(57)【要約】入射する光に応じた信号を生成する受光ピクセル及び当該撮像面上に撮影対象の像の焦点を合わせる光学系を有する撮像面；及び前記撮影対象を照明するための照明システムを備えるカメラにおいて、前記照明システムは：実質的に連続で独立に制御可能な光供給領域を複数有する照明部；実質的に前記カメラの視野の全てかつ実質的に前記カメラの視野のみを前記照明部からの光が照明するように前記撮影対象に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系；及び各光供給領域により供給される光を制御するコントローラを含むことを特徴とするカメラ。
2004503188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面であって、入射する光に応じた信号を生成する受光ピクセル及び前記撮像面上に撮影対象の像の焦点を合わせる光学系を有する撮像面；及び
前記撮影対象を照明するための照明システムを備えるカメラにおいて、前記照明システムは：
実質的に連続で独立に制御可能な光供給領域を複数有する照明部；
実質的に前記カメラの視野の全てかつ前記カメラの視野のみを前記照明部からの光が照明するように前記撮影対象に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系；及び
各光供給領域により供給される光を制御するコントローラ
を含むことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記照明部の虚像が前記撮像面に位置するように前記照明部が前記撮像面に対しボアサイトされており、かつ、前記撮像面に前記撮影対象を結像する前記光学系が前記撮影対象上に前記照明部を結像させている
請求項１のカメラ。
【請求項３】
前記照明部の虚像は、実質的に前記撮像面と一致している
請求項２のカメラ。
【請求項４】
前記撮影対象から反射された前記光供給領域の各々からの光は、前記撮像面内の、異なる、連続したピクセルのグループに結像される
請求項１から３までのいずれか１項のカメラ。
【請求項５】
前記撮影対象で反射され、前記カメラで撮像された前記光供給領域の各々からの光は、前記撮像面内のピクセルのサイズに実質的に等しいサイズを有する前記撮像面の領域上に結像される
請求項１から３までのいずれか１項のカメラ。
【請求項６】
前記光が結像される前記領域は、実質的に、前記撮像面上のピクセルの領域内に位置している
請求項５のカメラ。
【請求項７】
前記照明部の隣り合う少なくとも２つの光供給領域からの光が結像する前記撮像面上の領域は重なっている
請求項４から６までのいずれか１項のカメラ。
【請求項８】
前記照明部の隣り合う光供給部からの光が結像される前記撮像面上の領域には非常に小さい重なりがある
請求項４から６までのいずれか１項のカメラ。
【請求項９】
前記撮影対象で反射され、前記カメラにより撮像された、複数の光供給領域からの光は、前記撮像面内のピクセルのサイズと実質的に等しいサイズを有する前記撮像面の同じ領域に結像される
請求項１から３までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１０】
前記複数の光供給領域からの光は、実質的に、前記撮像面上のピクセルの領域内に結像されている
請求項９のカメラ。
【請求項１１】
全ての光供給領域は、同じスペクトル特性を有する光を供給する
請求項１から９までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１２】
各光供給領域は白色光を供給する
請求項１１のカメラ。
【請求項１３】
各光供給領域は、少なくとも２つの異なる波長帯域の光を供給するように制御可能である
請求項１から９までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１４】
各光供給領域は、赤、緑及び青の光を供給するように制御可能である
請求項１３のカメラ。
【請求項１５】
前記複数の光供給領域は３つの光供給領域を含む
請求項９又は１０のカメラ。
【請求項１６】
各光供給領域は、赤、緑又は青の光の異なる一つを供給する
請求項１５のカメラ。
【請求項１７】
前記コントローラは、各光供給領域により供給される赤、緑又は青色の光の強度を制御することで、前記光供給領域からの光により照明されている前記撮影対象の領域を照明している光の色相、彩度又は強度を前記撮影対象の他の領域を照明する光の色相、彩度及び強度から独立に調整する
請求項１４又は１６のカメラ。
【請求項１８】
前記コントローラは、少なくとも一つの光供給領域により供給される光を制御することにより、前記撮影対象により反射され、前記撮像面のピクセルに入射する光の赤、緑又は青色の強度配分を制御する
請求項１４又は請求項１６のカメラ。
【請求項１９】
