(57)【要約】  カラーシーケンシャルフラッシュを用いることによって、画像の連続的な取得によりＣＣＤアレイなどの構成を増やすことなく、複数のモノクロ画像などを取得することによってオブジェクトのより実際の画像を取得する方法及びシステム。
2010514046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトの改良された撮像を提供するシステムであって、
前記オブジェクトを照射するよう構成される複数の光源であって、該光源の少なくとも一部が異なる波長範囲の波長を有する光を発するよう構成される複数の光源と、
前記複数の光源が連続的ないくつかの照射期間において前記オブジェクトを照射し、前記前記連続的な照射期間の少なくとも２つにおいて、前記オブジェクトが異なる波長範囲の波長により照射されるように、前記複数の光源を制御するよう構成される制御ユニットと、
前記少なくとも２つの照射期間において前記オブジェクトの少なくとも４つの画像データセットを取得するよう構成される取得ユニットと、
前記取得した少なくとも４つの画像データセットを少なくとも４次元のカラースペースの画像データセットに再構成するよう構成される再構成ユニットと、
を有するシステム。
【請求項２】
異なる波長範囲の波長を有する光を発するよう構成される少なくとも４つの光源をさらに有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記取得ユニットは、モノクロ取得装置である、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記光源は、前記異なる波長範囲の少なくとも２つを発するよう構成され、前記範囲の少なくとも１つは、少なくとも２つの異なる波長サブ範囲を含み、
前記取得ユニットは、前記少なくとも２つの照射期間のそれぞれにおいて前記オブジェクトの少なくとも２つの画像データセットを取得するよう構成され、
前記取得ユニットは、前記少なくとも２つの画像データセットのそれぞれに対して前記異なる波長サブ範囲の少なくとも１つに感知する、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記照射が前記異なる波長範囲の対応する波長について実質的に等しい入射角により実行されるように、前記複数の光源の少なくとも一部は配置される、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記取得ユニットは、マルチカラー取得装置である、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記光源と前記取得ユニットとは、ＣＩＥ規格カラースペースの再構成された画像データセットを取得するよう構成される、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記複数の光源は、実質的に３８０ｎｍ〜８３０ｎｍのスペクトルを発する波長をカバーする、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記光源は、１以上の発光ダイオードを有し、
前記発光ダイオードのそれぞれは、１以上の異なる波長範囲の波長の光を発するよう構成される、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記光源は、１以上のレーザダイオードを有し、
前記レーザダイオードのそれぞれは、１以上の異なる波長範囲の波長の光を発するよう構成される、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記取得装置は、ＣＣＤである、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
オブジェクトの改良された撮像を提供する方法であって、
複数の光源の少なくとも一部が異なる波長範囲の波長を有する光を発し、連続的な照射期間の少なくとも２つにおいて、前記オブジェクトが異なる波長範囲の波長により照射されるように、連続的ないくつかの照射期間において前記複数の光源により前記オブジェクトを照射するステップと、
前記少なくとも２つの照射期間において前記オブジェクトの少なくとも４つの画像データセットを取得するステップと、
前記取得した少なくとも４つの画像データセットを少なくとも４次元のカラースペースの画像データセットに再構成するステップと、
を有する方法。
【請求項１３】
前記連続的な照射期間の少なくとも４つのそれぞれにおいて異なる波長範囲の波長を有する光を発するよう構成される光源によって、前記連続的な照射期間の少なくとも４つにおいて前記オブジェクトを照射するステップと、
前記少なくとも４つの照射期間のそれぞれにおいて前記オブジェクトの画像データセットを取得するステップと、
をさらに有する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
