(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像領域を有する撮像素子と、
前記複数の撮像領域に対応して設けられ、対応する撮像領域に互いに同じ視野の画像を結像させる複数のレンズと、
複数の光学フィルターとを有し、
前記複数の撮像領域は、少なくとも一つの第１種の撮像領域と、前記第１種の撮像領域よりも小さく、且つ互いに同じ大きさの複数の第２種の撮像領域とを含み、
前記複数のレンズのうち、より大きい撮像領域に対応するレンズはより長い焦点距離を有し、
前記複数の光学フィルターは、前記第２種の撮像領域の各々で取得される画像が、前記第１種の撮像領域の各々で取得される画像とは異なる種類の情報を表すものとなるように設けられているカメラ装置と、
少なくとも一つの高解像度化部を備えたプロセッサーとを備え、
前記少なくとも一つの高解像度化部は、
前記第２種の撮像領域のいずれかで取得された画像を低解像度画像として受けて、前記低解像度画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出する第１のフィルター処理部と、
前記第１種の撮像領域のいずれかで取得された画像を参照画像として受け、前記参照画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出する第２のフィルター処理部と、
前記低解像度画像の低周波成分を前記参照画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された低周波成分と前記参照画像の低周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成低周波成分を生成する低周波成分合成部と、
前記低解像度画像の高周波成分を前記参照画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された高周波成分と前記参照画像の高周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成高周波成分を生成する高周波成分合成部と、
前記合成低周波成分と前記合成高周波成分とを合成し、高解像度画像を生成する成分合成部と
を有する複眼撮像装置。
【請求項２】
複数の撮像領域を有する撮像素子と、
前記複数の撮像領域に対応して設けられ、対応する撮像領域に互いに同じ視野の画像を結像させる複数のレンズと、
複数の光学フィルターとを有し、
前記複数の撮像領域は、少なくとも一つの第１種の撮像領域と、前記第１種の撮像領域よりも小さく、且つ互いに同じ大きさの複数の第２種の撮像領域とを含み、
前記複数のレンズのうち、より大きい撮像領域に対応するレンズはより長い焦点距離を有し、
前記複数の光学フィルターは、前記第２種の撮像領域の各々で取得される画像が、前記第１種の撮像領域の各々で取得される画像とは異なる種類の情報を表すものとなるように設けられているカメラ装置と、
少なくとも一つの高解像度化部を備えたプロセッサーとを備え、
前記少なくとも一つの高解像度化部は、
前記第１種の撮像領域のいずれかで取得された画像を参照画像として受け、前記参照画像を縮小して、前記第２種の撮像領域のいずれかで取得された低解像度画像と同じ解像度の縮小参照画像を生成する縮小処理部と、
前記縮小参照画像と、前記低解像度画像との線形関係を近似する線形係数を計算する係数計算部と、
前記係数計算部により計算された線形係数から成る係数マップを前記参照画像と同じ解像度まで拡大する係数マップ拡大部と、
拡大された係数マップの線形係数と前記参照画像とを元に、前記低解像度画像により表される情報を持つ高解像度画像を生成する線形変換部と
を有する複眼撮像装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの高解像度化部が複数の高解像度化部から成り、
前記プロセッサーは、
前記複数の高解像度化部で生成された複数の高解像度画像を合成して、一つ以上の合成高解像度画像を生成する合成部をさらに有する
請求項１又は２に記載の複眼撮像装置。
【請求項４】
前記複数の高解像度化部で高解像度化される複数の低解像度画像は、撮像条件を表すパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータの種類又は値が互いに異なるものであり、従って、前記複数の高解像度化部で生成される複数の高解像度画像は、撮像条件を表すパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータの種類又は値が互いに異なるものであり、
前記合成部は、前記複数の高解像度画像から、前記複数の高解像度画像のいずれとも、前記少なくとも一つのパラメータの種類又は値が異なる高解像度画像を補間により生成する
請求項３に記載の複眼撮像装置。
【請求項５】
前記プロセッサーは、
前記複数の第２種の撮像領域で取得された複数の画像を合成して、少なくとも一つの合成低解像度画像を生成する合成部と、
前記第１種の撮像領域のいずれかで取得された画像を参照画像として受け、前記少なくとも一つの合成低解像度画像を、前記参照画像に含まれる高解像度成分を用いて高解像度化して、少なくとも一つの高解像度合成画像を生成する高解像度化部と
を有する請求項１に記載の複眼撮像装置。
【請求項６】
前記第１種の撮像領域に対しては、前記異なる種類の情報を表す画像を取得するための光学フィルターが設けられていない請求項１から５のいずれか１項に記載の複眼撮像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の複眼撮像装置における処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
同じ視野の画像が結像される複数の撮像領域での撮像で得られる、互いに異なる種類の情報を有し、互いに解像度が異なる複数の画像を取得するステップと、
前記互いに解像度が異なる複数の画像のうち、比較的解像度の高い画像に含まれる高解像度成分を用いて比較的解像度が低い複数の画像に対して高解像度化処理を行って、互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像を生成する高解像度化ステップと
前記複数の互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像を合成して、一つ以上の合成高解像度画像を生成する合成ステップとを有し、
前記高解像度化ステップは、
前記比較的解像度が低い複数の画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出し、
前記比較的解像度の高い画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出し、
前記比較的解像度が低い複数の画像の低周波成分を前記比較的解像度の高い画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された低周波成分と前記比較的解像度の高い画像の低周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成低周波成分を生成し、
前記比較的解像度が低い複数の画像の高周波成分を前記比較的解像度の高い画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された高周波成分と前記比較的解像度の高い画像の高周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成高周波成分を生成し、
前記合成低周波成分と前記合成高周波成分とを合成し、前記高解像度画像を生成する
ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複眼撮像装置及び画像処理方法に関する。
本発明は特に、複数の撮像領域に同じ視野の画像を結像させ、複数の撮像領域で異なる種類の情報を表す複数の画像を取得するカメラ装置で取得される複数の画像を高解像度化するプロセッサーを備えた複眼撮像装置に関する。本発明はさらに上記の複眼撮像装置で実施される画像処理方法に関する。
本発明はさらに上記の複眼撮像装置又は画像処理方法における処理をコンピュータに実行させるプログラム、及び該プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置に対する要求はますます多様化し、例えば、ＲＧＢ可視画像だけでなく、付加的な情報の取得が望まれるようになってきている。特に近赤外光は、大気光に対する透過率が高く、また不可視であるといった特徴のため、監視、被写体認識等に適しており、監視用カメラ、車載用カメラ等の分野で注目されている。また特定の偏光方向の光のみから得られた画像は、窓ガラス、路面等での反射光の除去、黒色の物体、透明の物体など見辛い物体の認識に有用であり、車載用カメラ、ＦＡ（ｆａｃｔｏｒｙ  ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）で用いられる検査用カメラの分野で注目されている。【０００３】
これら異種情報は、従来は、通常のカラー画像の代わりとして取得するのが一般的であった。カラー画像と異種情報を同時に取得する最も単純な方法として、複数台のカメラを並べるカメラアレイがあるが、カメラの位置決めを正確に行う必要がある点や装置の大型化、設置コスト、維持コストの増大と言った課題がある。【０００４】
また、近年ではＲＧＢ−Ｘセンサ、つまりカラーフィルターアレイ中に近赤外光のみを透過するフィルターなどを設けることで異種情報を同時に取得できるセンサーも登場している。しかしながら、このようなセンサーは、設計開発に多くのコストや時間を要し、製造の面でも多くの課題を有する。【０００５】
これらの課題を解決する小型の装置として、撮像素子が複数の撮像領域に分割され、複数の撮像領域にそれぞれ画像を結像させるものが提案されている（特許文献１）。この装置では、複数の撮像領域に対して、異なる光学フィルターを設けることにより、異種情報を同時に取得できるようにしている。特許文献１の装置は、一つの撮像素子上にレンズアレイを配置することで製造可能であり、小型化が容易であるという利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−６１１０９号公報（段落００６１、００６４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の装置では、撮像素子を分割することで一つの撮像素子から複数の画像を同時に取得することができるが、撮像領域を増やすほど一つの撮像領域当たりの画素数、即ち解像度が低下すると言う問題がある。【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数の互いに異なる種類の情報を取得することができ、しかも優先度の高い情報を、高い解像度で取得することができる複眼カメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様の複眼撮像装置は、
複数の撮像領域を有する撮像素子と、
前記複数の撮像領域に対応して設けられ、対応する撮像領域に互いに同じ視野の画像を結像させる複数のレンズと、
複数の光学フィルターとを有し、
前記複数の撮像領域は、少なくとも一つの第１種の撮像領域と、前記第１種の撮像領域よりも小さく、且つ互いに同じ大きさの複数の第２種の撮像領域とを含み、
前記複数のレンズのうち、より大きい撮像領域に対応するレンズはより長い焦点距離を有し、
前記複数の光学フィルターは、前記第２種の撮像領域の各々で取得される画像が、前記第１種の撮像領域の各々で取得される画像とは異なる種類の情報を表すものとなるように設けられているカメラ装置と、