前記コントローラは、各光供給領域により供給される光の強度を制御することにより、前記光供給領域からの光で照明される前記撮影対象の一領域を照明する光の強度を、前記撮影対象の他の領域を照明する光から独立に制御する
請求項１から１８までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２０】
前記コントローラは、少なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記撮影対象により反射され、前記撮像面のピクセルに入射する光の強度分布を制御する
請求項１から１９までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２１】
前記コントローラは、前記ピクセルに入射する光に応じて各ピクセルが生成する信号を受信し、前記撮影対象の照明を調整するために、数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を前記信号に応じて制御する
請求項１から２０までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２２】
前記コントローラは数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記撮影対象の一領域から前記カメラに到達する光であって、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の強度が予め定められている最大強度を超える光の強度を低下させる
請求項２１のカメラ。
【請求項２３】
前記コントローラは数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記撮影対象の一領域から前記カメラに到達する光であって、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の強度が予め定められている最小強度より小さい光の強度を増大させる
請求項２１又は２２のカメラ。
【請求項２４】
前記カメラは、前記コントローラへ指示を送るための使用者操作用入力端末を備え、
前記コントローラは、前記指示に応じて少なくとも一つの前記光供給領域からの光を制御し、前記撮影対象の照明を調整する
請求項２１から２３までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２５】
前記入力端末は、表示スクリーンを備えている
請求項２４のカメラ。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記ピクセルから受信した信号に応じて、前記カメラにより撮像されている前記撮影対象の画像のプレビューを前記スクリーン上に生成する
請求項２５のカメラ。
【請求項２７】
前記スクリーンは接触検出型スクリーンであり、
対象物又は領域を選択するために、前記撮影対象の前記プレビュー内の対象物又は領域を囲む境界を前記スクリーンに接触することで描くことができる
請求項２６のカメラ。
【請求項２８】
前記プレビュー内の対象物又は領域を選択するように制御できるポインタを備える
請求項２６又は２７のカメラ。
【請求項２９】
前記コントローラは、前記選択された領域又は対象物に応じて光供給領域によって供給される光を制御する
請求項２７又は２８のカメラ。
【請求項３０】
前記コントローラは、前記スクリーン上にコントロールアイコンを有するコントロールパネルを表示し、
前記コントロールアイコンを操作することにより指示が前記コントローラへ送られる
請求項２５から２９までのいずれか１項のカメラ。
【請求項３１】
前記撮像面のオン・オフをゲート制御するために前記コントローラが開閉するシャッターを備える
請求項１から３０までのいずれか１項のカメラ。
【請求項３２】
前記撮像面のピクセルはオン・オフ制御可能であり、
前記コントローラは前記ピクセルをゲート制御することにより前記撮像面をオン・オフする
請求項１から３１のいずれか１項のカメラ。
【請求項３３】
前記コントローラは光供給領域を同時に明滅させることで、前記撮影対象を照明するパルス幅を有する少なくとも一つの光パルスを射出する
請求項３１又は３２のカメラ。
【請求項３４】
前記コントローラは、前記少なくとも一つの光パルスが射出された時間と対応する時間に前記撮像面のオンオフをゲート制御する
請求項３３のカメラ。
【請求項３５】
前記コントローラは、前記照明システムが前記撮影対象を照明するために光を供給しているときには前記撮像面をオフにゲート制御する
請求項３４のカメラ。
【請求項３６】
前記少なくとも一つの光パルスは、連続した複数光パルスを含む
請求項３４又は３５のカメラ。
【請求項３７】
前記コントローラは、連続光パルスのうち、射出された第１の複数の光パルスの各光パルスに続いて、第１の時間経過後に、第１のゲート時間の間、前記撮像面をオンにゲート制御し；
射出された第２の複数の光パルスの各光パルスに続いて、第２の時間経過後に、第２のゲート時間の間、前記撮像面をオンにゲート制御する
