(57)【要約】  一実施形態によれば、レンズのない圧縮イメージング・デバイスは、光を選択的に検出するように個々に制御可能である複数のシャッター要素を有するシャッター・アレイを含むことができる。検出器は、どのようにしてシャッター・アレイが、光が検出器に入射することを可能にするかに基づいて、光を検出する。プロセッサは、単一の検出器からの検出された光に基づいて圧縮画像情報を与える。
2015510356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズのない圧縮イメージング・デバイス（２０）であって、
光を検出するように構成されている検出器と、
光を選択的に前記検出器に向かわせるように個々に制御可能である複数のシャッター要素を含むシャッター・アレイと、
前記検出器によって検出された光に基づいて圧縮画像情報を与えるように構成されているプロセッサ（２６）と、
を備え、
ユーザには、異なるタイプの画像取得のニーズに応じて選択可能である複数のオプション（４０〜４８）が提示され、前記複数のオプションは、ポートレート・モードのためのオプション（４０）と、明るい屋外の光条件における画像取得のためのオプション（４２）と、スポーツ活動中など、高速画像取得のためのオプション（４４）と、問題のある照明条件中の画像取得のために有用であるオプション（４６）と、暗い条件の下での画像取得のためのオプション（４８）のうちの少なくとも２つを含んでおり、
前記オプション（４０〜４８）のうちの１つを選択することは、前記プロセッサ（２６）に対して情報を与え、また前記プロセッサ（２６）は、前記オプションのうちの前記選択された１つに基づいて、前記シャッター要素を制御するための少なくとも１つのベースを選択する、デバイス。
【請求項２】
前記検出器は、赤外光を検出するように構成された赤外線検出器と、可視光を検出するように構成された可視光検出器とを備え、
前記プロセッサは、前記検出器のおのおのからの検出された光に基づいて、それぞれ、前記圧縮画像情報を与えるように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記シャッター要素の第１の組は、可視光を前記可視光検出器に向かわせ、前記シャッター要素の第２の組は、赤外光を前記赤外線検出器に向かわせる、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記検出器または前記シャッター・アレイのうちの少なくとも一方は、前記シャッター・アレイと前記検出器との間の距離を選択的に変化させるために、他方に対して移動可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記オプション（４０〜４８）のうちの１つまたは複数を選択することは、前記選択されたオプションに基づいて、前記検出器のうちの少なくとも１つを選択するための情報を前記プロセッサ（２６）に対して与える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項６】
前記シャッター要素は、マイクロ・ミラー要素を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記シャッター要素は、ＬＣＤ要素を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
第２の検出器と、
少なくともいくつかの光を前記検出器に向かわせるように前記シャッター要素のうちの少なくともいくつかを制御するための第１のベースと、少なくともいくつかの光を前記第２の検出器に向かわせるように前記シャッター要素のうちの少なくとも他のいくつかのものを制御するための第２のベースと、を生成するベース生成器と、
を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記プロセッサは、第１の圧縮測定値を与えるために、前記検出器の出力を使用し、
前記プロセッサは、第２の圧縮測定値を与えるために、前記第２の検出器の出力を使用し、
前記プロセッサは、前記の第１および第２の圧縮測定値に基づいて、ステレオ画像を与える、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
レンズのない圧縮画像取得方法であって、
前記シャッター・アレイを通過する光を選択的に検出するように、シャッター・アレイの複数のシャッター要素をそれぞれ制御するステップと、
検出器からの検出された光に基づいて圧縮画像情報を与えるステップと、