少なくとも一つの高解像度化部を備えたプロセッサーとを備え、
前記少なくとも一つの高解像度化部は、
前記第２種の撮像領域のいずれかで取得された画像を低解像度画像として受けて、前記低解像度画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出する第１のフィルター処理部と、
前記第１種の撮像領域のいずれかで取得された画像を参照画像として受け、前記参照画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出する第２のフィルター処理部と、
前記低解像度画像の低周波成分を前記参照画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された低周波成分と前記参照画像の低周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成低周波成分を生成する低周波成分合成部と、
前記低解像度画像の高周波成分を前記参照画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された高周波成分と前記参照画像の高周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成高周波成分を生成する高周波成分合成部と、
前記合成低周波成分と前記合成高周波成分とを合成し、高解像度画像を生成する成分合成部と
を有する。
本発明の他の態様の複眼撮像装置は、
複数の撮像領域を有する撮像素子と、
前記複数の撮像領域に対応して設けられ、対応する撮像領域に互いに同じ視野の画像を結像させる複数のレンズと、
複数の光学フィルターとを有し、
前記複数の撮像領域は、少なくとも一つの第１種の撮像領域と、前記第１種の撮像領域よりも小さく、且つ互いに同じ大きさの複数の第２種の撮像領域とを含み、
前記複数のレンズのうち、より大きい撮像領域に対応するレンズはより長い焦点距離を有し、
前記複数の光学フィルターは、前記第２種の撮像領域の各々で取得される画像が、前記第１種の撮像領域の各々で取得される画像とは異なる種類の情報を表すものとなるように設けられているカメラ装置と、
少なくとも一つの高解像度化部を備えたプロセッサーとを備え、
前記少なくとも一つの高解像度化部は、
前記第１種の撮像領域のいずれかで取得された画像を参照画像として受け、前記参照画像を縮小して、前記第２種の撮像領域のいずれかで取得された低解像度画像と同じ解像度の縮小参照画像を生成する縮小処理部と、
前記縮小参照画像と、前記低解像度画像との線形関係を近似する線形係数を計算する係数計算部と、
前記係数計算部により計算された線形係数から成る係数マップを前記参照画像と同じ解像度まで拡大する係数マップ拡大部と、
拡大された係数マップの線形係数と前記参照画像とを元に、前記低解像度画像により表される情報を持つ高解像度画像を生成する線形変換部と
を有する。
【００１０】
本発明の一つの態様の画像処理方法は、
同じ視野の画像が結像される複数の撮像領域での撮像で得られる、互いに異なる種類の情報を有し、互いに解像度が異なる複数の画像を取得するステップと、
前記互いに解像度が異なる複数の画像のうち、比較的解像度の高い画像に含まれる高解像度成分を用いて比較的解像度が低い複数の画像に対して高解像度化処理を行って、互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像を生成する高解像度化ステップと
前記複数の互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像を合成して、一つ以上の合成高解像度画像を生成する合成ステップとを
有を有し、
前記高解像度化ステップは、
前記比較的解像度が低い複数の画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出し、
前記比較的解像度の高い画像からその低周波成分及び高周波成分を抽出し、
前記比較的解像度が低い複数の画像の低周波成分を前記比較的解像度の高い画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された低周波成分と前記比較的解像度の高い画像の低周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成低周波成分を生成し、
前記比較的解像度が低い複数の画像の高周波成分を前記比較的解像度の高い画像と同じ解像度まで拡大し、拡大された高周波成分と前記比較的解像度の高い画像の高周波成分とを、重み付け加算により合成して、合成高周波成分を生成し、
前記合成低周波成分と前記合成高周波成分とを合成し、前記高解像度画像を生成する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カメラ装置が複数の撮像領域を有するので、複数の互いに異なる種類の情報を表す画像を取得することができる。また、複数の撮像領域が、少なくとも一つの第１種の撮像領域と、第１種の撮像領域よりも面積が小さく画素数が少ない複数の第２種の撮像領域とを含むので、複数の互いに異なる種類の情報のうち、優先度の高い情報、即ち高い解像度での取得がより強く望まれる画像に、比較的大きい撮像領域を割り当てることで、そのような画像の高い解像度での取得が可能となる。
【００１２】
さらに、高解像度化部により低解像度画像の高解像度化が行われるので、撮像領域が比較的小さくても、高解像度の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るカメラ装置を構成する複眼カメラの構成を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、上記の複眼カメラで取得される画像の大きさを示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）の複眼カメラの撮像素子の撮像面の分割方法の異なる例を示す模式図である。
【図３】（ｅ）及び（ｆ）は、図１（ａ）の複眼カメラの撮像素子の撮像面の分割方法の異なる例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る複眼撮像装置を示すブロック図である。
【図５】実施の形態２で用いられる高解像度化部の一例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２で用いられる高解像度化部の他の例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２で用いられるプロセッサーの他の例を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２で用いられるプロセッサーの他の例を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３で用いられるプロセッサーの一例を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３で用いられる合成部の一例を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態３で用いられるプロセッサーの他の例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態４で用いられるプロセッサーを示すブロック図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態４のプロセッサーによる画像情報の補間の例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５で用いられるプロセッサーを示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係る複眼撮像装置を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態６に係る複眼カメラ及び単眼カメラの構成を示す分解斜視図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、図１６の複眼カメラの撮像素子の撮像面の分割方法の一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施の形態７に係る画像処理方法における処理の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１.
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るカメラ装置１の概要を示す分解斜視図である。
図１（ａ）に示されるカメラ装置１は、複眼カメラ１０で構成されている。複眼カメラ１０は、撮像素子１１と、レンズアレイ１２と、フィルターアレイ１３と、隔壁１４とを有する。
【００１５】
撮像素子１１は矩形の撮像面１１ａを有し、該撮像面１１ａは例えば図２（ａ）に示されるように、複数の矩形の撮像領域１５ａ〜１５ｆに分割されている。
レンズアレイ１２は、それぞれの撮像領域１５ａ、１５ｂ、…に対応して設けられた複数のレンズ１２ａ、１２ｂ、…を含む。複数のレンズ１２ａ、１２ｂ、…によりレンズ群が構成される。
【００１６】
レンズ１２ａ、１２ｂ、…は、それぞれ対応する撮像領域１５ａ、１５ｂ、…に、互いに同じ視野の画像が結像するように構成されている。
異なる大きさの撮像領域に同じ視野の画像を結像させるため、例えばより大きい撮像領域に対応するレンズはより長い焦点距離を有する。
【００１７】
フィルターアレイ１３は、複数の撮像領域のうちの一つ以上の撮像領域に対してそれぞれ設けられた光学フィルター１３ａ、１３ｂ、…を含む。
【００１８】
隔壁１４は、撮像領域１５ａ、１５ｂ、…相互間に設けられ、各撮像領域に、対応するレンズ以外のレンズからの光が入射するのを防ぐ。
【００１９】
撮像素子１１は、得られた画像信号を画素毎に外部に読み出すことが可能なＣＭＯＳ構造またはＣＣＤ構造のセンサーであるのが望ましい。分割の都合上、像流れの生じないグローバルシャッター（同時露光一括読み出し）方式の撮像素子が望ましい。
【００２０】
撮像領域のうち、最も大きいもの、即ち画素数が最も多い撮像領域１５ａを高解像度撮像領域と呼び、それ以外の撮像領域１５ｂ、１５ｃ、…を低解像度撮像領域と呼ぶ。図２（ａ）に示される例では、撮像面１１ａが正方形であり（縦方向の画素数と横方向の画素数が同じであり）、撮像領域１５ａ〜１５ｆも正方形であり、撮像領域１５ｂ〜１５ｆは互いに同じ大きさ、従って同じ画素数を有し、撮像領域１５ａは、撮像領域１５ｂ〜１５ｆの各々に対して縦方向及び横方向の寸法がともに２倍である。
【００２１】
高解像度撮像領域１５ａは低解像度撮像領域１５ｂ、１５ｃ、…の各々に対し縦方向及び横方向の画素数が２倍であるので、図１（ｂ）に示されるように、高解像度撮像領域で得られる画像（高解像度画像）Ｄ０は各低解像度撮像領域で得られる画像（低解像度画像）Ｄ１に対し２倍の大きさ（画素数）を有する。
【００２２】
上記のように、高解像度撮像領域と低解像度撮像領域とは解像度が互いに異なる撮像領域であり、前者の方が解像度が高い。区別のため前者を第１種の撮像領域と言い、後者を第２種の撮像領域と言うことがある。
【００２３】
フィルターアレイ１３を構成する光学フィルター１３ａ、１３ｂ、…には、異なる光学特性の光学フィルターが含まれ、それによってそれぞれの撮像領域からは互いに異なる種類の情報（異なる種類の情報を表す画像）が得られるようになっている。
【００２４】
例えば、撮像領域１５ａ、１５ｂ、…のうちの一つ以上の撮像領域に、互いに異なる光学特性を有する光学フィルター１３ａ、１３ｂ、…が設けられ、これにより、撮像領域毎に、異なる種類の情報を表す画像が取得される。