請求項３６のカメラ。
【請求項３８】
第１及び第２のゲート時間の中間点は、それぞれが追っている射出された光パルスに対し同じ時間だけ遅れている
請求項３７のカメラ。
【請求項３９】
第１のゲートの持続時間は、パルス幅の３倍以上である
請求項３８のカメラ。
【請求項４０】
第２のゲート時間の持続時間は、射出された光パルスのパルス幅と実質的に等しい
請求項３９のカメラ。
【請求項４１】
前記コントローラは、前記撮影対象の一領域からカメラに到達する光の強度を、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の量から判断する
請求項４０のカメラ。
【請求項４２】
前記コントローラは前記光供給領域により供給される光を制御することで予め定められた光強度と前記撮影対象から前記撮像面内の各ピクセルに到達する光の強度との差を小さくする
請求項４４のカメラ。
【請求項４３】
前記コントローラは、前記撮像面のピクセル上に結像される前記撮影対象の領域までの距離を、前記第１及び第２のゲート中に前記ピクセルに入射する光の量に基づいて決定する
請求項４２のカメラ。
【請求項４４】
前記光供給領域は、光を射出する光源である
請求項１から４３までのいずれか１項のカメラ。
【請求項４５】
各光供給領域はレーザを備えている
請求項４４のカメラ。
【請求項４６】
各光供給領域はＬＥＤを備えている
請求項４４のカメラ。
【請求項４７】
光源を備え、
前記光供給領域は、前記光供給領域に入射する前記光源からの光を反射し、変調することにより光を供給する
請求項１から４３のいずれか１項のカメラ。
【請求項４８】
各光供給領域は、前記撮影対象上に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系に向かう方向に光を反射するよう制御可能なマイクロミラーを備えている
請求項４７のカメラ。
【請求項４９】
各光供給領域は、透過率が制御可能である液晶セル及びミラーを備えており、
前記光源の光は前記液晶セルに入り、前記ミラーに反射されて、前記液晶セルから、前記撮影対象上に前記照明部の像の焦点を合わせる前記光学系に向かう方向へ出ていく
請求項４７のカメラ。
【請求項５０】
ピクセルを有する撮像面及び前記撮像面上に撮影対象を結像するための光学系を備えているカメラにより前記撮影対象を照明する方法において、
複数のライトプロバイダーを備える照明部を用いて前記撮影対象を照明することにより、少なくとも一つのピクセルを含むが前記撮像面上の全てのピクセルは含まない前記撮像面の一領域上に結像されている前記撮影対象の各領域を、実質的に前記領域にのみ光を供給する少なくとも一つのライトプロバイダーによって供給された光によって照明すること；及び
前記撮影領域の一領域に、前記少なくとも一つのライトプロバイダーによって供給される光を制御することで前記撮影領域の照明を調整すること
を含む方法。
【請求項５１】
前記少なくとも一つのピクセルは単一のピクセルである
請求項５０の方法。
【請求項５２】
前記照明部の虚像が実質的に前記撮像面に位置するように前記照明部をボアサイトすることを含む
請求項５０の方法。
【請求項５３】
前記照明部の虚像は実質的に前記撮像面と一致している
請求項５２の方法。
【請求項５４】
各ライトプロバイダーの虚像が、前記撮像面上の異なる、連続したピクセルの群内に配置されている
請求項５３の方法。
【請求項５５】
各ライトプロバイダーの虚像は、実質的に、対応する単一のピクセル内に配置されている
請求項５３の方法。
【請求項５６】
複数のライトプロバイダーの虚像が、実質的に、対応する単一のピクセル内に配置されている
請求項５３の方法。
【請求項５７】
前記ライトプロバイダーは別個独立に制御可能であり、
各光供給領域を制御することには、前記光供給領域の各々を他の光供給領域から独立に制御することが含まれる
請求項５０から５６のいずれかの方法。
【請求項５８】
光を制御することには、カメラによって生成された前記撮影対象の画像内のコントラストを制御するように光を制御することが含まれる
請求項５０から５７のいずれかの方法。
【請求項５９】
コントラストを制御することには、前記画像の局所領域のみのコントラストを制御することが含まれる
請求項５８の方法。
【請求項６０】
光を制御することには、前記光を制御することにより、前記撮像面内のピクセル上に入射する、前記撮影対象からの光の強度配分を調整することが含まれる
請求項５０から５９のいずれかの方法。
【請求項６１】
強度配分を調整することには、前記強度配分のパラメータを制御することが含まれる
請求項６０の方法。
【請求項６２】
光を制御することには、予め定められた画像処理手順を実行するために光を制御することが含まれる
請求項５０から６１のいずれかの方法。
【請求項６３】
前記画像処理手順には、アンシャープ・マスキングが含まれる
請求項６２の方法。
【請求項６４】
前記画像処理手順にはシャープニングが含まれる