各光源の１つのみが、いくつかの連続的な照射期間の１つにおいて前記オブジェクトを照射する、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記取得するステップは、モノクロ取得として実行される、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記異なる波長範囲の少なくとも２つは、少なくとも２つの異なる波長サブ範囲を含み、
当該方法はさらに、前記少なくとも２つの照射期間のそれぞれにおいて前記オブジェクトの少なくとも２つの画像データセットを取得するステップをさらに有し、
前記少なくとも２つの画像データセットのそれぞれを取得するステップは、前記異なる波長サブ範囲の少なくとも１つに感知する、請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの照射期間のそれぞれにおいて、前記少なくとも２つの画像データセットは、時間についてパラレルに取得される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の光源の照射期間は、連続的及び／又は定期的に繰り返される、請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
前記照射は、前記異なる波長範囲の各波長について実質的に等しい入射角により実行される、請求項１２記載の方法。
【請求項２０】
前記取得するステップは、マルチカラー取得により実行される、請求項１２記載の方法。
【請求項２１】
プロセッサによる実行時、請求項１乃至２０の方法を実行するよう構成されるプログラム。
【請求項２２】
請求項２１記載のプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーシーケンシャルフラッシュを利用することによるデジタル画像取得システム及び方法に関し、特に複数の異なるシーケンシャルカラーを有するカラーシーケンシャルフラッシュを利用することによるデジタル画像取得システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高精度画像取得について、一方では１００万ピクセル（１メガピクセル）又はそれ以上などの多数のピクセルを有することが要求される。他方では、トゥルーカラー画像取得は、少なくとも３つの（赤色、緑色、青色）フィルタ又は一部のメーカーによって指定されるように、ピクセルに対して４つのフィルタ（赤色、緑色、青色、エメラルド）フィルタを要求し、このことは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップの追加的なコストを生じさせる。解像度が高くなるほどピクセルが小さくなることが要求され、これは、露出時間の長期化又はチップの大型化をもたらし、上記フィルタの製造にとって困難なものとなる。現在、８メガピクセルのデジタルカメラが利用可能であり、そこでの主要な問題の１つは、装置全体のサイズの最小化を可能にするピクセルサイズを縮小することである。
【０００３】
デジタル画像の取得では、現実の世界とピクチャとの相違は、主として肉眼のスペクトルレスポンスとピクセルのスペクトルレスポンスとのミスマッチによるものである。大部分のケースでは、デジタルカメラは、追加的なエラーを招くことなくＸＹＺやｓＲＧＢなどのＣＩＥ規格カラースペースに変換できない３ＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）カラースペースにおいて動作する。ＣＩＥは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｎ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ‘Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）の略語である。
【０００４】
ＵＳ２００４／００６１８５０Ａ１から、ライトのフラッシュにより電気回路上の鏡面を全体的に照射し、フラッシュしたライトは少なくとも２つのスペクトル的に異なるソースからのものであり、時間的に離間した照射及び画像取得システムが知られている。カメラは、ライトの各フラッシュに対して回路の光学画像を形成する。光学画像は、合成画像を提供するため合成される。このため、ＵＳ２００４／００６１８５０Ａ１は、鏡面を照射するため赤色、緑色及び青色照射手段を提供する。
【０００５】
さらにＥＰ１０９８１９０Ａ２から、検査対象の物品を照射するよう機能する複数のカラーフラッシュライトと、カラーフラッシュライトにより照射される物品の光学画像を取得するよう機能する少なくとも１つの白黒カメラとを有する照射及び画像取得システムが知られている。ＥＰ１０９８１９０Ａ２は、赤色、緑色及び青色の３つのカラーフラッシュライトを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