異なる光学特性を有する光学フィルターとしては、例えば、分光フィルター、偏光フィルター、及びＮＤフィルター（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）の少なくとも一つが用いられ、これらの使用により、撮像領域毎に、異なる波長帯の光による画像、異なる偏光方向の光による画像、異なる露光量での撮像による画像が取得される。
これらの光学フィルターは、単独で用いても良く、組み合わせて用いても良い。
【００２５】
上記の「異なる波長帯の光による画像」は、特定の波長帯の光を光電変換することで得られる画像を意味し、「異なる偏光方向の光による画像」は、特定の偏光方向の光を光電変換することで得られる画像を意味する。
【００２６】
例えば、高解像度撮像領域１５ａに対して、透過率の高いＧ（緑）透過フィルター、赤外光カットフィルター、又は補色系の光学フィルターを設けることとしても良く、或は光学フィルターを設けない（モノクロ領域とする）こととしても良い。
補色系の光学フィルターは一般に光透過率が高いので、その点で好ましい。
ここで、光学フィルターを設けないとは、異なる種類の画像を取得することを目的とする光学フィルターを設けないということを意味し、他の目的の光学フィルターは設けられていても良い。
【００２７】
またレンズ設計によっては高解像度撮像領域に対して設けられたレンズの開口が低解像度撮像領域よりも大きいため、高解像度撮像領域では露光量が大きくなる場合がある。ＮＤフィルターのような透過光量を減少させる光学フィルターを高解像度撮像領域に対して設ければ、高解像度撮像領域と低解像度撮像領域とで露光量に差が大きくならないようにすることができ、高解像度撮像領域の露光量飽和と低解像度撮像領域の露光量不足を解消することができる。
【００２８】
撮像面１１ａの撮像領域への分割の方法は図２（ａ）の例に限定されない。
撮像領域が大きいほど、より解像度の高い画像が得られる。一方、撮像領域の数を増やせば、異なる光学特性のフィルター、或いは異なる光学特性のフィルターの異なる組合せの数を増やすことができ、従って、撮像素子１１で得られる情報の種類を増やすことができる。
【００２９】
図２（ｂ）〜（ｄ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）は、図２（ａ）とは異なる分割の方法を示す。
図２（ｂ）の例では、撮像面１１ａが長方形であり、縦方向の寸法と横方向の寸法の比が３：４であり、撮像面１１ａが、一つの高解像度撮像領域１５ａと３つの低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｄとに分割されている。これらの撮像領域１５ａ〜１５ｄの各々は正方形である。撮像面１１ａのうちの左側の１／４を占める帯状の部分に低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｄが縦方向に順に配列され、残りの部分に高解像度撮像領域１５ａが配置されている。
縦方向の中央に位置する低解像度撮像領域１５ｃの中心と高解像度撮像領域１５ａの中心とは横方向に並んでいる。このような配置であると、低解像度撮像領域１５ｃで得られる画像と高解像度撮像領域１５ａで得られる画像との視差による位置ずれを用いてステレオマッチングを行うことにより、奥行き情報を取得することが可能である。
【００３０】
図２（ｃ）及び（ｄ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）の例では、撮像面１１ａと撮像領域１５ａ、１５ｂ、…とがともに正方形である。
図２（ｃ）の例では、撮像面１１ａが、１つの高解像度撮像領域１５ａと７つの低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｈとに分割されている。具体的には、撮像面１１ａのうちの左側の１／４を占める帯状の部分及び下側の１／４を占める帯状の部分に低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｈが配列され、残りの部分に高解像度撮像領域１５ａが配置されている。
図２（ｃ）の撮像面１１ａは、図２（ａ）の撮像面１１ａよりも大きく、図２（ｃ）の高解像度撮像領域１５ａは、図２（ａ）の高解像度撮像領域１５ａよりも大きく、より高い解像度の画像Ｄ０が取得できる。また、左側の帯状の部分において上から２番目に位置する低解像度撮像領域１５ｃの中心と高解像度撮像領域１５ａの中心とは横方向に並んでおり、また下側の帯状の部分において右から２番目に位置する低解像度撮像領域１５ｇの中心と高解像度撮像領域１５ａの中心とは縦方向に並んでおり、多視点ステレオマッチングを実施することで横方向と縦方向の両方で精度の高い奥行き情報を取得することができる。
【００３１】
図２（ｄ）の例では、撮像面１１ａが１つの高解像度撮像領域１５ａと１２個の低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｍとに分割されている。具体的には、撮像面１１ａのうちの左側の１／４を占める帯状の部分、下側の１／４を占める帯状の部分、右側の１／４を占める帯状の部分、及び上側の１／４を占める帯状の部分に、縦方向に低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｍが順に配列され、残りの部分に高解像度撮像領域１５ａが配置されている。
図２（ｃ）の例と図２（ｄ）の例とで、撮像面１１ａの大きさが同じであれば、図２（ｄ）の高解像度撮像領域１５ａは図２（ｃ）の高解像度撮像領域１５ａよりも小さい。代わりに、より多くの低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｍが設けられており、より多くの、互いに異なる種類の情報を持つ画像Ｄ１を取得することが可能である。
【００３２】
また図３（ａ）の例では、撮像領域が複数の高解像度撮像領域と複数の低解像度撮像領域とを有する。具体的には撮像面１１ａが３つの高解像度撮像領域１５ａ〜１５ｃと、４つの低解像度撮像領域１５ｄ〜１５ｇとに分割されている。
このような分割のため、撮像面１１ａが縦方向及び横方向にそれぞれ２つずつに分けられ、左上、右上及び右下の各１／４の部分に高解像度撮像領域１５ａ〜１５ｃが配置されている。さらに左下の１／４の部分が、縦方向及び横方向にそれぞれ２つずつに分けられ、それぞれの分割領域で４つの低解像度撮像領域１５ｄ〜１５ｇが構成されている。
【００３３】
図３（ａ）の例は、例えば、高解像度撮像領域１５ａ〜１５ｃで基本的な色情報であるＲＧＢ情報を取得し、低解像度撮像領域１５ｄ〜１５ｇで他の狭帯域の波長情報、或いは偏光情報を取得したりするために利用することができる。このようにすることで、より自然な色味でかつ色情報を持つ、解像度が高い画像を取得することができる。なお、高解像度撮像領域１５ａ〜１５ｃでＲＧＢ情報を取得するには、高解像度撮像領域１５ａ〜１５ｃにＲ透過フィルター、Ｇ透過フィルター、Ｂ透過フィルターを設ければ良い。同様に狭帯域の波長情報を取得するには狭帯域透過フィルターを設ければ良く、特定方向の偏光情報を取得には、当該方向の偏光成分を透過させ、他の方向の偏光成分を減衰させる光学フィルターを設ければ良い。
【００３４】
図３（ｂ）の例では、撮像領域が、高解像度撮像領域１５ａのほかに、互いに大きさの異なる２種類の撮像領域を含む。即ち、第１群の撮像領域１５ｂ〜１５ｉに対して第２群の撮像領域１５ｊ〜１５ｙの各々は縦方向及び横方向の寸法が１／２である。
区別のため、第１群の撮像領域１５ｂ〜１５ｉを中間解像度撮像領域と呼び、第２群の撮像領域１５ｊ〜１５ｙを低解像度撮像領域と呼ぶことがある。
また、第１群の撮像領域１５ｂ〜１５ｉ及び第２群の撮像領域１５ｊ〜１５ｙは、高解像度撮像領域１５ａに比べて解像度が低いので、これらをまとめて低解像度撮像領域と呼ぶこともある。
【００３５】
図３（ｂ）の構成における、撮像領域の配置を以下に詳しく述べる。即ち、撮像面１１ａが縦方向及び横方向にそれぞれ２つずつに分けられ、右上の１／４の部分に高解像度撮像領域１５ａが配置されている。左上の１／４の部分が、縦方向及び横方向にそれぞれ２つずつに分けられ、それぞれの分割領域で４つの低解像度撮像領域１５ｂ〜１５ｅが構成されている。また右下の１／４の部分が、縦方向及び横方向にそれぞれ２つずつに分けられ、それぞれの分割領域で４つの低解像度撮像領域１５ｆ〜１５ｉが構成されている。さらに左下の１／４の部分が、縦方向及び横方向にそれぞれ４つずつに分けられ、それぞれの分割領域で１６個の低解像度撮像領域１５ｊ〜１５ｙが構成されている。
【００３６】
このように、多くの撮像領域を有することで、多くの異なる種類の情報を取得することができる。また、高解像度撮像領域以外の撮像領域として異なる大きさのものを有するので、情報の種類に応じて、異なる大きさの撮像領域を割り当てることができる。
例えば多数の狭帯域の画像から成るマルチスペクトル画像を取得したい場合、比較的小さい撮像領域（低解像度撮像領域）１５ｊ〜１５ｙのうちの一つ以上の撮像領域をそれぞれ狭帯域の画像に割り当てて、これらに対して狭帯域のバンドパスフィルターを設け、一方、基本的なＲＧＢの色情報や近赤外情報、偏光情報など、解像度もある程度高いことが求められる情報には、比較的大きい撮像領域（中間解像度撮像領域）１５ｂ〜１５ｅのうちの一つ以上の撮像領域を割り当てて、これらに対して、それぞれの情報を取得するための光学フィルターを設ければ良い。
【００３７】
以上のように、図２（ａ）〜（ｄ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）で示される例では、撮像領域がすべて正方形であるが、本発明はこれに限定されず、長方形であっても良い。また、高解像度撮像領域と低解像度撮像領域とは大きさが異なり、さらに低解像度撮像領域が、複数の互いに異なる大きさの撮像領域を含んでも良いが、高解像度撮像領域及び低解像度撮像領域を含めすべての撮像領域同士は縦横比が同じであることが望ましい。
【００３８】
図２（ａ）〜（ｄ）並びに図３（ａ）及び（ｂ）に例示するように撮像面１１ａを分割して複数の撮像領域を形成する場合、複数の撮像領域の視野を正確に一致させることは困難である。レンズの焦点距離の誤差、収差などのためである。複数の撮像領域の視野が厳密に一致しない場合には、撮像により得られる画像を切り抜いて(トリミングで画像の端の部分を除去して)使用する等すれば良い。
【００３９】
次に実施の形態１のカメラ装置１により得られる効果を説明する。
実施の形態１のカメラ装置１では、該カメラ装置を構成する複眼カメラ１０の撮像素子の撮像面が複数の撮像領域に分割されているので、複数の互いに異なる種類の情報を表す画像を取得することができる。
また、撮像領域が比較的大きい撮像領域と、比較的小さい撮像領域とを含むので、複数の互いに異なる種類の情報のうち、優先度の高い情報、即ち高い解像度での取得がより強く望まれる画像に、比較的大きい撮像領域を割り当てることで、そのような画像の高い解像度での取得が可能となる。
【００４０】
これにより、例えば、ＲＧＢの可視光画像などの基本的な画像に比較的大きい撮像領域を割り当てることで、これらの画像を高い解像度で取得し、それとともに、マルチスペクトル画像を構成するための、複数の狭帯域の画像、近赤外画像、紫外線画像、さらには偏光画像、異なる露光量での画像などの付加的な情報を有する画像を多数の比較的小さい撮像領域に割り当てることでこれらの画像を数多く取得することが可能となる。
【００４１】
また、複数の撮像領域が一つの撮像素子に形成されるので、カメラ装置のサイズを抑制することができる。
【００４２】
実施の形態２.