請求項６２の方法。
【請求項６５】
前記画像処理手順には、スムーシングが含まれる
請求項６２の方法。
【請求項６６】
前記画像処理手順には、ヒストグラム均等化が含まれる
請求項６２の方法。
【請求項６７】
撮像方法において、
実質的に一様なライティングで撮影対象の少なくとも一部を照明する；
前記撮影対象の前記少なくとも一部の輝度値のバラツキを低減する、空間的に変動する照明を求める；
前記少なくとも一部を前記変動する照明で照明する；
前記少なくとも一部の第２の画像を取得する、前記第２の画像は、前記少なくとも一部における複数領域の輝度値を有する；及び
前記輝度値および前記照明の変動する値とから、一様照明下の前記撮影領域の輝度値を求める
ことを特徴とする方法。
【請求項６８】
照明することには、請求項５０から５７のいずれかの方法を用いて照明することが含まれる
請求項６７の方法。
【請求項６９】
前記第２の画像を取得することには、前記画像の輝度値の範囲に限定された輝度取得レンジを用いて前記画像を取得することが含まれる
請求項６７又は６８の方法。
【請求項７０】
請求項５０から６９のいずれかの方法を利用する請求項１から４９のいずれかのカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は光を用いて撮影対象を撮像することに関し、特に、撮像される撮影対象を照明する方法および装置に関する。
【０００２】
［発明の背景］
光を用いて撮影対象を満足かつ効果的に撮像するためにはその撮影対象を適切に照明する必要がある。しかし、多くの場合、適切な照明を達成することは、比較的複雑で困難な仕事である。撮影対象の異なる領域を異なる強度及び／又は色の光で照明することがたびたび望まれる及び／又は必要である。ときには、カメラのダイナミックレンジが撮影対象の画像のコントラストを制限し、撮影対象のもっとも明るい領域ともっとも暗い領域を同時に適切に撮像できないことがある。ときには、所望の画像の効果を得るために照明のあて方及び色を調整しなければならない。
【０００３】
例えば、カタログ用の製品の撮像では、製品のある領域の照明を上げる一方で製品の他の領域の照明を下げるようにライティングを調整しなければならない。製品が適切に引き立つようにその製品の画像をよくするためには、その製品を照明するために用いる光の色を調整しなければならないであろうし、製品の間接照明の方向及び強度のアレンジに相当な努力を注がなければならないであろう。
【０００４】
視覚による検査のために物を撮像する場合には、一般に、その物の検査する特徴が適当に可視化され、適切な検査ができることが保証されるようにライティングを調整しなければならない。しばしば、検査する物の特徴を識別するために、オプションとして、その物の第１の領域を照明する光の色が、その物の第２の領域を照明する光の色と異なるように調整される。
【０００５】
いくつかのアプリケーションでは、撮影対象の全ての領域からカメラに到達する光が実質的に同じ強度を有するように、又は撮影対象の異なる領域の強度が比較的狭い強度範囲内で変動するように撮影対象の照明を調整することが望まれるであろう。例えば、ＰＣＴ刊行物ＷＯ９７／０１１１１、ＷＯ９７／０１１１２及びＷＯ９７／０１１１３（これらの開示内容は参照することによりここに導入される）には、撮影対象内の領域までの距離を測定するゲート型３Ｄカメラが記載されている。記載されている３Ｄカメラでは、撮影対象を照明するために光源により連続光パルスが射出される。各光パルスの後カメラがゲート制御により開かれ、光パルスのうち撮影対象内の領域で反射された光が受光され、カメラ内に備えられた撮像面に受光された光が結像される。領域までの距離は、光パルスの射出時に対するゲートのタイミング、及びゲート中に受光され結像された領域からの光の総量によって決定される。
【０００６】
いくつかの例では、撮影対象の異なる領域の反射率の相違及び／又は撮影対象内の異なる領域までのカメラからの距離の相違に起因してカメラに届く反射光の強度が相当に異なる。例えば、撮影対象内の領域から受光した光の強度は、カメラでの領域に対する立体角の関数となる。立体角はカメラから距離の２乗に反比例するので、撮影対象内の領域のカメラからの距離の小さな差がその領域からカメラに届く光の強度の大きな差になりうる。これらの強度差のレンジは、時に、カメラのダイナミックレンジに迫る又は越えることがある。結果として、撮影対象内の領域までの距離の測定精度は、相当に変動することがある。いくつかの例では、強度差の結果として、撮影対象内の全ての領域までの距離を同時に測定することが不可能となりうる。
【０００７】
［発明の概要］
本発明のいくつかの実施形態の態様は、カメラによって撮像される撮影対象を照明するための改善された照明システムを備えたカメラを提供することに関する。照明システムは、撮影対象の複数領域を照明する。その複数領域は、互いに独立に、撮像面の連続した複数領域に結像されている以下、本発明の一実施形態により独立に照明されている撮影対象の領域を“照明領域”という。