オブジェクトの改善された撮像を可能にするシステム及び方法を提供することが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、オブジェクトの改良された撮像を提供するシステムであって、前記オブジェクトを照射するよう構成される複数の光源であって、該光源の少なくとも一部が異なる波長範囲の波長を有する光を発するよう構成される複数の光源と、前記複数の光源が連続的ないくつかの照射期間において前記オブジェクトを照射し、前記前記連続的な照射期間の少なくとも２つにおいて、前記オブジェクトが異なる波長範囲の波長により照射されるように、前記複数の光源を制御するよう構成される制御ユニットと、前記少なくとも２つの照射期間において前記オブジェクトの少なくとも４つの画像データセットを取得するよう構成される取得ユニットと、前記取得した少なくとも４つの画像データセットを少なくとも４次元のカラースペースの画像データセットに再構成するよう構成される再構成ユニットと、を有するシステムを提供する。
【０００８】
本発明のシステムは、少なくとも４次元のカラースペースの画像を提供することを可能にする少なくとも４つの画像データセットの取得によって、オブジェクトの改良された撮像を可能にし、撮像されたオブジェクトを肉眼のスペクトルレスポンスに関してより現実的に再生する。シーケンシャルな取得によって、取得ユニットは、少数のピクセルにより小型化を維持できる。異なる波長範囲の波長を有する光を発するよう構成される少なくとも４つの光源を有するシステムによって、肉眼のスペクトルレスポンスはより正確に再生可能である。実際問題として、各々が異なる波長範囲を有する複数の光源など、４より多くの光源がまた利用されてもよい。異なる波長の数が多くなるに従って、結果として得られるカラースペースの次元が高くなる。
【０００９】
異なる波長範囲は、これらの範囲が同一でなく重複するかもしれないことを意味していることに留意すべきである。さらに、範囲は、連続的である必要はないが、部分的な各範囲の合成となるように中断を有してもよい。範囲はまた、１以上のモノクロ波長であってもよい。連続的な照射期間は、中断を有するかもしれないシーケンスの各照射期間を意味する。これらの照射期間はまた、連続的であってもよく、すなわち、間断を有さず、又は重複を有してもよい。
【００１０】
１つの光源がある期間においてオブジェクトを照射するモードはまた、当該期間において複数の光源がオブジェクトを照射するが、当該１つの光源が当該期間において残りの光源より高い強度により照射するモードを含む。これは、再構成ユニットがまた、重複を決定するよう構成され、システムがまた日光の照射と共に利用可能となるように重複を排除することが可能であることを意味する。
【００１１】
本発明の一実施例によると、本システムの取得ユニットは、モノクロ取得装置である。このため、本システムは、例えば、カラーシーケンシャルフラッシュによる画像取得のためのモノクロＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）アレイなどを利用する。フラッシュは、時系列的に急速にフラッシュされる複数のカラーハイパワーＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有してもよい。一実施例によると、１つの期間には１つのカラーしかフラッシュしていない。このような単一の期間において、１つの画像はＣＣＤアレイを介し取得される。
【００１２】
この処理は、各画像が異なるカラーにより照射されるオブジェクトを示す画像系列をもたらす。このシーケンスは、オブジェクトのスペクトル反射性を再構成するのに利用される。３より多くのカラーを利用して、特に３よりはるかに多いカラー（１０以上）がオブジェクトのスペクトル状の画像をもたらす。このため、撮像されたピクセル毎のオブジェクトの反射率の正確なスペクトル再構成が可能である。従って、例えば、バーチャルな照射のカラー温度が、画像取得処理後に変更される可能性がある。主要な効果の一部は、スペクトル状の画像取得、ターゲットカラースペースへのシンプルな採用、安価かつ容易な非フィルタリングＣＣＤ又はフォトダイオードアレイ、小型化されたＣＣＤチップ、ＣＣＤのフィルタでなくフラッシュのシンプルな計測、動き訂正及び低露出時間の利用による極めてシャープな画像、異なるカラースペースにおいて機能する可能性、及び画像取得後の調整可能な照射カラーである。
【００１３】
特に、真のｓＲＧＢフィルタの要求と共に、赤色、緑色及び青色フィルタなどの追加的なコストが節約できる。さらに、誤ったカラースペースへの変換が、ＣＣＤの高い露出時間と共に回避可能である。また、ＣＣＤの解像度は、フィルタにより３又は４のファクタだけ減少可能である。
【００１４】