図４は、本発明の実施の形態２に係る複眼撮像装置１００を示すブロック図である。図４に示される複眼撮像装置１００は、カメラ装置１と、撮像制御部１７と、Ａ／Ｄ変換部１８と、プロセッサー２０とを備えている。カメラ装置１としては、実施の形態１で説明したものを用いることができる。
【００４３】
撮像制御部１７は、カメラ装置１による撮像を制御する。例えば、撮像タイミング、露光時間の制御を行う。
カメラ装置１から出力された撮像信号は、図示しないアナログ処理部で増幅等の処理を受けたのち、Ａ／Ｄ変換部１８でデジタル画像信号に変換されて、プロセッサー２０に入力される。
【００４４】
プロセッサー２０は、画像メモリ２２と、少なくとも一つの高解像度化部３０とを有する。
画像メモリ２２は、カメラ装置１を構成する複眼カメラ１０の複数の撮像領域にそれぞれ対応する複数の記憶領域２２−１、２２−２、…を有するのが望ましい。この場合、各記憶領域に記憶されるデジタル画像信号により、対応する撮像領域で取得された画像が表される。
【００４５】
画像メモリ２２のそれぞれの記憶領域２２−１、２２−２、…に記憶された画像のうち、解像度が互いに異なる２つの撮像領域で取得された画像が高解像度化部３０に供給される。
例えば、図２（ａ）の撮像領域１５ａで取得され高解像度画像と、撮像領域１５ｂで取得された低解像度画像とが高解像度化部３０に供給される。以下では、撮像領域１５ａで取得され高解像度画像を符号Ｄ０で示し、撮像領域１５ｂで取得された低解像度画像を符号Ｄ１で示す。
【００４６】
高解像度化部３０は、高解像度画像Ｄ０を参照画像として用いて、低解像度画像Ｄ１を高解像度化して、高解像度画像Ｄ３０を生成する。
【００４７】
高解像度化部３０は、生成しようとする高解像度画像Ｄ３０の各々と参照画像Ｄ０とが画像特徴（局部における勾配、パターンなど）において互いに相関を有するという仮定に基づき、参照画像Ｄ０に含まれる被写体の高解像度成分を、低解像度画像Ｄ１に転移させる（反映させる）ことにより、被写体の高解像度成分を含む高解像度画像Ｄ３０を生成する処理を行う。さらに、低解像度画像Ｄ１と参照画像Ｄ０とを比較し、相関が強いと考えられる撮像領域では高解像度成分の転移を促進し、相関が弱いと考えられる撮像領域では高解像度成分の転移を抑制するように、画像中の位置に応じて適応的な処理を行ってもよい。これは、低解像度画像Ｄ１と参照画像Ｄ０は、撮像条件（波長、偏光方向、露光量等）が異なるため、被写体の反射特性によっては必ずしも低解像度画像Ｄ１の高解像度成分と参照画像Ｄ０とが相関を有するとは限らないからである。
【００４８】
高解像度化部３０の一つの構成例（符号３０ａで示す）を図５に示す。
図５の高解像度化部３０ａは、フィルターリングにより、低解像度画像Ｄ１及び参照画像Ｄ０の各々から低周波成分及び高周波成分を分離し、それぞれの成分ごとに合成する方法で高解像度化を行う。
【００４９】
図５に示される高解像度化部３０ａは、フィルター処理部３１１、３１２、低周波成分合成部３１３、高周波成分合成部３１４、及び成分合成部３１５を有する。
【００５０】
フィルター処理部（第１のフィルター処理部）３１１は、低解像度画像Ｄ１からその低周波成分Ｄ１Ｌと、高周波成分Ｄ１Ｈとを抽出する。フィルター処理部３１１は例えば低解像度画像Ｄ１に対して平滑化フィルター処理を行い、低周波成分Ｄ１Ｌを抽出し、抽出された低周波成分Ｄ１Ｌと元の画像Ｄ１との差分を求めることで当該画像の高周波成分Ｄ１Ｈを生成する。
【００５１】
フィルター処理部（第２のフィルター処理部）３１２は、参照画像Ｄ０からその低周波成分Ｄ０Ｌと、高周波成分Ｄ０Ｈとを抽出する。フィルター処理部３１２は例えば、参照画像Ｄ０に対して平滑化フィルター処理を行い、低周波成分Ｄ０Ｌを抽出し、抽出された低周波成分Ｄ０Ｌと元の画像Ｄ０との差分を求めることで当該画像の高周波成分Ｄ０Ｈを生成する。
【００５２】
フィルター処理部３１１、３１２における平滑化フィルター処理においては、ガウシアンフィルター、バイラテラルフィルター等を用いることができる。
【００５３】
低周波成分合成部３１３は、低周波成分Ｄ１Ｌを参照画像Ｄ０と同じ解像度まで拡大し、拡大された低周波成分と低周波成分Ｄ０Ｌとを、重み付け加算により合成して、合成低周波成分Ｄ３１３を生成する。
高周波成分合成部３１４は、高周波成分Ｄ１Ｈを参照画像Ｄ０と同じ解像度まで拡大し、該拡大された高周波成分と高周波成分Ｄ０Ｈとを、重み付け加算により合成して、合成高周波成分Ｄ３１４を生成する。
【００５４】
成分合成部３１５は、合成低周波成分Ｄ３１３と合成高周波成分Ｄ３１４とを合成し、高解像度画像Ｄ３０を生成する。
【００５５】
図５に示される構成においては、高周波成分合成部３１４における合成において、高解像度画像Ｄ０に含まれる高解像度の高周波成分Ｄ０Ｈの重みを大きくして合成することにより、解像感の向上を図ることができる。
【００５６】
高解像度化部３０の他の構成例（符号３０ｂで示す）を図６に示す。
図６に示される高解像度化部３０ｂは、低解像度画像Ｄ１と参照画像Ｄ０とを入力として、参照画像Ｄ０の情報を元に低解像度画像Ｄ１を高解像度化する、ガイデッドフィルターを用いたものである。
図６に示される高解像度化部３０ｂは、縮小処理部３２１、係数計算部３２２、係数マップ拡大部３２３、及び線形変換部３２４を有する。
【００５７】
縮小処理部３２１は、参照画像Ｄ０を縮小して、低解像度画像Ｄ１と同じ解像度の縮小参照画像Ｄ０ｂを生成する。
【００５８】
係数計算部３２２は、縮小参照画像Ｄ０ｂと低解像度画像Ｄ１との線形関係を近似する線形係数ａｍ、ｂｍを計算する。
【００５９】
係数計算部３２２は、まず、画素位置ｘを中心とした局所領域Ω（ｘ）における縮小参照画像Ｄ０ｂの画素値Ｉ（ｙ）の分散ｖａｒＩ（ｘ）を式（１）により求める。
【数１】
0006297234.tif 000002
式（１）で
Ｉ（ｘ）は、縮小参照画像Ｄ０ｂの画素位置ｘの画素の画素値である。
Ｉ（ｙ）は、縮小参照画像Ｄ０ｂの画素位置ｙの画素の画素値である。
ここで画素位置ｙは、画素位置ｘを中心とした局所領域Ω（ｘ）内の画素位置である。
【００６０】
係数計算部３２２はまた、画素位置ｘを中心とした局所領域Ω（ｘ）における、縮小参照画像Ｄ０ｂの画素値Ｉ（ｙ）と入力画像Ｄ１の画素値ｐ（ｙ）との共分散ｃｏｖＩｐ（ｘ）を式（２）により求める。
【数２】
0006297234.tif 000003
式（２）で、Ｉ（ｘ）及びＩ（ｙ）は、式（１）に関して説明した通りのものである。
ｐ（ｙ）は、入力画像Ｄ１の画素位置ｙの画素の画素値である。
【００６１】
係数計算部３２２は、さらに式（１）で求めた分散ｖａｒＩ（ｘ）及び式（２）で求めた共分散ｃｏｖＩｐ（ｘ）から、式（３）により、係数ａを算出する。
【数３】
0006297234.tif 000004
式（３）でｅｐｓはエッジ保存の度合いを決定する定数であり、予め定められる。
【００６２】
係数計算部３２２はさらに、式（３）で求めた係数ａ（ｘ）を用いて、式（４）により係数ｂ（ｘ）を算出する。
【数４】
0006297234.tif 000005
【００６３】
係数ａ（ｘ）及びｂ（ｘ）は線形回帰係数と呼ばれる。
係数計算部３２２はさらに、式（３）及び式（４）で得られた係数ａ（ｘ）及びｂ（ｘ）を式（５）により平均化することで線形係数ａｍ（ｘ）、ｂｍ（ｘ）を算出する。
【数５】
0006297234.tif 000006
【００６４】
係数マップ拡大部３２３は、係数計算部３２２において式（５）で求められた線形係数ａｍ（ｘ）から成る係数マップ及び線形係数ｂｍ（ｘ）から成る係数マップを、参照画像Ｄ０と同じ解像度まで拡大する。拡大された係数マップにおける線形係数をそれぞれａｍｂ（ｘ）、ｂｍｂ（ｘ）で表す。係数マップは、画像を構成するすべての画素に対応する係数を、対応する画素と同じ位置に配置したものである。
【００６５】
線形変換部３２４は、拡大された係数マップにおける線形係数ａｍｂ、ｂｍｂと参照画像Ｄ０とを元に、低解像度画像Ｄ１により表される情報を持つ高解像度画像Ｄ３０を生成する。
【００６６】
即ち、線形変換部３２４は、拡大された係数マップにおける線形係数ａｍｂ、ｂｍｂを用いて式（６）により、ガイデッドフィルター出力値ｑを導出する。