【０００８】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、照明領域は、撮像面の単一ピクセル上に結像されるようなサイズを有する。
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、照明領域は、撮像面上のピクセル群上に結像されるようなサイズを有する。
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態では、撮影対象の全ての照明領域が、同一のサイズ及び形状を有する、撮像面の複数領域に結像される。本発明のいくつかの実施形態では、異なる照明領域が、撮像面の、異なるサイズ及び／又は形状の領域に結像される。
【００１０】
本発明のいくつかの実施形態の態様は、各照明領域を照明する光の強度を、撮影対象内の他の照明領域から独立に調整することに関する。
本発明のいくつかの実施形態の態様は、各照明領域を照明する光の色を、撮影対象内の他の照明領域から独立に調整することに関する。
【００１１】
本発明の実施形態によるカメラは、カメラによって撮像される撮影対象からの光の焦点が結ばれる撮像面、及び、空間変調された光源を有し、撮像面に対しボアサイトされている（ｂｏｒｅｓｉｇｈｔｅｄ）照明システムを備える。以下、“画素化されたイルミネータ”と呼ぶ光源は、以下“ルクセル“と呼ぶ別個独立に制御可能な光供給領域を複数備える画素化されたイルミネータのサイズ、位置及び向き、並びに撮像面に対して画素化されたイルミネータをボアサイトするのに用いられる光学系は、画素化されたイルミネータの虚像が撮像面と実質的に一致するようになっている。それ故に、画素化されたイルミネータの各ルクセルの虚像は、撮像面の対応する異なる領域に位置し、任意の二つのルクセルの虚像からの光は、撮像面の同一領域から射出又は通過することはない。本発明の一実施形態では、参照することによりここに導入される米国特許出願第０９／２５０，３２２号に記載の方法及び装置を用いて画素化されたイルミネータが撮像面に対しボアサイトされる。
【００１２】
ルクセルの虚像が位置する撮像面上の領域は、そのルクセルに対応する撮影対象の照明領域である撮影対象の領域を撮像する。ルクセルからの光は、ルクセルの虚像が位置する撮像面の領域に結像される照明領域のみを照明する。
【００１３】
本発明のいくつかの実施形態では、カメラがコントローラを備える。コントローラは、ルクセルにより供給される光の強度を制御することで、そのルクセルに対応する照明領域の照明強度を調整する。本発明のいくつかの実施形態では、コントローラがルクセルを制御することで、照明領域を照明している光の色相及び／又は彩度を調整する。
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、コントローラは、撮影対象の照明領域が結像される撮像面のピクセル又は複数ピクセルが、そのピクセル又は複数ピクセルに入射する照明領域からの光に応じて生成する信号を受信する。コントローラは、受信した信号に応じて、照明領域を照明しているルクセルによって供給されている光を制御する。本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、コントローラは、照明領域から、撮像面のピクセル又は複数ピクセルに到達する光の色相及び／又は彩度及び／又は強度を定める使用者からの指示を受ける。コントローラは、指示に対応してルクセルから供給される光を制御することで、ピクセル又はピクセル群に到達する光が、使用者によって定められた所望の特性を有するようにする。
【００１５】
例えば、本発明の一実施形態によるカメラを使用して、使用者が、高反射率を有する金属物体を撮像すると仮定する。人は、高反射率領域からカメラに到達する光を減らすことで、グレアを減らし、撮影対象の画像について知覚される質を改善することを好むであろう。本発明の一実施形態によれば、その人は、その人によって定められた最大光強度より大きな光強度を示す画像のピクセルに対応する照明領域の照明強度を所望量だけ減らすようにコントローラに指示することで、これを達成できる。本発明のいくつかの実施形態では、その人は、画像のプレビュー表示上で、その使用者が輝度の低減を望む領域又は複数領域をさし示すことでこれを達成できる。いくつかの実施形態では、領域又は複数領域を指し示した後に、使用者が、プレビューと共に表示される適当なコントロールパネル上で、その領域又は複数領域の照明を低減したいと望む量を指定できる。指し示された領域又は複数領域に対応する照明領域の照明をコントローラが低減した後、新しいプレビューが使用者に対して示されてもよい。使用者は、希望する場合は、その新しいプレビューを再度調整できる。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態では、カメラを用いて撮像されている撮影対象を照明している光の色相及び彩度が同様に調整される。