異なるタイプの画像取得のニーズに応じて選択可能である複数のオプション（４０〜４８）をユーザに対して提示するステップであって、前記複数のオプションは、ポートレート・モードのためのオプション（４０）と、明るい屋外の光条件における画像取得のためのオプション（４２）と、スポーツ活動中など、高速画像取得のためのオプション（４４）と、問題のある照明条件中の画像取得のために有用であるオプション（４６）と、暗い条件の下での画像取得のためのオプション（４８）のうちの少なくとも２つを含む、提示するステップと、
前記オプション（４０〜４８）のうちの選択された１つに基づいて、前記シャッター要素を制御するための少なくとも１つのベースを選択するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、画像取得に関する。より詳細には、本開示は、レンズのない圧縮画像取得のためのデバイスおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像取得のための様々なデバイスが知られている。従来のカメラは、何年にもわたって、フィルム上に画像を記録することに基づいていた。より最近になって、カメラなどのデバイスは、デジタル・イメージング・コンポーネントを含むようになってきている。多数の現代のデジタル画像デバイスまたはビデオ・デバイスは、大量の生画像データまたは生ビデオ・データを取得し、圧縮するように構成されている。
【０００３】
多数のデジタル・システムに関連する１つの欠点は、かなりの計算能力を必要とすることである。別の潜在的な欠点は、複数の高価なセンサを必要とする可能性があることである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によれば、レンズのない圧縮イメージング・デバイスは、光を検出するように構成されている検出器を含むことができる。シャッター・アレイは、少なくとも１つの被写体から反射する光を検出器上に選択的に向かわせるように個別に制御可能である複数のシャッター要素を有する。プロセッサは、検出された光に基づいて圧縮画像情報を与える。
【０００５】
一実施形態によれば、レンズのない圧縮画像取得方法は、それぞれ、少なくとも１つの被写体から反射する光を選択的に検出するように、シャッター・アレイの複数のシャッター要素を制御するステップを含んでいる。圧縮画像情報は、検出された光に基づいて与えられる。
【０００６】
様々な実施形態と、それらの特徴とは、以下の詳細な説明から当業者にとって明らかになるであろう。詳細な説明に付随する図面は、以下のように簡潔に説明される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示のレンズのない画像取得デバイスを概略的に示す図である。
【図２】レンズのない画像取得デバイスの選択されたコンポーネントと、画像情報を取得するためのプロセスの機能とを概略的に示す図である。
【図３】レンズのない画像取得デバイスの例示の一実施形態についての例示の機能を概略的に示す図である。
【図４】一実施形態による、被写体画像のレンズのない圧縮画像取得の概略図である。
【図５】別の例示の実施形態による、レンズのない圧縮画像取得の概略図である。
【図６（ａ）】本開示の一態様による、レンズのない圧縮画像取得システムから取得されるような圧縮測定値の例示の組を示す図である。
【図６（ｂ）】ＬＣＤ要素の状態と、測定値との間の関係とを示す図である。
【図７（ａ）】本開示の一態様によるマルチ検出器を用いた場合の、レンズのない圧縮画像取得についての概略図である。
【図７（ｂ）】図７（ａ）におけるマルチ検出器のレンズのない圧縮画像取得についての上面図である。
【図８（ａ）】本開示の一態様による、検出器のアレイを有するマルチ検出器を用いた場合の、レンズのない圧縮画像取得についての概略図である。
【図８（ｂ）】図８（ａ）におけるマルチ検出器を用いた場合の、レンズのない圧縮画像取得システムの上面図である。
【図９】本開示の一態様による、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）と、検出器の平面との間に調整可能な距離を有するマルチ検出器を用いた場合の、レンズのない圧縮画像取得システムについての概略図である。
【図１０（ａ）】本開示の一態様による、レンズのない圧縮画像取得システムについて、複数の検出器を使用した場合の増大された分解能を示す図である。
【図１０（ｂ）】本開示の一態様による、レンズのない圧縮画像取得システムについて、複数の検出器を使用した場合の増大された分解能を示す図である。
【図１１】本開示の一態様による、ＬＣＤアレイについてのシャッター・シーケンスを決定するいくつかの所定の画像取得シナリオを示す図である。