【数６】
0006297234.tif 000007
ｑ（ｘ）は高解像度画像Ｄ３０の画素位置ｘの画素の画素値である。
Ｊ（ｘ）は、参照画像Ｄ０の画素位置ｘの画素の画素値である。
式（６）は、ガイデッドフィルターの出力（画像Ｄ３０の画素値）ｑ（ｘ）と、参照画像Ｄ０の画素値Ｊ（ｘ）とは、線形関係を有することを示す。
【００６７】
図６に示される構成のうち、係数計算部３２２及び線形変換部３２４とがガイデッドフィルターによる処理の基本的構成部分であり、縮小処理部３２１及び係数マップ拡大部３２３は、係数計算部３２２における処理の負荷を減らすために付加されたものである。
【００６８】
上記のようにして高解像度画像Ｄ３０の画素値を算出することで、縮小参照画像Ｄ０ｂの分散ｖａｒＩ（ｘ）の値が小さい領域のみ平滑化処理を行い、その他の領域のテクスチャを保存するようにすることができる。
【００６９】
上記の高解像度化部３０ｂは、ガイデッドフィルターを用いた処理を行うが、本発明はこれに限定されない。高解像度化部３０ｂは、例えば、ジョイントバイラテラルフィルターを用いた方法など、高解像度画像のエッジや勾配情報を基に互いに異なる種類の情報を持つ画像を高解像度化する手法など、他の手法を用いるものであっても良い。
【００７０】
図７は、実施の形態２で用いられるプロセッサー２０の他の例（符号２０ｂで示す）を示す。図７に示されるプロセッサー２０ｂは、画像メモリ２２及び高解像度化部３０に加えて、位置合わせ部２５を有する。
【００７１】
位置合わせ部２５は、カメラ装置１から出力される低解像度画像Ｄ１と高解像度画像Ｄ０との間で位置ずれを有する場合、高解像度化部３０における高解像度化の前に位置合わせ処理を行う。この位置合わせ処理としては、初期位置ずれ（校正）情報を利用した固定値の位置合わせ、レジストレーション（画像マッチング）を含む動的な位置合わせ等を行うことができる。
高解像度化部３０は、位置合わせ部２５で位置合わせされた画像を入力として、高解像度化を行う。
【００７２】
図５又は図６で説明した高解像度化部（３０ａ、３０ｂ）或いはそれらの変形例として説明した高解像度化部を複数個設け、それぞれに異なる低解像度画像を入力し、各高解像度化部で、入力された低解像度画像に対して、高解像度画像を参照画像として用いて高解像度化を行うこととしても良い。
複数の高解像度化部間で、参照画像として用いる高解像度画像は互いに同じものであっても良く、異なるものであっても良い。
【００７３】
また、図７で説明した位置合わせ部２５と高解像度化部３０の組み合わせを複数個設けても良い。
【００７４】
図８は、実施の形態２で用いられるプロセッサーの他の例（符号２０ｃで示す）を示す。
図８に示されるプロセッサー２０ｃは、画像メモリ２２と、高解像度化部３０ｃと、画像拡大部３１ｒ、３１ｂとを有する。
【００７５】
図８の例は、撮像面１１ａが例えば図２（ａ）のように、一つの高解像度撮像領域１５ａと３つ以上の低解像度撮像領域とを有し、高解像度撮像領域１５ａでＧ情報を取得し、３つの低解像度撮像領域（例えば１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）でそれぞれＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を取得する場合を想定している。
【００７６】
この場合、３つの低解像度画像Ｄ１−ｒ、Ｄ１−ｇ、Ｄ１−ｂがそれぞれ低解像度のＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を表す。また高解像度撮像領域１５ａで取得されたＧ画像を符号Ｄ０で表す。
【００７７】
画像拡大部３１ｒ、３１ｂはそれぞれ、画像Ｄ１−ｒ、Ｄ１−ｂを、高解像度画像Ｄ０と同じ解像度まで拡大処理して拡大画像Ｄ３１−ｒ、Ｄ３１−ｂを生成する。
高解像度化部３０ｃは、画像Ｄ１−ｇを画像Ｄ０で置き換え、置き換えにより得られた画像を高解像度画像Ｄ３０−ｇとして出力する。
このような処理を行う場合、画像処理のための演算量或いは演算時間を大幅に削減でき、プロセッサーにかかるハードウエアコストを削減することができる。
【００７８】
図８の構成においても、高解像度化部３０ｃの前段に位置合わせ部２５（図７に示したもの）を設けても良い。さらに、画像拡大部３１ｒ、３１ｂの前段にも同様の位置合わせ部を設けても良い。
【００７９】
次に実施の形態２の複眼撮像装置１００により得られる効果を説明する。
実施の形態２の複眼撮像装置１００では、カメラ装置の複数の撮像領域から、互いに異なる種類の情報を持つ複数の画像が得られ、これらの画像が比較的解像度の低い画像と比較的解像度の高い画像とを含み、比較的解像度の高い画像の高解像度成分を用いて比較的解像度の低い画像を高解像度化するので、互いに異なる種類の情報を持ち、解像度の高い複数の画像を得ることができる。
したがって、互いに異なる種類の情報を持つ画像の取得のための撮像領域が小さくても、高解像度の画像を生成することができ、カメラ装置のサイズを抑制しながら、互いに異なる種類の情報を持つ画像を高解像度で得ることができる。
【００８０】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る複眼撮像装置で用いられるプロセッサー２０の一例（符号２０ｄで示す）を示す。図９に示されるプロセッサー２０ｄは、画像メモリ２２と、複数の、即ち第１乃至第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の高解像度化部３０−１〜３０−Ｎと、合成部４０とを有する。実施の形態３の複眼撮像装置のうち、プロセッサー２０ｄ以外の部分は、例えば図４と同様に構成されている。
【００８１】
第１乃至第Ｎの高解像度化部３０−１〜３０−Ｎは、それぞれＮ個の低解像度撮像領域（例えば図２（ａ）の例の１５ｂ、１５ｃ、…）に対応して設けられ、それぞれ対応する低解像度撮像領域で取得された低解像度画像Ｄ１−１〜Ｄ１−Ｎを受けるとともに、高解像度撮像領域１５ａで取得された高解像度画像Ｄ０を受ける。
高解像度化部３０−ｎ（ｎは１からＮのいずれか）は、高解像度画像Ｄ０を参照画像として用いて、低解像度画像Ｄ１−ｎを高解像度化して、高解像度画像Ｄ３０−ｎを生成する。このような処理がすべての高解像度化部３０−１〜３０−Ｎで行われ、複数の、互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−Ｎが生成される。
高解像度化部３０−１〜３０−Ｎの各々は、例えば、図５、図６、又は図８で説明したように構成されている。
【００８２】
合成部４０は、複数の、互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−Ｎを入力として一つ以上の合成高解像度画像Ｄ４０−ａ、Ｄ４０−ｂ…を生成する。
即ち、合成部４０は、高解像度化部３０−１〜３０−Ｎで生成された、互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−Ｎを合成して、合成高解像度画像Ｄ４０−ａ、Ｄ４０−ｂ…を生成する。
【００８３】
合成部４０における合成処理は、例えば、パンシャープン処理、画像の重み付け加算、明度合成、または領域選択で行い得る。領域選択は例えば局所分散値を指標として推定される画像の視認性に基づいて行うこととしても良い。
【００８４】
上記のうち、パンシャープン技術は、衛星画像処理（リモートセンシング）などで利用されているものであり、パンシャープン処理においては、ＲＧＢのカラー画像がＨＳＩ（色相、再度、明度）画像に変換され、変換で得られたＨＳＩ画像のうちのＩ値が高分解能画像のモノクロ画像の画素値で置き換えられ、置き換えた画素値を用いてＨＳＩ画像がＲＧＢ画像に戻される。
【００８５】
合成部４０の一例（符号４０ｂで示す）を図１０に示す。
図１０に示される合成部４０ｂは、輝度／色分離部４１１、輝度分離部４１２、重み付け加算部４１３、及び輝度／色合成部４１４を有し、輝度の重み付け加算による合成を行う。