例えば、画素化されたイルミネータが照明領域をＲ、Ｇ又はＢの光で照明すると仮定すると、使用者は、例えば前述した方法に類似の方法を利用して、撮影対象の照明領域を照明するＲ、Ｇ及び／又はＢの光の強度を調整することで画像の色を調整できる。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態では、撮像面上のピクセルの虚像は、撮像面上の単一のピクセルと実質的に一致する。 それ故に、ルクセルは、撮像面上の単一ピクセル上に結像される、撮像面に結像される撮影対象の領域、つまり照明領域、を照明する。本発明のいくつかの実施形態では、ルクセルの虚像が実質的に想像面上のピクセル群と一致しており、ルクセルは、そのピクセル群に結像される撮影対象の照明領域を照明する。本発明のいくつかの実施形態では、ルクセルが全て同一のサイズ及び／又は形状ではなく、２つの異なるルクセルが撮影対象内の異なるサイズ及び／又は形状の照明領域を照明できる。本発明のいくつかの実施形態では、撮像面上のルクセルの虚像は、撮像面上のピクセルより小さく、複数のルクセルの虚像が撮像面の単一ピクセル内に配置される。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態では、カメラが、カメラの撮像面に対してボアサイトされていない画素化されたイルミネータを有する照明システムを備える。その代わり、照明システムは自身の光学系を備え、その光学系はカメラによって撮像される撮影対象上に画素化されたイルミネータからの光の焦点を結ぶ。カメラは、照明システムの光学系を制御することで、画素化されたイルミネータからの光の焦点をカメラで撮像されている撮影対象に結像させるコントローラを備えていてもよい。
【００１９】
本発明を実施する際に画素化されたイルミネータとして利用するのに適した光供給システム及びデバイスは、市場で入手可能である。特に、画像の投影表示に用いるある種のライトプロジェクターが本発明の実施に適している。これらのライトプロジェクターは、所望の強度及び色で光を供給するように別個独立に制御可能なルクセルを備えている。ルクセルは、典型的なＣＣＤ又はＣＭＯＳカメラのピクセル並に小さく作ることができる。
【００２０】
参照することによりここに導入されるグランビルの米国特許第４，６８０，５７９号には、デジタルマイクロデバイス（ＤＭＤ）を利用するライトプロジェクタが記載されている。ＤＭＤでは、マイクロミラーがルクセルとして機能し、適当な光源により供給された所望の強度及び色の光を反射する。参照することによりここに導入されるアンダーソンの米国特許第５，８４４，５８８号には、乾式プリンタ用の照明システムとして利用されたＤＭＤデバイスが記載されている。テキサス・インスツルメントは、ＤＭＤライトプロジェクター及びＤＭＤを利用した画像投影システムを市場に出している。ＪＶＣは、液晶（ＬＣ）ピクセルを制御することで所望の強度及び色の光を投影するＤ−ＩＬＡ（ダイレクト、ダイレクトドライブ又はデジタル、イメージ・ライト・アムプリファイアー）画像投影システムを市場に出している。種々の投影光源が、“ディスプレイ・テクノロジー”というタイトルの技術紙に記載されている。同紙は、ＵＲＬサイト“ｗｗｗ．ｅｘｔｒｏｎ．ｃｏｍ”から２０００年４月に入手可能であった。同紙は、参照することによりここに導入される。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態の態様は、高解像度グレーレベル画像をより低いグレーレベル解像度のカメラを利用して取得することに関する。
【００２２】
本発明の典型的な実施形態では、撮影対象の第１の画像が一様なライティングを利用して取得される。視野の種々の領域を制御可能かつ別個に照明するように制御できるライティングは、（コントラストに関して）比較的平坦な画像が得られるように調整される。取得が（ゼロからある最大値まで）Ｎグレーレベルの解像度を有する場合、照明は、Ｎ’個の照度まで有することができる。Ｎ’個の照度は、各グレーレベルに、Ｎ＊Ｎ’＝ＣとなるようなＮ及びＮ’の組合せが存在するように間隔を開けられている。ただし、Ｃは、全てのピクセルについて等しい定数である。よって、照明が、最初の画像の取得時に測定された強度に合わせられ、第２の画像が取得されると、強度変動は、初期グレーレベル間の強度差の±０．５より小さくなる。しかし、本発明の典型的な実施形態では、取得レンジは、このグレーレベルの範囲を実質的に取得レベル全体のスキャンでカバーするように設定される。
【００２３】
Ｍ個の取得レベルとＰ個の照明レベルとが利用可能である場合、各ピクセル（ｉ，ｊ）は、二つの数値ｍｉｊ及びｐｉｊで表される。一様に照明された画像のグレーレベルは、これにより、Ｍ×Ｐ個のグレーレベルの解像度に導くことができる。
【００２４】