本発明のさらなる実施例によると、本システムの光源は、異なる波長範囲の少なくとも２つを発するよう構成され、前記範囲の少なくとも１つは、少なくとも２つの異なる波長サブ範囲を含み、前記取得ユニットは、前記少なくとも２つの照射期間のそれぞれにおいて前記オブジェクトの少なくとも２つの画像データセットを取得するよう構成され、前記取得ユニットは、前記少なくとも２つの画像データセットのそれぞれに対して前記異なる波長サブ範囲の少なくとも１つに感知する。このサブ範囲は、異なる範囲の一部を構成する。サブ範囲はまた部分的に又は完全に重複してもよいことに留意すべきである。サブ範囲は、互いに同一である必要はない。光源は、例えば、２つ照射期間などにおいて２つの異なる波長などを発する。取得ユニットは、各画像が各波長に対応する２つの画像などを検知可能であり、これにより、本例では、各照射期間において、２つの画像データセットが取得可能である。この結果、２つの照射期間後、各々がオブジェクトの異なるスペクトルレスポンスを表す４つの画像データセットが取得される。このため、複数の画像が複数のカラーを含むスペクトルを有するカラーフラッシュにより同時に取得可能であり、これにより、異なる画像をもたらすシーケンシャルな取得及びマルチカラー取得の組み合わせが、異なるカラースペクトルを有する連続的な照射期間の個数と取得装置のサイズとに関して最適にする。
【００１５】
本発明のさらなる実施例によると、前記照射が前記異なる波長範囲の対応する波長について実質的に等しい入射角により実行されるように、前記複数の光源は配置される。これにより、取得した複数の画像は、オブジェクトの影の部分と光の部分の各位置について実質的に異ならない。
【００１６】
さらなる実施例によると、取得ユニットは、同時に複数の画像データセットを取得することを可能にするマルチカラー取得装置である。
【００１７】
さらなる実施例によると、前記光源と前記取得ユニットとは、ＣＩＥ規格カラースペースの再構成された画像データセットを取得するよう構成される。ＣＩＥ規格カラースペースは、肉眼のスペクトルをより正確に表現する。このため、トゥルーカラー画像を取得し、肉眼のスペクトルレスポンスとピクセルのスペクトルレスポンスのミスマッチを回避することが可能である。
【００１８】
さらなる実施例によると、前記複数の光源は、実質的に３８０ｎｍ〜８３０ｎｍのスペクトルを発する波長をカバーする。このため、肉眼の完全な可視的スペクトルがカバーされる。本発明はまた、赤外線及び紫外線に適用されてもよく、さらに必要に応じて他の何れかの範囲の電磁放射に適用されてもよいことに留意すべきである。
【００１９】
さらなる実施例によると、前記光源はそれぞれ、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し、前記発光ダイオードのそれぞれは、１以上の異なる波長範囲の波長の光を発するよう構成される。
【００２０】
光源は１つのみの発光ダイオードを有してもよいが、異なるカラーの、すなわち、複数の異なる波長範囲の複数のＬＥＤと共に、同じカラーの複数のＬＥＤを有してもよいことに留意すべきである。
【００２１】
さらなる実施例によると、前記光源はそれぞれ、１以上のレーザダイオードを有し、前記レーザダイオードのそれぞれは、１以上の異なる波長範囲の波長の光を発するよう構成される。
【００２２】
光源は１つのみのレーザダイオードを有してもよいが、異なるカラーの、すなわち、複数の異なる波長範囲の複数のレーザダイオードと共に、同じカラーの複数のレーザダイオードを有してもよいことに留意すべきである。
【００２３】
さらなる実施例によると、前記取得装置はＣＣＤである。
【００２４】
さらなる実施例によると、オブジェクトの改良された撮像を提供する方法は、複数の光源の少なくとも一部が異なる波長範囲の波長を有する光を発し、連続的な照射期間の少なくとも２つにおいて、前記オブジェクトが異なる波長範囲の波長により照射されるように、連続的ないくつかの照射期間において前記複数の光源により前記オブジェクトを照射するステップと、前記少なくとも２つの照射期間において前記オブジェクトの少なくとも４つの画像データセットを取得するステップと、前記取得した少なくとも４つの画像データセットを少なくとも４次元のカラースペースの画像データセットに再構成するステップと、を有する。
【００２５】
本発明のさらなる実施例によると、本方法は、前記連続的な照射期間の少なくとも４つのそれぞれにおいて異なる波長範囲の波長を有する光を発するよう構成される光源によって、前記連続的な照射期間の少なくとも４つにおいて前記オブジェクトを照射するステップと、前記少なくとも４つの照射期間のそれぞれにおいて前記オブジェクトの画像データセットを取得するステップとをさらに有する。
【００２６】
本発明のさらなる実施例によると、各光源は、いくつかの連続的な照射期間の１つにおいて前記オブジェクトを照射する。
【００２７】
本発明のさらなる実施例によると、前記取得するステップは、モノクロ取得として実行される。
【００２８】