合成部４０ｂには、複数の高解像度化部３０−１、３０−２、…(各々図５、図６、図８などで説明したのと同様のもの)で高解像度化されたＲ画像Ｄ３０−ｒ、Ｇ画像Ｄ３０−ｇ、Ｂ画像Ｄ３０−ｂ、偏光画像Ｄ３０−ｐ、及びＮＩＲ（近赤外線）画像Ｄ３０−ｉが入力される。
なお、図８に示される画像拡大部３１ｒ、３１ｂで拡大された画像Ｄ３１−ｒ、Ｄ３１−ｂを合成部４０ｂに入力し、高解像度画像の代わりに用いても良い。即ち、合成部４０ｂが、一つ以上の高解像度画像と一つ以上の拡大画像とを合成するように構成されていても良い。
【００８６】
輝度／色分離部４１１は、Ｒ画像Ｄ３０−ｒ、Ｇ画像Ｄ３０−ｇ、Ｂ画像Ｄ３０−ｂを入力として、それらを、輝度成分Ｄ４１１−ｙ及びそれぞれの色成分（Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色の成分）Ｄ４１１−ｒ、Ｄ４１１−ｇ、Ｄ４１１−ｂに分離する。
輝度分離部４１２は、偏光画像Ｄ３０−ｐを入力として、輝度成分Ｄ４１２を分離する。
【００８７】
重み付け加算部４１３は、輝度／色分離部４１１から出力される輝度成分Ｄ４１１−ｙに対して、輝度分離部４１２から出力される偏光画像の輝度成分Ｄ４１２、合成部４０ｂに入力されるＮＩＲ画像Ｄ３０−ｉを重み付け加算して、合成輝度成分Ｄ４１３を求める。
【００８８】
輝度／色合成部４１４は、輝度／色分離部４１１から出力されるそれぞれの色成分Ｄ４１１−ｒ、Ｄ４１１−ｇ、Ｄ４１１−ｂと、重み付け加算部４１３で求めた合成輝度成分Ｄ４１３とを合成して、Ｒ画像Ｄ４０−ｒ、Ｇ画像Ｄ４０−ｇ、及びＢ画像Ｄ４０−ｂを生成する。
【００８９】
輝度／色合成部４１４から出力されるＲ画像Ｄ４０−ｒ、Ｇ画像Ｄ４０−ｇ、及びＢ画像Ｄ４０−ｂは、偏光画像Ｄ３０−ｐの輝度成分、ＮＩＲ画像Ｄ３０−ｉにより増強された輝度情報を持つものとなる。
【００９０】
重み付け加算部４１３における重み付け加算には、画像に応じたゲインを乗算した画素値を加算する手法を用いても良い。
【００９１】
代わりに、それぞれの画像（輝度／色分離部４１１から出力される輝度成分Ｄ４１１−ｙ、輝度分離部４１２から出力される輝度成分Ｄ４１２、合成部４０ｂに入力されるＮＩＲ画像Ｄ３０−ｉ）の高周波成分をフィルター処理により抽出し、重み付け加算して加重平均を求めることとしても良い。
【００９２】
図１１は、実施の形態３で用いられるプロセッサー２０の他の例（符号２０ｅで示す）を示す。
図１１に示されるプロセッサー２０ｅは、画像メモリ２２と、複数の高解像度化部３０−１〜３０−Ｎと、合成部４０を有するほか、カメラ情報入力端子２３を有し、該端子２３で、複眼カメラ１０から、複眼カメラ情報Ｄｉｎｆｏを受けて、高解像度化部３０−１〜３０−Ｎ及び合成部４０に複眼カメラ情報Ｄｉｎｆｏを伝える。
【００９３】
複眼カメラ情報Ｄｉｎｆｏは、各撮像領域で取得される波長を表す情報、偏光方向を表す情報、各撮像領域の位置（撮像面内における位置）を表す情報などである。
【００９４】
複眼カメラ情報Ｄｉｎｆｏを高解像度化部３０−１〜３０−Ｎ及び合成部４０に入力することで、高解像度化、合成処理等における精度を向上させ、あるいはこれらの処理によって得られる情報を増やすことが可能である。
例えば複眼カメラ情報Ｄｉｎｆｏが、各撮像領域に対して設けられた光学フィルターのスペクトル特性を表すものであれば、合成処理時にＲＧＢ画像とモノクロ画像から近赤外画像を抽出することができる。
【００９５】
以上のように本実施の形態３によれば、カメラ装置で得られた複数の互いに異なる種類の情報を持つ複数の画像を高解像度化した上で合成することで、使用目的に応じて一層有用な画像を生成することができる。
【００９６】
実施の形態４.
本発明の実施の形態４の複眼撮像装置で用いられるプロセッサー２０の構成例（符号２０ｆで示す）を図１２に示す。図１２に示されるプロセッサー２０ｆは、画像メモリ２２と、複数の、即ち第１乃至第Ｎの高解像度化部３０−１〜３０−Ｎと、合成部４１とを有する。実施の形態４の複眼撮像装置のうち、プロセッサー２０ｆ以外の部分は、例えば図４と同様に構成されている。高解像度化部３０−１〜３０−Ｎは、例えば図９で説明したのと同様のものである。
【００９７】
合成部４１は、高解像度化部３０−１〜３０−Ｎから出力される高解像度画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−Ｎを受け、これらから、これらとは別の種類の情報を表す高解像度画像Ｄ４１−ａ、Ｄ４１−ｂ、…を補間により生成する。
【００９８】
この場合、複数の低解像度撮像領域（例えば図２（ａ）の例の１５ｂ、１５ｃ、…）で取得される画像Ｄ１−１、Ｄ１−２、…が、撮像条件を表すパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータの種類又は値が互いに異なる複数の画像を含み、従って、これらの低解像度画像Ｄ１−１、Ｄ１−２、…から生成される高解像度画像Ｄ３０−１、Ｄ３０−２、…が、撮像条件を表すパラメータのうちの少なくとも一つのパラメータの種類又は値が互いに異なる複数の画像を含む場合を想定している。
【００９９】
合成部４１は、このような複数の高解像度画像Ｄ３０−１、Ｄ３０−２、…から、これらのいずれとも、上記少なくとも一つのパラメータの種類又は値が異なる高解像度画像Ｄ４１−ａ、Ｄ４１−ｂ、…を補間により生成（再構成）する。
この補間には、例えば、圧縮センシングに用いられる復元手法を適用することができる。
【０１００】
以下、この補間による画像の生成の例を、図１３を参照して説明する。図１３の例では異なる種類のパラメータが、波長及び露光量である。またパラメータの値が、波長についてはＲ、Ｇ、Ｂ（Ｒ波長帯の代表的波長、Ｇ波長帯の代表的波長、Ｂ波長帯の代表的波長）であり、露光量については、１／１０００、１／１００、１／１０、１である。これらの数値は、光学フィルターを用いない場合を基準とする相対値である。
【０１０１】
高解像度画像Ｄ３０−１、Ｄ３０−２、…として、図１３に〇印で示すパラメータの組み合わせによる画像が合成部４１に入力されるものとする。例えば高解像度画像Ｄ３０−１は、Ｒ波長帯の光を透過する光学フィルターを備えた撮像領域で、露光量１／１０００での撮像で得られた画像を高解像度化した画像である。同様に、高解像度画像Ｄ３０−２は、Ｂ波長帯の光を透過する光学フィルターを備えた撮像領域で、露光量１／１０００での撮像で得られた画像を高解像度化した画像である。
【０１０２】
合成部４１は、高解像度画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−６を元にして、補間により、△印で示すパラメータの組み合わせに対応する画像Ｄ４１−ａ〜Ｄ４１−ｆを生成する。例えば画像Ｄ４１−ａは、Ｇ波長帯の光を透過する光学フィルターを備えた撮像領域で、露光量１／１０００での撮像で得られた画像を高解像度化したときに生成されると推定される画像である。
【０１０３】
合成部４１は、生成した画像Ｄ４１−ａ〜Ｄ４１−ｆのみならず、入力された画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−６をも出力する。
このような処理を行うことで、より多数の互いに異なる種類の情報を持つ高解像度画像Ｄ３０−１〜Ｄ３０−６、Ｄ４０−ａ〜Ｄ４０−ｆが得られる。
【０１０４】
次に実施の形態４の複眼撮像装置により得られる効果を説明する。
実施の形態４によれば、撮像により得られた、比較的少ない、互いに異なる種類の情報を有する画像から、より多数の、互いに異なる種類の情報を有する画像を生成することができる。従って、撮像領域の数が多くなくても、多くの種類の情報を得ることができる。
【０１０５】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る複眼撮像装置で用いられるプロセッサー２０の構成例（符号２０ｇで示す）を図１４に示す。図１４に示されるプロセッサー２０ｇは、画像メモリ２２と、合成部４２と、高解像度化部３２とを有する。実施の形態５の複眼撮像装置のうち、プロセッサー２０ｇ以外の部分は、例えば図４と同様に構成されている。
【０１０６】