本発明のいくつかの実施型において、照明は、一つのピクセルよりも大きな領域に関してのみ制御される。この場合、第２の画像は、個々のピクセルの照明が個別に照明された場合のバラツキよりも大きなばらつきを有するであろう。典型的な一実施形態では、視野がＱ個の領域に分割される。一様に照明された画像が取得される。取得された領域上の強度は平均化され、（次の画像について）（平均値に基づいて）取得された強度が全ての領域にわたって、照明及び取得の量子化精度内で一様であるように照明が調整される。再び、各ピクセルは、一つは照明に関し、一つは取得に関する二つの数字で特徴づけられる。
【００２５】
照明及び取得のレベルの数は同じである必要はない。したがって、例えば、照明レベルが取得レベルの半数である場合には、照明レベルは２つ目の取得レベル毎に合わせられ、それにより２回目の取得における照明の全範囲が元のグレーレベルの±１となるようにする。第２の取得は、取得値の全範囲でこの範囲をカバーするように設定される。
【００２６】
これらの実施形態を利用し、各ピクセルの輝度が照明レベル及び取得輝度レベルから導かれている画像を生成することにより、極めて高解像度の（一様に照明された）グレーレベル画像を構築することができる。したがって、画像のグレーレベルの最初のＰビットは照明値により与えられ、画像のグレーレベルの次のＭビットは、２回目に取得された画像の取得レベルにより与えられる。一方が照明に関する情報を含み、他方が２回目の取得に関する情報を含む２つのマトリックスが用意されると都合がよい。
【００２７】
取得用に固定のＡ／Ｄを用いてもよいが、本発明のいくつかの実施形態では、（取得がピクセルの最低照度のグレーレベルで始まるように）取得のゼロレベルが調整可能であり、取得の最高グレーレベルが画像のもっとも明るい部分に合うようにＡ／Ｄゲインの調整が可能なＡ／Ｄを用いてもよい。少なくとも部分的にゲインを調整するために絞りが備えられてもよい。
【００２８】
上記の議論は、照明要素がピクセル又はピクセル群をオーバラップのないように照明するシステムを説明している。一般に、（個別ピクセル照明のための）ピクセルの照明、又は（領域内ピクセル照明用の）領域の照明は、一以上の隣り合うピクセルに少なくとも部分的にオーバラップする。このような場合、使用すべき照明を決めるときおよび画像を再構築するときに、リコンストラクション（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）は、オプションとして、隣接するピクセルの照明の影響を考慮する。望ましくは、領域照明に対し、光源の一様な輝度に対し各ピクセルが一様に照明されるようにオーバラップが調整される。このことは、例えば、部分の端部における照度が半分である点が照明されるガウシアン・ロール・オフを行うことで達成できる。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、撮像面であって、入射する光に応じた信号を生成する受光ピクセル及び前記撮像面上に撮影対象の像の焦点を合わせる光学系を有する撮像面；及び前記撮影対象を照明するための照明システムを備えるカメラにおいて、前記照明システムは：実質的に連続で独立に制御可能な光供給領域を複数有する照明部；実質的に前記カメラの視野の全てかつ前記カメラの視野のみを前記照明部からの光が照明するように前記撮影対象に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系；及び各光供給領域により供給される光を制御するコントローラを含むことを特徴とするカメラが提供される。
【００３０】
オプションとして、前記照明部の虚像が前記撮像面に位置するように前記照明部が前記撮像面に対しボアサイトされており、かつ、前記撮像面に前記撮影対象を結像する前記光学系が前記撮影対象上に前記照明部を結像させている。好ましくは、前記照明部の虚像は、実質的に前記撮像面と一致している。
【００３１】
本発明のいくつかの実施形態では、前記撮影対象から反射された前記光供給領域の各々からの光は、前記撮像面内の、異なる、連続したピクセルのグループに結像される。
【００３２】
本発明のいくつかの実施形態では、前記撮影対象で反射され、前記カメラで撮像された前記光供給領域の各々からの光は、前記撮像面内のピクセルのサイズに実質的に等しいサイズを有する前記撮像面の領域上に結像される。本発明の一実施形態では、前記光が結像される前記領域は、実質的に、前記撮像面上のピクセルの領域内に位置している。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態では、前記照明部の隣り合う少なくとも２つの光供給領域からの光が結像する前記撮像面上の領域は重なっている。