【図１２】本開示の一態様による、レンズのない圧縮画像取得についての動作態様および制御態様を実行するために使用され得る代表的なコンピュータ・システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、例示の一実施形態に従って設計されるレンズのない画像取得デバイス２０を概略的に示すものである。シャッター・アレイ２２は、複数の個別のシャッター要素を含んでいる。この例においては、シャッター・アレイは、複数の個別のミラー要素を含むマイクロ・ミラー・アレイ２２を備えている。マイクロ・ミラー・アレイ２２は、個別のミラー要素のおのおのを選択的に方向づけるように制御可能である。ミラー要素のおのおのについての方向づけは、マイクロ・ミラー・アレイ２２によってどのようにこれらの要素から反射される光が方向づけられるかを制御する。
【０００９】
少なくとも１つの検出器２４は、マイクロ・ミラー・アレイ２２に関連づけられる。検出器２４は、マイクロ・ミラー・アレイ２２のミラー要素のうちの少なくとも１つから反射する光を検出するように構成されている。１つの例においては、検出器２４は、可視光を検出するように構成されている。別の例においては、検出器２４は、赤外光を検出するように構成されている。他の例においては、検出器２４は、電磁スペクトルの赤外領域の外側にある非可視光を検出するように構成されている。例示の一実施形態は、ハイパースペクトル式イメージング（ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ  ｉｍａｇｉｎｇ）のために有用である。
【００１０】
異なる実施形態における検出器２４は、目に見えず、したがって、一般的に光と称されない様々なタイプの放射線を検出することができる。本説明においては、用語「光」は、必ずしも可視光だけに限定されるものとは限らず、電磁スペクトルの内部の、異なるタイプの光または放射線のことを一般的に意味するように使用される。それゆえに、用語「光」は、まさに可視光よりも多くを含むものとして理解するべきである。
【００１１】
図１の例の１つの特徴は、マイクロ・ミラー・アレイ２２が、異なる波長の光から圧縮画像情報を収集することを可能にすることである。別の特徴は、レンズを必要とせず、検出器２４が、マイクロ・ミラー・アレイ２２のミラーから反射される被写体からの光を検出することである。
【００１２】
プロセッサ２６が、ミラー要素のおのおのについての方向づけを選択的に制御するように、マイクロ・ミラー・アレイ２２に関連づけられる。プロセッサ２６は、データ・ストレージを含む、または異なる画像取得状況についての、ミラー要素の望ましい方向づけに関する情報に関連づけたデータ・ストレージを有している。一例においては、データ・ストレージは、特定の画像取得プロセスについてのミラーの方向づけを示す複数のベースに関する情報を含んでいる。各ベース（Ｅａｃｈ  ｂａｓｉｓ）は、ミラー要素のおのおのについての方向づけを含んでいる。複数の異なるベースは、レンズを必要とすることなく、マイクロ・ミラー・アレイ２２と、単一のセンサ２４とを使用して、様々な画像取得能力を可能にする。
【００１３】
プロセッサ２６は、検出器２４によって検出される反射光に基づいて、検出器２４からの情報を収集するように構成されている。プロセッサ２６は、検出された光に基づいて圧縮画像情報を与える。与えられた圧縮画像情報を処理、フォーマットするために、知られている技法が、１つの例において使用される。
【００１４】
いくつかの例においては、プロセッサ２６は、画像情報または画像ファイルを与えるように構成されている。他の例においては、プロセッサ２６は、画像を生成する別のプロセッサまたはデバイスに対して情報を与えるように構成されている。
【００１５】
図１の例はまた、別の検出器２８も含んでいる。１つの例においては、検出器２４は、１つのタイプの光検出（例えば、可視光または赤外光）のために構成されているが、他の検出器２８は、異なるタイプの光検出（例えば、赤外光または可視光）のために構成されている。２つの異なるタイプの光検出をすることができる、２つの異なる検出器を有することは、例示のデバイス２０が、より広い範囲の画像取得状況において使用されることを可能にする。さらに、プロセッサ２６は、異なるタイプの光に基づいて単一の画像を生成するために利用され得る圧縮画像情報を生成するために、検出器２４および２８のおのおのから情報を収集し、また異なるタイプの検出された光からの情報を結合することができる。
【００１６】
別の例においては、検出器２４および２８は、互いに類似するように構成されており、その結果、両方とも、電磁スペクトルの同じ領域の内部からの光を検出することができる。例えば、検出器２４および２８は、両方とも、可視光を検出するように構成されていることもあり、または両方とも、赤外光を検出するように構成されていることもある。