合成部４２は、低解像度撮像領域（例えば図２（ａ）の例の１５ｂ、１５ｃ、…）で取得された互いに異なる種類の情報を持つ画像Ｄ１−１〜Ｄ１−Ｎに対して、合成処理を行って、一つ以上の合成画像（合成低解像度画像）Ｄ４２−ａ、Ｄ４２−ｂ、…を生成する。
高解像度化部３２は、合成部４２から出力される合成画像Ｄ４２−ａ、Ｄ４２−ｂ、…のうちの一つ以上の合成画像に対し、参照画像Ｄ０を用いて高解像度化を行い、高解像度画像（高解像度合成画像）Ｄ３２−ａ、Ｄ３２−ｂ、…を生成する。
【０１０７】
合成部４２における合成により、入力画像Ｄ１−１〜Ｄ１−Ｎよりも少ない数の合成画像Ｄ４２−ａ、Ｄ４２−ｂ、…が生成される場合には、合成の後で高解像度化を行うことで、高解像度化のための処理を減らすことができ、全体として演算量を少なくすることができる。
【０１０８】
実施の形態６．
図１５は、本発明の実施の形態６に係る複眼撮像装置１０２を示すブロック図である。
実施の形態６に係る複眼撮像装置１０２は、カメラ装置５０と、撮像制御部１７と、Ａ／Ｄ変換部１８、１９と、プロセッサー２０ｈとを備えている。
【０１０９】
図１６は、カメラ装置５０の分解斜視図である。カメラ装置５０は、複眼カメラ６０と単眼カメラ７０とを有する。
以下に詳しく述べるように、複眼カメラ６０としては、図１（ａ）に示される複眼カメラ１０と同様に、撮像面が複数の撮像領域に分割されたものが用いられ、一方、単眼カメラ７０は、撮像面が分割されておらず、単眼カメラ７０で取得された画像が、図１（ａ）の複眼カメラ１０の高解像度撮像領域で取得された画像の代わりとして用いられる。
【０１１０】
複眼カメラ６０は、撮像素子６１と、レンズアレイ６２と、フィルターアレイ６３と、隔壁６４とを有する。
撮像素子６１は矩形の撮像面６１ａを有し、該撮像面６１ａは例えば図１７（ａ）に示されるように複数の、例えば９つの撮像領域６５ａ〜６５ｉに分割されている。これら９つの撮像領域６５ａ〜６５ｉは、互いに大きさが同じであり、３行３列に配列されている。
【０１１１】
図１７（ｂ）は、撮像面６１ａの分割方法の他の例を示す。図１７（ｂ）に示す例では、複眼カメラ６０の撮像素子６１の撮像面６１ａが４つの撮像領域６５ａ〜６５ｄに分割されている。これら４つの撮像領域６５ａ〜６５ｄは、互いに大きさが同じであり、２行２列に配列されている。
【０１１２】
複眼カメラ６０の撮像領域６５ａ、６５ｂ、…は、図１７（ａ）及び（ｂ）の例のように、互いに同じ大きさのものであっても良いが、本発明はこれに限定されず、撮像領域６５ａ、６５ｂ、…は互いに異なる大きさのものであっても良い。
互いに異なる大きさのものである場合にも、縦横比が互いに同じであることが望ましい。
【０１１３】
レンズアレイ６２は、それぞれの撮像領域６５ａ、６５ｂ、…に対応して設けられ、それぞれ対応する撮像領域に同じ視野の画像を結像させるレンズ６２ａ、６２ｂ、…を含む。
【０１１４】
フィルターアレイ６３は、複数の撮像領域のうちの一つ以上の撮像領域に対して設けられた光学フィルター６３ａ、６３ｂ、…を含む。
【０１１５】
隔壁６４は、撮像領域６５ａ、６５ｂ、…相互間に設けられ、各撮像領域に、対応するレンズ以外のレンズからの光が入射するのを防ぐ。
【０１１６】
単眼カメラ７０は、撮像素子７１と、レンズ７２と、光学フィルター７３とを有する。
撮像素子７１も矩形の撮像面７１ａを有する。撮像面７１ａの全体で一つの撮像領域７５が構成されている。
【０１１７】
図１７（ａ）及び（ｂ）には、複眼カメラ６０の撮像領域６５ａ、６５ｂ、…に対する、単眼カメラ７０の撮像領域７５の位置関係の概略が示されている。
【０１１８】
単眼カメラ７０の撮像素子７１の撮像面７１ａの全体で構成される撮像領域７５は、複眼カメラ６０の撮像領域６５ａ、６５ｂ、…のうちのいずれよりも多い画素数を有する。即ち、単眼カメラ７０の撮像領域７５の解像度は、複眼カメラ６０の撮像領域６５ａ、６５ｂ、…のうちの最も大きい撮像領域の解像度よりも高い。
撮像領域７５は、撮像領域６５ａ、６５ｂ、…と縦横比が等しい。
【０１１９】
単眼カメラ７０の撮像領域７５は、複眼カメラの撮像領域６５ａ、６５ｂ、…とは解像度が互いに異なる撮像領域であり、前者の方が解像度が高い。区別のため、前者を第１種の撮像領域と言い、後者を第２種の撮像領域と言うことがある。
【０１２０】
単眼カメラ７０のレンズ７２は、撮像領域７５に、複眼カメラ６０の各撮像領域と同じ視野の画像が結像されるように設けられている。
複眼カメラ６０のレンズ６２ａ、６２ｂ、…と、単眼カメラ７０のレンズ７２とによりレンズ群が構成される。
【０１２１】
フィルターアレイ６３を構成する光学フィルター６３ａ、６３ｂ、…及び光学フィルター７３には、異なる光学特性の光学フィルターが含まれ、それによってそれぞれの撮像領域からは互いに異なる種類の情報（異なる種類の情報を表す画像）が得られるようになっている。
【０１２２】
例えば、実施の形態１の図２（ａ）の高解像度撮像領域１５ａが単眼カメラ７０の撮像領域７５に置き換わり、図２（ａ）の低解像度撮像領域１５ｂ、１５ｃ、…が、複眼カメラ６０撮像領域６５ａ、６５ｂ、…に置き換わったものとみて、それぞれの撮像領域に対する光学フィルターの選択を行えば良い。即ち、図２（ａ）の高解像度撮像領域１５ａに対して設けられる光学フィルターと同じ特性の光学フィルターを、実施の形態６では、単眼カメラ７０の撮像領域７５に対して設け、図２（ａ）の低解像度撮像領域１５ｂ、１５ｃ、…に対して設けられる光学フィルターと同じ特性の光学フィルターを、実施の形態６では、複眼カメラ６０の撮像領域６５ａ、６５ｂ、…に対して設ければ良い。
なお、撮像領域７５、６５ａ、６５ｂ、…のうちの一つ以上の撮像領域、例えば撮像領域７５に対しては光学フィルターを設けない（モノクロ領域とする）こととしても良い。
【０１２３】
撮像制御部１７は、複眼カメラ６０における撮像と、単眼カメラ７０における撮像を制御する。例えば、２つのカメラにおける撮像のタイミング、露光量の制御を行う。撮像のタイミングの制御においては、２つのカメラにおける撮像がほぼ同時に行われるように制御を行う。
【０１２４】
本実施の形態の複眼撮像装置１０２のプロセッサー２０ｈには、複眼カメラ６０の複数の撮像領域で取得された画像と、単眼カメラ７０で取得された画像とが、それぞれＡ／Ｄ変換部１８、１９を介して供給される。
【０１２５】
プロセッサー２０ｈは、画像メモリ２２と、少なくとも一つの高解像度化部３０を有する。
画像メモリ２２は、複眼カメラ６０の複数の撮像領域、及び単眼カメラ７０の撮像領域にそれぞれ対応する複数の記憶領域２２−１、２２−２、…を有するのが望ましい。
【０１２６】
高解像度化部３０は、単眼カメラ７０で取得された高解像度画像Ｄ０を参照画像として受け、複眼カメラ６０の撮像領域のいずれかで取得された画像Ｄ１を低解像度画像として受け、参照画像Ｄ０に含まれる高解像度成分を用いて、低解像度画像Ｄ１を高解像度化して、高解像度画像Ｄ３０を生成する。
【０１２７】
以上のように、実施の形態１のカメラ装置１が用いられる場合、該複眼カメラ１０の高解像度撮像領域（１５ａなど）で取得される画像を参照画像として、同じ複眼カメラ１０の低解像度撮像領域で取得された画像の高解像度化が行われるのに対し、実施の形態６のカメラ装置５０が用いられる場合には、単眼カメラ７０の撮像素子で取得された画像を参照画像として、複眼カメラ６０で取得された低解像度画像の高解像度化が行われる。
【０１２８】
上記以外の点では実施の形態６は、実施の形態２と同様である。例えば、高解像度化部３０による処理は、実施の形態２で図５、図６、図８などを参照して説明したのと同様に行い得る。
【０１２９】
なお、実施の形態６のプロセッサー２０ｈとして、実施の形態２で説明したプロセッサーと同様のものを用いるものとして説明したが、代わりに、実施の形態３、４又は５のプロセッサーと同様のものを用いることとしても良い。いずれにしても、実施の形態１の高解像度撮像領域で得られた高解像度画像の代わりに、単眼カメラ７０の撮像領域で得られた画像を参照画像として用いれば良い。
【０１３０】
なおまた、図１７（ａ）に示す例では、撮像面６１ａの中心に位置する撮像領域６５ｉの中心と、撮像領域７５の中心とは横方向に並んでいる。このような配置であると、撮像領域６５ｉで得られる画像と撮像領域７５で得られる画像との視差による位置ずれを用いて、ステレオマッチングを行うことにより奥行き情報を取得することができる。