本発明のさらなる実施例によると、前記異なる波長範囲の少なくとも２つは、少なくとも２つの異なる波長サブ範囲を含み、当該方法はさらに、前記少なくとも２つの照射期間のそれぞれにおいて前記オブジェクトの少なくとも２つの画像データセットを取得するステップをさらに有し、前記少なくとも２つの画像データセットのそれぞれを取得するステップは、前記異なる波長サブ範囲の少なくとも１つに感知する。
【００２９】
本発明のさらなる実施例によると、少なくとも１つの照射期間のそれぞれにおいて、前記少なくとも２つの画像データセットは、時間についてパラレルに取得される。
【００３０】
本発明のさらなる実施例によると、前記複数の光源の照射期間は、連続的及び／又は定期的に繰り返される。従って、本方法はまた、動くオブジェクトを撮像する機能、すなわち、ムービーを取得するための機能を提供する。
【００３１】
本発明のさらなる実施例によると、前記照射は、前記異なる波長範囲の各波長について実質的に等しい入射角により実行される。
【００３２】
本発明のさらなる実施例によると、前記取得するステップは、マルチカラー取得により実行される。
【００３３】
本発明のさらなる実施例によると、プロセッサによる実行時、上述した方法を実行するよう構成されるプログラムが提供される。
【００３４】
本発明のさらなる実施例によると、上記プログラムを格納したコンピュータ可読媒体が提供される。
【００３５】
上記記載は、システムと共に、方法、プログラム及び対応するコンピュータ可読媒体にも適用されることに留意すべきである。
【００３６】
本発明の要旨は、カラーシーケンシャルフラッシュを用いることによって画像のシーケンシャル名取得によりＣＣＤアレイなどの構成を増やすことなく、複数のモノクロ画像を取得することとみなされるかもしれない。
【００３７】
本発明の上記及び他の態様は、後述される実施例を参照して明らかになるであろう。
【００３８】
本発明の実施例が、以下の図面を参照して後述される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施例によるシステムの概略図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施例による方法のフローチャートを示す。
【図３】図３は、図２に示されるような本発明の一実施例による方法の詳細な概略的処理を示す。
【図４】図４は、本発明の他の実施例による方法のフローチャートを示す。
【図５】図５は、図４に示されるような本発明のさらなる実施例による方法の詳細な概略的処理を示す。
【図６】図６は、本発明の一実施例によるカラーフラッシュのシーケンスの概略図を示す。
【図７】図７は、本発明の一実施例による異なる波長範囲のスペクトルを示す。
【図８】図８は、ＣＩＥ規格カラースペースを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
オブジェクト１２は、光源１１又は複数の光源１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより照射される。光源には、ハイパワーＬＥＤなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）が設けられてもよい。ＬＥＤは、ある期間に１つのカラーのみがフラッシュしているように、時系列に急速にフラッシュされるかもしれない。このため、オブジェクト１２は、系列的に異なるカラーにより出現するように、各期間に１つのカラーにより照射されてもよい。取得ユニット１４は、オブジェクト１２から反射した光を受け付け、ＣＣＤチップなどを有する。フォトダイオードアレイなど、オブジェクト１２から反射された光を受付及び取得するための他の何れかのタイプの装置がまた利用可能であることに留意すべきである。取得ユニット１４は、モノカラー又はマルチカラー取得装置を有してもよい。マルチカラー取得装置は、２つの異なるカラーの２つの画像を取得できるように、すなわち、２つの異なる波長を感知するように、例えば、同時に２つの光源１１，１１ａ−１１ｄなどによりオブジェクト１２を照射する際に必要である。
【００４１】
取得ユニット１４は、画像データセットを取得し、当該データを再構成ユニット１５に提供してもよい。再構成ユニット１５は、取得した画像データセット２１ａ−２１ｄを多次元カラースペースの画像データセット２２に再構成するよう構成される。再構成ユニットは、再構成された画像データセットを表示装置１７に出力するか、又は何れか後処理のためのさらなる装置（図示せず）にデータを出力してもよい。複数の光源１１，１１ａ−１１ｄは制御ユニット１３により制御されてもよく、そこでは、制御ユニット１３と光源１１，１１ａ−１１ｄとの間のライン１８は、複数の光源の制御信号を送信するよう構成される。これは、例えば、複数の個別の配線を有するライン又は複数のチャネル（ワイヤ又はワイヤレス）を有する制御信号を搬送可能なラインなどによって、実現されてもよい。制御ユニット１３はまた、光源１１，１１ａ−１１ｄの制御と取得ユニット１４から受け付けた画像データセット２１ａ−２１ｄとを同期させるため、例えば、複数の個別の配線を有するライン又は複数のチャネル（ワイヤ又はワイヤレス）を有す売る制御信号を搬送可能なラインなどによって、ライン１６を用いて再構成ユニット１５に接続されてもよい。これにより、画像データセット２１ａ−２１ｄは、光源１１，１１ａ−１１ｄにより発せられた対応する適切な波長に割り当てられてもよい。