【００１７】
図１の例の１つの特徴は、単一の検出器を使用すること、および現代のカメラに関連するピクセルの数と、それらが生成する画像とに比べてかなり少ない回数、画像測定値を取得することが、可能であることである。さらに、特定のタイプの画像取得のために単一の検出器を使用する能力は、異なるタイプの複数の検出器をより簡単に組み込むことを可能にしており、その結果、画像取得デバイス２０は、より広範囲の画像取込み能力を有する。さらに、例示のデバイス２０には、レンズがない。
【００１８】
図２は、マイクロ・ミラー・アレイ２２を制御するためのプロセッサ２６によって利用されるベースに従って位置づけられたマイクロ・ミラー・アレイ２２の選択されたミラー要素を概略的に示すものである。マイクロ・ミラー・アレイ２２の上に入射する光は、破線３０によって概略的に示されており、またミラー要素から反射する光は、実線３２によって概略的に表現されている。図２から理解することができるように、ミラー要素のうちのいくつかは、センサ２４および２８のうちの１つまたは複数に向かって反射された光を方向づけるように、方向づけられ、または調整される。例えば、ミラー要素２２Ｂ、２２Ｃ、および２２Ｄは、おのおの、これらのミラー要素からの反射光３２が、その反射光がその検出器によって検出され得る場所であるセンサ２４に向かって方向づけられるように、方向づけられる。ミラー要素２２Ｆ、２２Ｇおよび２２Ｈは、おのおの、これらのミラー要素からの反射光３２をセンサ２８に向けるように方向づけられる。
【００１９】
プロセッサ２６によって使用される異なるベースに従ってミラー要素のおのおのの方向づけを選択的に制御することにより、画像情報の様々な組が、使用可能になる。各ベース（すなわち、個別のミラー要素の選択された方向づけ）では、各検出器は、異なる出力を与えることになる。各検出器出力は、プロセッサ２６により、圧縮画像情報を生成するために利用される圧縮測定値と考えることができる。言い換えれば、マイクロ・ミラー・アレイ２２を制御するために使用される各ベースは、各検出器からの圧縮測定値を与える。個別の圧縮測定値のおのおのは、特定のベースに従って特定の測定中に各ミラー要素からの反射光の検出された合計と見なされることもある。
【００２０】
図１および図２の例など、複数の検出器を含むデバイスでは、単一のベースを使用して同時に複数の圧縮測定値を取得することが可能である。これは、与えられた時間内に取得される個別の測定値の数を増大させることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態においては、複数の検出器が、同じタイプの光を検出するように構成されており、これは、そのタイプの光に同時に基づいて複数の画像を取得することを可能にする。いくつかの実施形態においては、検出器は、異なるタイプの光を検出するように構成されており、これは、そのおのおのが異なるタイプの光に同時に基づいている複数の画像を取得することを可能にする。
【００２２】
いくつかの例においては、マイクロ・ミラー・アレイ２２と、１つまたは複数の検出器２４、２８との相対的な位置は、マイクロ・ミラー・アレイと、それらの検出器のうちの少なくとも１つとの間の距離を変更するように調整可能である。知られている線形アクチュエータが、それらの検出器と、マイクロ・ミラー・アレイとの間の距離を選択的に変更するための１つの例示の実施形態の中に含められる。別の例は、特定の状況のニーズに応じて、異なるやり方で、異なる画像情報を取得するために互いに対する検出器の位置を変更する能力を含んでいる。
【００２３】
図３は、カメラのように利用される例示の画像取得デバイス２０を概略的に示すものである。この例は、異なるタイプの画像取得のニーズに応じて選択可能である複数のオプションを含んでいる。図示された例においては、ユーザには、ポートレート・モードのためのオプション４０と、明るい屋外の光条件における画像取得のためのオプション４２と、スポーツ活動中など、高速画像取得のためのオプション４４と、問題のある照明条件中の画像取得のために有用であるオプション４６と、暗い条件の下での画像取得のためのオプション４８とが提示される。それらのオプション４０〜４８のうちの１つを選択することは、プロセッサ２６が、必要とされる画像取得のための少なくとも１つの適切なベースを選択することができるように、プロセッサ２６に対して情報を与える。さらに、オプション４０〜４８のうちの１つまたは複数を選択することは、異なるタイプの検出器が含まれる実施形態について、どのタイプの検出器が特定の画像取込みセッションのために最も適したものになるかを選択するための情報を、プロセッサ２６に対して与える。
