2019029999.tif 000038
【図３５】
2019029999.tif 000039
【図３６】
2019029999.tif 000040
【図３７】
2019029999.tif 000041
【図３８】
2019029999.tif 000042
【図３９】
2019029999.tif 000043
【図４０】
2019029999.tif 000044
【外国語明細書】
2019029999000001.pdf