【００４２】
本発明の一実施例によると、光源１１の個数は少なくとも４であるが、本発明はこれに限定されるものでない。２つの光源しか設けないことも可能であり、各光源は２つの異なる波長の光を発光可能なＬＥＤ１８などを有し、このようなＬＥＤはまた２つの光源としてみなされるかもしれない。さらに、例えば、実質的に３８０ｎｍ〜８３０ｎｍなど、肉眼に関する広範な可視光をカバーする多数の光源が設けられてもよい。実質的には、少なくとも４５０〜７００ｎｍを意味する。
【００４３】
さらなる実施例によると、光源１１，１１ａ−１１ｄは、照射対象のオブジェクト１２に関する入射角が実質的に同一となって、異なる画像が横方向の照射中の影による明るい位置と暗い位置とに関して実質的に異なるものとならないように、互いに近接して設けられる。
【００４４】
図２は、本発明の一実施例によるフローチャートを示す。
【００４５】
系列的には、オブジェクト１２は、例えば、所定の波長を有するライトなどによって照射される（Ｓ１）。その後、画像データセットが取得される（Ｓ２）。その後、オブジェクトは、第１の所定の波長とは異なる第２の所定の波長を有するライトによって照射され（Ｓ３）、画像データセットが第２照射処理（Ｓ３）に関して取得される（Ｓ４）。この照射及び取得処理が、複数の光源の異なるカラー、すなわち、異なる波長範囲の個数に応じて、所望される頻度で繰り返すことが可能である。ＳＯは奇数番目の照射処理を表し、ＳＥは偶数番目の取得処理を表す。ステップＳ１〜ＳＥの処理は、例えば、ムービーを取得などするため定期的に繰り返すことができる。同時に、複数の画像データセットを有するセットが再構成ユニットに提供され、取得した複数の画像データセット２１ａ−２１ｄが、多次元カラースペースの画像データセット２２を取得するため再構成されてもよい（Ｓ１０）。カラースペースの次元は、系列的にオブジェクト１２を照射するための異なる波長の個数に依存する。
【００４６】
図３は、本発明の一実施例の詳細な結果を与える。
【００４７】
第１の照射期間Ｔ１では、オブジェクト１２が波長λ１を有するライトによって照射される。波長は主波長であってもよいが、ある範囲の波長を含んでもよく、単色波長に限定されるものでないことに留意すべきである。オブジェクト１２は、反射された放射が取得ユニット１４により検出されるように、波長λ１を有する照射光の放射を反射する。Ａは、反射光の強度を記録可能な単一のピクセルを表す。ピクセルＡは、例えば、ＣＣＤチップのピクセルであってもよい。ＣＣＤチップは、波長λ１に対応する画像データを含む画像データセット２１ａを提供する。
【００４８】
次の照射期間Ｔ２において、オブジェクト１２は第２波長λ２により照射され、取得装置又はＣＣＤチップが、波長λ２の反射光を受け付け、波長λ２に関してＣＣＤチップにより受け付けられる強度に対応する画像データセット２１ｂを提供する。この処理は、λ３の波長を有する光による照射期間Ｔ３と、λ４の波長を有する光による照射期間Ｔ４とにおいて繰り返される。このため、本例では、各々が異なる波長λ１〜λ４を有する光源の１つに対応する４つの画像データセット２１ａ−２１ｄが提供される。これら４つの画像データセット２１ａ−２１ｄは、再構成ユニットに提供され、再構成された画像データセット２２が再構成される。フォーカス処理のため何れかの光学構成（図示せず）が設けられてもよいことに留意すべきである。
【００４９】
図４は、本発明の他の実施例による方法の概略フローを示す。
【００５０】
図４により示される実施例によると、オブジェクト１２の照射Ｓ１，Ｓ３は、２つの異なる波長λ１，λ３による第１の照射期間Ｔ５において実行される。このため、オブジェクト１２は、第１波長のライトによって照射され（Ｓ１）、同時に第１波長と異なる第２波長又は波長範囲のライトにより照射される（Ｓ３）。その後、１つが第１波長λ１のライトによる照射Ｓ１に対応し、他方が第２波長λ３のライトによる照射Ｓ３に対応する２つの画像データセットが取得処理中に取得されるように、特定の波長の各光について、画像データセットが取得される（Ｓ２，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）。この処理は、必要に応じた頻度により繰り返すことが可能であり、それは対応してＳ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ８ａ，Ｓ８ｂにより示される。繰り返し回数は、要求される画像データセットの個数に依存する。
【００５１】