【００２４】
各ベースは、特定のセンサに反射された光を向けるように、方向づけられるか調整される、選択された数のミラー要素を含むことができる。このようにして反射された光を向けるように方向づけられているミラー要素は、特定のベースに従ってアクティブ、またはオンであるものと考えられることもある。特定の検出器に向かって光を反射しない他のミラー要素は、特定のベースに従って非アクティブ、またはオフであるものと考えられることもある。もちろん、いくつかのミラー要素は、検出器のうちの１つについて、アクティブ、またはオンであると考えられることもあるが、同時に、検出器のうちの別のものに対して非アクティブ、またはオフであると考えられることもある。図２の例においては、ミラー要素２２は、検出器２４に対してアクティブであるが、検出器２８に対して非アクティブであると考えられることもある。ミラー要素２２Ａ、２２Ｅおよび２２Ｉは、これらのミラー要素から反射される光が、検出器２４または２８のいずれもの検出フィールドの内部に来ることがないので、図２の例において検出器２４と２８との両方に対して非アクティブ、またはオフであるものと考えられるであろう。
【００２５】
説明図の中に示されるミラー要素と、検出器との数は、説明の目的のためだけにすぎない。当業者なら、マイクロ・ミラー・アレイの様々な構成と、１つまたは複数の検出器の様々な構成とは、上記で説明されるオペレーションの原理と整合して、利用されることもあることに気が付くであろう。開示された例示の実施形態は、可視光または赤外光のうちの少なくとも１つに基づいて圧縮画像情報を生成することができる画像取得のデバイスおよび方法を提供している。
【００２６】
次に、図４を参照すると、本開示の一態様による、被写体１１０のレンズのない圧縮画像取得１００を示す概略図が示されている。より詳細には、被写体１１０から反射される入射光１１５は、レンズのないカメラ１３０によって受信され、このレンズのないカメラは、測定ベースの生成１４０に従って光１１５の圧縮サンプリングを与える。光の圧縮測定１６０は、後続のストレージおよび／または送信１５０のために行われる。当業者なら、これらの機能は、別々に示されているが、一体化して、単一のレンズのないカメラ・システム１２０にすることも効果的であることを認識し、理解するであろう。
【００２７】
次に図５を参照すると、カメラ２００の別の例示の実施形態が示されており、このカメラは、本開示の一態様による、レンズのない圧縮画像取得を実行する。この例においては、入射光２１５は、被写体２１０から反射し、またカメラ２００によって受信され、ここでその入射光は、シャッター・アレイ２２０を通して検出器２３０に打ち当たることが、選択的に許可される。この例においては、シャッター・アレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）シャッター・アレイを備えている。次いで、検出器２３０の出力を使用して、圧縮測定２５０を行う。
【００２８】
さらに図５に示されるように、ＬＣＤシャッター・アレイ２２０は、個別のＬＣＤ要素、またはシャッター２２０［ｉ，ｊ］のアレイを備えており、ここで、この例においては、［ｉ，ｊ］は、特定の要素を識別するＬＣＤアレイ２２０へのインデックスである。
【００２９】
一例にすぎないが、シャッター・アレイ２２０は、図５において、６４個の個別のＬＣＤ要素を有するように示される。それに応じて、シャッター・アレイ２２０の中の最初の要素は、２２０［１，１］として示され、また最後の要素は、２２０［８，８］として示されることもある。当業者なら、また本開示の別の態様によれば、ほぼどのようなサイズのアレイを使用してもよいという効果があり、また示されるこのアレイは、この例のためだけにこのサイズで示されていることを理解するであろう。
【００３０】
さらに、図面においては明示的に示されてはいないが、この例において被写体２１０から反射する光は、シャッター・アレイ２２０によって実質的に偏向も、屈折もされない。すなわち、シャッター・アレイ２２０を備えるシャッター要素は、光を偏向させるのではなく、カメラの検出器に向かう光の通過を許可、または妨害するだけである。
【００３１】
動作についていえば、いくつかの圧縮測定２５０が、代表的な画像取得中に行われる。次に図６（ａ）を参照すると、例示のセンサ・ベースＢ１．．．Ｂｍが示されている。図６（ａ）に示されるように、また本開示の一態様によれば、ベースは、Ｂｋ（ｉ）についての個別の値の組であり、ここで、ｉは、ＬＣＤアレイ３２０の中の個別のＬＣＤ要素に関連づけられる。図６（ａ）において示されるこの例においては、個別の測定ベースＢ１、Ｂ２、Ｂ３、．．．、Ｂｍは、ＬＣＤアレイ３２０における要素の数と同じサイズを有するアレイである。