【０１３１】
次に実施の形態６の複眼撮像装置１０２により得られる効果を説明する。
実施の形態６の複眼撮像装置１０２では、複眼カメラ６０とは別に単眼カメラ７０が設けられており、単眼カメラ７０で高い解像度の画像を取得することができる。従って、複眼カメラ６０の各撮像領域で得られる画像をより高い解像度に高解像度化することが可能である。
【０１３２】
また図１７（ａ）及び（ｂ）に示される例のように、複眼カメラ６０の撮像領域６５ａ、６５ｂ、…を全て同一形状にすることができ、そのようにすることで、製造コストを抑制することが可能である。
【０１３３】
さらに複眼カメラ６０と単眼カメラ７０とは中心間の距離が比較的大きいので、単眼カメラ７０で得られる画像と、複眼カメラ６０で得られる画像との視差による位置ずれが、実施の形態１の複眼カメラ１０の異なる撮像領域で得られる画像間における視差による位置ずれよりも大きく、この視差を活用することでより高精度の奥行き情報を取得することも可能となる。
【０１３４】
以上実施の形態１では、カメラ装置が複眼カメラ（１０）のみで構成され、実施の形態６では、カメラ装置が複眼カメラ（６０）と単眼カメラ（７０）とで構成されるが、要するに、カメラ装置が互いに大きさが異なる複数の撮像領域（第１種の撮像領域及び第２種の撮像領域）を有し、複数の撮像領域で異なる種類の情報を表す画像が取得されるようにフィルター群が設けられていれば良い。互いに異なる撮像領域は、実施の形態１のように一つの撮像素子（１１）に形成されていても良く、実施の形態６のように複数の撮像素子（６１、７１）に形成されていても良い。互いに大きさが異なる複数の撮像領域は、少なくとも一つの第１種の撮像領域と、第１種の撮像領域よりも面積が小さく画素数が少ない、複数の第２種の撮像領域とを含む。
【０１３５】
実施の形態１のように、第１種の撮像領域と第２種の撮像領域とがともに、一つ撮像素子に形成される場合には、第１種の撮像領域と第２種の撮像領域とは、上記の一つの撮像素子の撮像面を分割することで形成されたものであり、レンズ群が、上記の撮像面に対して設けられたレンズアレイに含まれるレンズを含む。
【０１３６】
この場合、複数の撮像領域の各々に、対応するレンズ以外のレンズからの光が入射しないようにするための隔壁が設けられている。
【０１３７】
実施の形態６のように、第１種の撮像領域と第２種の撮像領域とが互いに異なる撮像素子に形成される場合には、上記の「一つ以上の第１種の撮像領域」が第１の撮像素子（７１）の撮像面の全体で構成された単一の撮像領域から成り、複数の第２種の撮像領域が第２の撮像素子（６１）の撮像面を分割することで形成され、レンズ群が、第１の撮像素子の撮像面に対して設けられたレンズと、第２の撮像素子の撮像面に対して設けられたレンズアレイに含まれるレンズとを含む。
【０１３８】
この場合、第２の撮像素子の複数の撮像領域の各々に、対応するレンズ以外のレンズからの光が入射しないようにするための隔壁が設けられる。
【０１３９】
実施の形態７.
実施の形態２〜６で説明した複眼撮像装置のプロセッサーは、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行する、コンピュータのＣＰＵであっても良い。
【０１４０】
以下、一例として、図９のプロセッサーを備えた複眼撮像装置で実施される画像処理を、コンピュータに実行させる場合の処理の手順を、図１８を参照して説明する。
【０１４１】
まずステップＳＴ１において、例えば図１（ａ）に示されるカメラ装置１で撮像を行い、互いに異なる種類の情報を表す複数の低解像度画像Ｄ１−１〜Ｄ１−Ｎと一つの高解像度画像Ｄ０とを取得し、メモリ（図９の画像メモリ２２と同じ役割を持つもの）に記憶させる。ここで、低解像度画像Ｄ１−１〜Ｄ１−Ｎと高解像度画像Ｄ０とは、例えば、図１（ａ）に示されるカメラ装置１の、同じ視野の画像が結像される複数の撮像領域１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、…での撮像で得られる、互いに異なる種類の情報を有する画像であり、そのような画像のうち比較的解像度の低いものが低解像度画像Ｄ１−１、Ｄ１−２、…として取得され、比較的解像度の高いものが高解像度画像Ｄ０として取得される。
【０１４２】
次にステップＳＴ２において、高解像度画像Ｄ０を参照画像として用いて複数の低解像度画像Ｄ１−１、Ｄ１−２、…の各々に対して高解像度化処理を行い、高解像度画像Ｄ３０−１、Ｄ３０−２、…を生成する。高解像度化処理は例えば、図５、図６又は図８の高解像度化部に関して説明したのと同様の処理である。
【０１４３】
次にステップＳＴ３において、複数の高解像度画像Ｄ３０−１、Ｄ３０−２、…を合成して一つ以上の合成高解像度画像Ｄ４０−ａ、Ｄ４０−ｂを生成する。合成処理は、図９の合成部４０に関して説明したようにして行われる。
【０１４４】
以上で説明したように、本発明によれば、複数の撮像領域で、互いに異なる種類の情報を有する画像を、互いに異なる解像度で取得することができるとともに、取得した、比較的解像度の低い画像から、高解像度画像を得ることができる。
【０１４５】
以上、実施の形態２〜６で複眼撮像装置について説明したが、複眼撮像装置で実施される画像処理方法もまた本発明の一部を成す。さらに、上記の複眼撮像装置又は画像処理方法における処理をコンピュータに実行させるプログラム、及びそのようなプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も本発明の一部を成す。
【符号の説明】
【０１４６】
１  カメラ装置、  １０  複眼カメラ、  １１  撮像素子、  １１ａ  撮像面、  １２  レンズアレイ、  １２ａ，１２ｂ，…  レンズ、  １３  フィルターアレイ、  １３ａ、１３ｂ、…  光学フィルター、  １４  隔壁、  １５ａ  高解像度撮像領域、  １５ｂ、１５ｃ、…  低解像度撮像領域、  １７  撮像制御部、  １８，１９  Ａ／Ｄ変換部、  ２０,２０ａ〜２０ｈ  プロセッサー、  ２２  画像メモリ、  ２５  位置合わせ部、  ３０，３０ａ〜３０ｃ，３０−１〜３０−Ｎ  高解像度化部、  ３１ｒ，３１ｂ  画像拡大部、  ３２  高解像度化部、  ４０，４２  合成部、  ５０  カメラ装置、  ６０  複眼カメラ、  ６１  撮像素子、  ６１ａ  撮像面、  ６２  レンズアレイ、  ６２ａ，６２ｂ，…  レンズ、  ６３  フィルターアレイ、  ６３ａ、６３ｂ、…  光学フィルター、  ６４  隔壁、  ６５ａ，６５ｂ，…  低解像度撮像領域、  ７０  単眼カメラ、  ７１  撮像素子、  ７１ａ  撮像面、  ７２  レンズ、  ７３  光学フィルター、  ７５  高解像度撮像領域、  １００，１０２  複眼撮像装置、  ３１１，３１２  フィルター分離部、  ３１３  低周波成分合成部、  ３１４  高周波成分合成部、  ３１５  成分合成部、  ３２１  縮小処理部、  ３２２  係数計算部、  ３２３  係数マップ拡大部、  ３２４  線形変換部、  ４１１  輝度／色分離部、  ４１２  輝度分離部、  ４１３  重み付け加算部、  ４１４  輝度／色合成部。
【要約】
高解像度撮像領域（１５ａ）と複数の低解像度撮像領域（１５ｂ、１５ｃ、…）に、互いに同じ視野の画像を結像させる。撮像領域間で、異なる種類の情報を表す画像が得られるように光学フィルター（１３ａ、１３ｂ、…）を設ける。複数の互いに異なる種類の情報を取得することができ、しかも優先度の高い情報を、高解像度撮像領域（１５ａ）で取得することができる。高解像度撮像領域で取得した画像の高解像度成分を用いて、低解像度撮像領域（１５ｂ、１５ｃ、…）で取得した画像を高解像度化（３０）することもできる。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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