Ｓ１〜Ｓ８の処理全体が繰り返し可能であり、複数の画像が取得した画像を多次元カラースペースの画像データセットに再構成するため（Ｓ１０）、再構成ユニットに供給される。図４に示される実施例では、オブジェクト１２はＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７の４回照射され、２つの照射Ｓ１，Ｓ３とＳ５，Ｓ７が同時に実行される。このため、各照射期間において、２つの画像データセットが取得され（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂと、Ｓ８ａ，Ｓ８ｂ）、これにより、合計で４つの画像データセットが４次元カラースペースの画像データセットを再構成する（Ｓ１０）ため利用可能である。
【００５２】
上記処理を繰り返すことによって、複数の多次元カラースペース画像が取得可能であり、これは、例えば、ムービーなどを生成するとき有用である。
【００５３】
図５は、図４に関して示された実施例による処理の詳細な図を提供する。
【００５４】
第１照射期間Ｔ５において、オブジェクト１２は、サブ範囲λ１，λ３を構成する第１波長範囲λ５を有するライトによって照射される。このため、オブジェクト１２は、同時に２つの異なる波長サブ範囲λ１，λ３により照射されるかもしれない。次の照射期間Ｔ６において、オブジェクトは、前の照射期間Ｔ５の波長範囲λ５と異なる波長範囲λ６のライトによって照射される。波長範囲λ６はサブ範囲λ２，λ４を含み、これにより、照射期間Ｔ６のおいてオブジェクトは、波長λ２，λ４により照射される。本例では、波長λ１〜λ４は、結果として得られる画像データセットが４次元カラースペースをもたらすように選択される。実際問題として、本発明は４つの波長のみに限定されるものでない。
【００５５】
反射光は、ＣＣＤチップなどの取得装置を有する取得ユニットにより検出及び取得される。取得装置は、本例では、２つの異なるタイプのピクセルＡ，Ｂを有する。ピクセルＡは、例えば、波長λ１，λ２に感知し、ピクセルＢは、波長λ３，λ４に感知する。第１照射期間Ｔ５において、オブジェクトは波長λ１とλ３のライトにより照射され、これにより、ピクセルＡ（λ１とλ２に感知する）が波長λ１のライトを検出し、ピクセルＢ（λ３とλ４に感知する）が波長λ３のライトを検出するようにしてもよい。次の照射期間Ｔ６において、ピクセルＡ（λ１とλ２に感知する）が波長λ２のライトを検出し、ピクセルＢ（λ３とλ４に感知する）が波長λ４のライトを検出するようにしてもよい。このため、ピクセルＡは、第１照射期間Ｔ５では、波長λ１に対応する画像の画像データを取得するため利用され、次に照射期間Ｔ６では、同じピクセルが波長λ２に対応する画像データを取得するのに利用される。対応して、ピクセルＢは、照射期間Ｔ５においてλ３に対応する画像データを取得し、照射期間Ｔ６において波長λ４に対応する画像データを取得する。従って、照射期間Ｔ５において、波長λ１，λ３にそれぞれ対応する２つの画像データセット２１ａ，２１ｃが取得されるかもしれず、照射期間Ｔ６において、２つの画像データセット２１ｂ，２１ｄがそれぞれ波長λ２，λ４に対応して取得されるかもしれない。従って、２つの照射期間Ｔ５，Ｔ６のみの期間中、４次元カラースペースの画像データセット２２を実現するため、合計で４つの異なる波長又は波長範囲に対応する４つの画像が取得可能である。
【００５６】
図５は、単なる一例であり、１つの照射期間において、２より多くの異なる波長が照射に適用可能であり、また２より多くの異なる光波長を区別可能な取得装置が適用可能であり、これにより、異なる連続する照射期間の個数と取得装置により区別可能な異なる画像数とを乗算することによって、画像最大数が決定可能であることに留意すべきである。
【００５７】
図６は、照射期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が定期的に繰り返されるため、λ１，λ２，λ３，λ４のシーケンスが定期的に繰り返される照射期間のシーケンスを示す。本発明は、図６に示されるように、Ｔ１を波長λ１に、照射期間Ｔ２を波長λ２などに割り当てることに限定されるものでないことに留意すべきである。また、一実施例によると、各照射期間はシーケンスにおいて連続的であるが、本発明はこれに限定されないことに留意すべきである。さらに、シーケンスは、照射期間の間の中断又は中間期間を有してもよい。さらに、各期間は、同じ長さ又は異なる長さを有してもよい。
【００５８】
さらに、本発明は、４つの照射期間に限定されず、さらに４つの異なる波長に限定されるものでない。
【００５９】
より良好な結果を取得するため、より多くの波長が提供されることが効果的である。
【００６０】
図７は、肉眼により認識可能な光のスペクトルを示す。特に、このスペクトルは、３８０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲にあってもよい。図７において、スペクトルは矩形として示されるが、実際のスペクトルは急峻な傾斜を有さず、スペクトル範囲において一様でない。しかしながら、この図は説明のために効果的である。