【００３２】
例えば、またすでに指摘したように、例示のＬＣＤアレイ３２０は、全体で６４個の要素の場合の個別のＬＣＤ要素の８×８のアレイである。その結果として、個別の測定値、すなわち、Ｂｋは、ＬＣＤアレイ３２０の中のＬＣＤ要素のおのおのについて６４個の要素を有することになる。
【００３３】
さらに、この図６から観察できるように、各個別のベースＢ１、Ｂ２、Ｂ３、．．．Ｂｍは、ＬＣＤアレイ３２０における個別の要素の数と同じであるサイズを有するアレイである。その結果として、各測定ベースの内部の各個別要素は、Ｂ１＝［ｂ１−１，ｂ１−２，．．．，ｂ１−６４］として表されることもあり、ここで、ｂ１−１は、ＬＣＤアレイの中の最初の要素に、すなわち、３２０［１，１］に対応するが、ｂ１−６４は、ＬＣＤアレイの中の最後の要素、すなわち、３２０［８，８］に対応する。同様に、Ｂ２＝［ｂ２−１，ｂ２−２，．．．，ｂ２−６４］においては、ｂ２−１は、ＬＣＤアレイの中の最初の要素、すなわち、３２０［１，１］に対応するが、ｂ２−６４は、ＬＣＤアレイの中の最後の要素、すなわち、３２０［８，８］に対応する。各個別ベースＢｋは、１つの圧縮測定値Ｙを生成する。全体でｍ個の測定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、．．．Ｙｍが、ベースＢ１、Ｂ２、Ｂ３、．．．Ｂｍの組を使用することにより生成される。
【００３４】
さらに、個別ベースの各要素は、特定のＬＣＤ要素が、特定の取得中に開いているか、もしくは閉じられているかに対応し、また特定のＬＣＤ要素が、特定の取得中に開いているか、もしくは閉じられているかを示している。例えば、図６（ｂ）に示されるように、Ｂｋ、ｋ＝１、．．．、ｍにおける個別のアレイ要素は、個別の対応するＬＣＤ要素が、測定中に開いているか、または閉じられているかに応じて、「１」または「０」を有する。
【００３５】
図６（ａ）に示されるこの例においては、Ｂｋの最初の要素、すなわち、Ｂｋ［ｋ−１］は、ＬＣＤアレイ３２０の中の最初の要素、すなわち、３２０［１，１］に対応する。同様に、Ｂｋ［ｂｍ−６４］は、ＬＣＤアレイ３２０の中の最後の要素、すなわち、３２０［８，８］に対応する。この特定の例では、各個別ベース、すなわち、Ｂｋは、現代のコンピュータ・システムにおいて、６４ビット（８バイト）によって表される可能性があるという効果がある。
【００３６】
最後に、この図６（ａ）にさらに示されるように、個別の圧縮測定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、．．．Ｙｍのおのおのは、対応するベースについての検出器によって生成される値を表す。その関連で、個別の圧縮測定値のおのおのは、特定のベースに応じた特定の測定中における、おのおのの開いたＬＣＤのセグメントまたは要素の検出された合計と見なされることもある。
【００３７】
図７（ａ）は、本開示のさらに別の態様による圧縮画像取得システム４００の概略図である。図７（ａ）に示されるこの例においては、被写体４１０から反射する光４１５が、取得システム４４０によって受信され、そこでは、ＬＣＤシャッター・アレイ４５０の効果によって、検出器４２０［１］、４２０［２］に打ち当たることが選択的に許可される。検出器の出力を使用して、圧縮測定４６０を行う。
【００３８】
上記で示されるＬＣＤアレイと同様に、この図７（ａ）の中のＬＣＤシャッター・アレイ４５０は、個別のＬＣＤの要素またはシャッター４５０［ｉ，ｊ］のアレイを備えており、ここで、この例においては、［ｉ，ｊ］は、アレイ４５０の特定の要素を識別するＬＣＤアレイ４５０へのインデックスである。この構成においては、２つの異なる測定は、１つのベースＢｋを使用することにより、同時に行われる可能性がある。これは、与えられた持続時間内に行われる個別の測定の数を増大させることが理解されよう。
【００３９】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される構成の概略上面図である。より詳細には、被写体４１０は、ＬＣＤアレイ４５０と、検出器４２０［１］、４２０［２］とを含むシステム４４０の前方部に示されており、各検出器は、ＬＣＤアレイ４５０から距離ｆだけ離れ、また距離ｄだけ互いに間隔を空けて位置している。一般に、検出器４２０［１］、４２０［２］は、共通の水平線の上のＬＣＤアレイ４５０に平行な平面の上に位置している。