【００６１】
図７は、各範囲が２つのサブ範囲λ１，λ３とλ２，λ４を有する２つの異なる波長範囲λ５，λ６を示す。範囲λ６は、範囲λ２が範囲λ４に完全に重複している２つのサブ範囲λ２，λ４を有する。範囲λ５，λ６の組み合わせはまた、サブ範囲λ５，λ６を有する範囲を構成してもよく、この場合、サブ範囲λ５，λ６は重複せず、全体では連続した範囲を構成しないことに留意すべきである。
【００６２】
何れかのタイプの重複範囲を利用するとき、異なる波長又は異なる波長範囲λ１，λ３又はλ２，λ４に対応する画像データセットの各部分を区別することが必要である。これは、上記技術の利用を日中に可能にする差分画像取得により実行可能である。
【００６３】
差分画像取得は、日光を介し与えられるピクセル信号であり、
【００６４】
【数１】
2010514046.tif 000003
により表現できる。
【００６５】
ここで、ｗｉｊ（ｄｌ）は、重ねられたすべてのカラーを含む。ｂ＿ｗｉｊは、日光とフラッシュ、ここでは青色を介し照射により与えられるピクセル信号である。従って、興味のあるピクセル信号ｂ１は、ｂｉｊ（ｆ）＝ｂ＿ｗｉｊ−ｗｉｊ（ｄｌ）の減算から計算可能である。
【００６６】
ピクセルＳｉｊの信号の近似は、以下の式を介し与えられる。
【００６７】
【数２】
2010514046.tif 000004
この式において、ｐ（λ）はオブジェクトの表面を照射するパワースペクトルであり、ｒ（λ）は当該オブジェクトの未知の反射率であり、ｘ（λ）はカラーマッチング関数であり、ｓｉｊ（λ）はＣＣＤピクセルｉｊのスペクトルレスポンスである。従って、従来の画像取得では、主要なタスクは、カラーマッチング関数ｘ、ｙ、ｚを正確に近似することである。
【００６８】
ＣＣＤピクセルの先頭の上記の特殊なフィルタＳｉｊを利用する代わりに、照射したオブジェクトの反射率を再構成する。このため、反射率は基底関数ｂｎ（λ）の集合の線形結合であると仮定する。
【００６９】
【数３】
2010514046.tif 000005
このため、カラーマッチング関数を介したカラースペクトルへの投射は、もはや必要でない。フラッシュｐｋを介し与えられるライトによりオブジェクトが照射される所与の時点ｔｋにおいて、上記式は、
【００７０】
【数４】
2010514046.tif 000006
と書き換え可能である。
【００７１】
その他のＮ−１のカラーにより上記取得を繰り返すことは、未知の係数Φｎと、オブジェクトの反射率、すなわち、適用されたモデルとを決定するＮ個の連立方程式を導く。積分されるすべてのアイテムが既知であり、このため、積分は既知であることに留意すべきである。
【００７２】
【数５】
2010514046.tif 000007
この処理が、すべてのピクセルに適用される必要がある。
【００７３】
図８は、数字と放物線が波長を表し、カラーを示すとき、スペクトル全体をカバーする２次元の図としてのＣＩＥカラースペースの図を示す。３８０〜７００の直線は、紫色のラインとして示される。ＣＩＥカラースペースは、各カラーを規定するための標準的なリファレンスとして、または他のカラースペースのためのリファレンスとして使用される。
【００７４】
本発明はまた、赤外線又は紫外線を発行する光源と対応する取得ユニットに対して適用されてもよいことに留意すべきである。本発明はまた、光の代わりに他の何れかの電磁放射に適用されてもよい。
【００７５】
本発明は、ほとんどすべてのデジタルカメラ又は携帯電話に使用されるようなＣＣＤセンサを介した他の画像取得方法を構成する。複雑なフィルタリングされるＲＧＢ又はＲＧＢＥ  ＣＣＤチップを利用する代わりに、本発明は、トゥルーカラー画像を取得するため、シーケンス化されたカラーフラッシュライトによるモノクロームＣＣＤアレイを利用してもよい。提案された技術は、主としてフラッシュライトが取得処理に大きく貢献する画像取得に関する。
【００７６】
本発明は、ピクチャとムービーの両方のためのデジタル画像取得及び将来的な装置に適用されるかもしれない。さらに、本発明は、オブジェクトのカラーの正確な決定など、表面のスペクトル測定に適用されてもよい。
【００７７】
“有する”という単語は他の要素又はステップを排除するものでなく、“ある”という単語は複数を排除しないことに留意すべきである。また、異なる実施例に関して説明される要素は組み合わせ可能である。
【００７８】
請求項の参照符号は請求項の範囲を限定するものとして解釈されないことに留意すべきである。
【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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【国際調査報告】
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