【００４０】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示される構成は、上記で説明される１つの検出器構成においては存在しない付加的で有利な特性を提供するという効果があることは、当業者には明らかであろう。とりわけ、各検出器によって行われる各測定値は、共通の測定ベースＢｋ（ｉ）における２つのステレオ画像のうちの１つについてのものとすることができる。あるいは、２つの測定された値は、同じ画像についてのものとすることができ、（具体的に示されてはいない）２つの異なるベースＢｋ（ｉ）とＢ’ｋ（ｉ）とは、それぞれ、検出器４２０［１］と、４２０［２］とによって行われる測定を表している。
【００４１】
図８（ａ）は、検出器のアレイを利用した、本開示のさらに別の態様による圧縮画像取得システム５００の概略図である。図８（ａ）に示されるこの例においては、被写体５１０から反射する光５１５は、取得システム５４０によって受信され、そこではＬＣＤシャッター・アレイ５５０の効果によって、検出器５２０［１，１］、．．．５２０［ｉ，ｊ］に打ち当たることが選択的に許可される。検出器５２０［１，１］、．．．５２０［ｉ，ｊ］の出力を使用して、圧縮測定５６０を行う。
【００４２】
図８（ｂ）は、８（ａ）に示される構成の概略上面図である。より詳細には、また図８（ａ）と図８（ｂ）とを同時に参照して、被写体５１０は、ＬＣＤアレイ５５０と検出器５２０［１，１］、５２０［１，２］、．．．５２０［ｉ，ｊ］とを含むシステム５４０の前方部に示されており、各検出器は、ＬＣＤアレイ５５０から距離ｆだけ離れ、また距離ｄだけ互いに間隔を空けて位置している。一般に、検出器５２０［１，１］、５２０［１，２］、．．．、５２０［ｉ，ｊ］は、共通の水平線の上のＬＣＤアレイ５５０に平行な平面の上に位置している。本発明者等は、検出器アレイ５２０と、ＬＣＤアレイ５５０とについて同じインデックス［ｉ，ｊ］識別子を使用しているが、それらのインデックスは、同じサイズである必要はなく、また本開示は、そのように限定するものではないことにさらに注意すべきである。すなわち、検出器アレイ５２０の中の個別の検出器に比べて、ＬＣＤアレイ５３０の中には異なる数の個別のＬＣＤ要素が存在する可能性がある。
【００４３】
上記と同様に、検出器アレイ５２０の中の各個別検出器５２０［１，１］、５２０［１，２］、．．．、５２０［ｉ，ｊ］は、与えられた測定ベースＢｋ（ｉ）の測定を行う。上記の状況と同様に、各測定値は、同じ測定ベースＢｋ（ｉ）に関して特定の観点を有するいくつかの画像のうちの１つのために使用される。あるいは、個々の値は、異なるベースＢ１ｋ（ｉ）、Ｂ２ｋ（ｉ）、．．．、ＢＮｋ（ｉ）を有する同じ画像の複数の測定値としての役割を果たすこともあり、ここで、Ｎは、検出器アレイ５２０の中の個別の検出器の数である。
【００４４】
図９は、本開示の一態様による圧縮画像取得システム６００（レンズのないカメラ）の代替的な一実施形態の概略図である。より詳細には、システム６００は、ＬＣＤアレイ６２０と、検出器アレイ６４０との間の調整可能な距離を示している。この図９に示されるように、ＬＣＤアレイ６２０、または検出器アレイ６４０のいずれかは、任意の多様性が、当技術分野において知られている１つまたは複数の線形アクチュエータ６５０の使用を通して、個別に、または互いに協調して移動されることもある。とりわけ、この図９に示される実施形態は、図示されているような検出器のアレイ６４０を有する実施形態だけには限定されない。当業者なら、この実施形態が、上記で示され、また説明されたような、単一の検出器構成、または検出器の線形アレイ構成にも等しく適用可能であることを理解するであろう。
【００４５】
シャッター・アレイと、検出器との間の距離は、レンズのないカメラによって撮られる画像の視野を決定する。距離が短いほど、視野はより大きくなり、また距離が長いほど、視野はより小さくなる。望ましい視野は、距離を適切に調整することにより取得できる。
【００４６】
当業者によってさらに理解されるように、単一の検出器が、本開示による圧縮画像取得システムにおいて使用されるときに、システム全体の分解能を決定するものは、一般的に、使用されるシャッター・アレイの分解能である。本開示の一態様によれば、取得される任意の画像の全体の分解能は、シャッター・アレイを有する複数の検出器の使用することによって増大させられることもある。
【００４７】
図１０（ａ）および１０（ｂ）は、本開示の一態様による圧縮画像取得システムの分解能を増大させるための幾何学的考察を示すものであり、そこでは１対の検出器が使用される。
【００４８】
図１０（ａ）を参照すると、２つの検出器が、ＬＣＤに平行な平面の中の同じ垂直線の上にあるように示されている。ｄ＝ｓ（１＋ｆ１／ｆ２）／２である場合、十分な数の測定を行うことにより、距離ｆ２にある画像の分解能は、垂直方向に２のファクタだけ効果的に増大させられる。図１０（ｂ）を参照すると、検出器が、垂直な方向と、水平の方向との両方においてｄの距離だけオフセットされる場合に、分解能は、２×２へと増大した。
【００４９】
図１１は、本開示の一態様による、レンズのない圧縮画像取得システムの全体構成を示すものであり、そこでは、（具体的に示されていない）レンズのないカメラの内部のＬＣＤアレイは、いくつかの所定のプログラミング・シーケンスのうちの１つに従って使用可能、または使用不能になる。例えば、「ポートレート」８３０のプログラミング・シーケンスは、ポートレートのために適した特定の取得ベースを生成する。同様に、「明るい太陽光」８４０の所定のプログラミング・シーケンスは、明るい太陽光に適している特定のベースを生成する。類似したあらかじめプログラムされたシナリオは、例えば、「スポーツ」のプログラミング８５０と、「部分的に曇りの」プログラミング８６０と「曇りの」または「雲で覆われた」８７０のプログラミングとを含むことができ、それらのプログラミングは、その特定のシナリオに適したベースを同様に生成することになる。以上で指摘されたように、特定のベースは、どの個別ＬＣＤ要素が、特定の取得シーケンスと全体の取得シーケンスとについて、開いているか／閉じられているか／０であるか／１であるかを決定する。
【００５０】
このようにして、本開示による、レンズのない圧縮画像取得カメラは、便利に動作させられ、また特定のアプリケーションについて整合した結果を生成することができる。
【００５１】
図１２は、本開示の一態様による方法およびシステムを実施するために適した実例となるコンピュータ・システム９００を示すものである。コンピュータ・システムは、例えば、いくつかの知られている、適したオペレーティング・システムのうちの任意のものを実行するコンピュータを備えることができる。本開示の上記で説明した方法は、記憶されたプログラム制御命令としてコンピュータ・システム９００の上で実施されることもある。
【００５２】
当業者なら、コンピュータ・システム９００が、ベースを生成し、シャッター・アセンブリを動作させ、また圧縮測定値を決定し記録するようにプログラムされ得ることを理解するであろう。同様に、コンピュータ・システムは、シャッターおよび検出器を移動させるためのいくつかのアクチュエータのうちの任意のものを動作させ、または測定値を記憶し、また記憶された測定値から画像を生成するように動作することができる。
【００５３】
図に示されるように、コンピュータ・システム９００は、プロセッサ９１０と、メモリ９２０と、ストレージ・デバイス８３０と、入出力構造９４０とを含む。プロセッサ９１０は、本開示の実施形態が、図面のうちの１つまたは複数と組み合わせて説明されるステップを含むことができる命令を実行する。そのような命令は、メモリ９２０またはストレージ・デバイス９３０に記憶されることもある。データおよび／または情報は、１つまたは複数の入出力デバイスを使用して、出力を受信していることもある。
【００５４】
メモリ９２０は、データを記憶することができ、また揮発性メモリや不揮発性メモリなどのコンピュータ読取り可能媒体とすることができる。ストレージ・デバイス９３０は、例えば、上記で説明されたステップ／方法を含むシステム９００のための、ストレージを提供することができる。様々な態様においては、ストレージ・デバイス９３０は、磁気的、光学的、または他の記録技術を使用した、フラッシュ・メモリ・デバイス、ディスク・ドライブ、光ディスク・デバイス、またはテープ・デバイスとすることができる。
【００５５】
上記で開示されるいくつかの実施形態の様々な特徴は、必ずしも、それらの特徴が示されている特定の実施形態だけに限定されるものとは限らない。一実施形態の任意の特徴を別の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わせることが、可能である。様々な他の実施形態は、上記で開示される実施形態または特徴を組み合わせることにより、実現可能とすることができる。
【００５６】
先行する説明は、事実上、限定的ではなくて例示的である。開示された例に対する変形形態および修正形態は、開示された実施形態の本質を必ずしも逸脱するものとは限らずに、当業者にとって明らかになることもある。法的保護の範囲は、添付の特許請求の範囲を検討することにより、決定される可能性があるだけである。
【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（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１２】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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