本発明のいくつかの実施形態では、前記照明部の隣り合う光供給部からの光が結像される前記撮像面上の領域には非常に小さい重なりがある。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態では、前記撮影対象で反射され、前記カメラにより撮像された、複数の光供給領域からの光は、前記撮像面内のピクセルのサイズと実質的に等しいサイズを有する前記撮像面の同じ領域に結像される。好ましくは、前記複数の光供給領域からの光は、実質的に、前記撮像面上のピクセルの領域内に結像されている。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態では、全ての光供給領域は、同じスペクトル特性を有する光を供給する。好ましくは、各光供給領域は白色光を供給する。
本発明のいくつかの実施形態では、各光供給領域は、少なくとも２つの異なる波長帯域の光を供給するように制御可能である。典型的な実施形態では、各光供給領域は、赤、緑及び青の光を供給するように制御可能である。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態では、前記複数の光供給領域は３つの光供給領域を含む。典型的な実施形態では、各光供給領域は、赤、緑又は青の光の異なる一つを供給する。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態では、前記コントローラは、各光供給領域により供給される赤、緑又は青色の光の強度を制御することで、前記光供給領域からの光により照明されている前記撮影対象の領域を照明している光の色相、彩度又は強度を前記撮影対象の他の領域を照明する光の色相、彩度及び強度から独立に調整する。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態では、前記コントローラは、少なくとも一つの光供給領域により供給される光を制御することにより、前記撮影対象により反射され、前記撮像面のピクセルに入射する光の赤、緑又は青色の強度配分を制御する。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態では、前記コントローラは、各光供給領域により供給される光の強度を制御することにより、前記光供給領域からの光で照明される前記撮影対象の一領域を照明する光の強度を、前記撮影対象の他の領域を照明する光から独立に制御する
【００４０】
発明のいくつかの実施形態では、前記コントローラは、少なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記撮影対象により反射され、前記撮像面のピクセルに入射する光の強度分布を制御する。
【００４１】
発明のいくつかの実施形態では、前記コントローラは、前記ピクセルに入射する光に応じて各ピクセルが生成する信号を受信し、前記撮影対象の照明を調整するために、数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を前記信号に応じて制御する。
【００４２】
オプションとして、前記コントローラは数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記撮影対象の一領域から前記カメラに到達する光であって、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の強度が予め定められている最大強度を超える光の強度を低下させる。上記に代えて又は加えて、前記コントローラは数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記撮影対象の一領域から前記カメラに到達する光であって、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の強度が予め定められている最小強度より小さい光の強度を増大させる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態では、前記カメラは、前記コントローラへ指示を送るための使用者操作用入力端末を備え、前記コントローラは、前記指示に応じて少なくとも一つの前記光供給領域からの光を制御し、前記撮影対象の照明を調整する。オプションとして、前記入力端末は、表示スクリーンを備えている。オプションとして、前記コントローラは、前記ピクセルから受信した信号に応じて、前記カメラにより撮像されている前記撮影対象の画像のプレビューを前記スクリーン上に生成する。オプションとして、前記スクリーンは接触検出型スクリーンであり、対象物又は領域を選択するために、前記撮影対象の前記プレビュー内の対象物又は領域を囲む境界を前記スクリーンに接触することで描くことができる。上記に代えて又は加えて、前記プレビュー内の対象物又は領域を選択するように制御できるポインタを備える。本発明のいくつかの実施形態では、前記コントローラは、前記選択された領域又は対象物に応じて光供給領域によって供給される光を制御する。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態において、前記コントローラは、前記スクリーン上にコントロールアイコンを有するコントロールパネルを表示し、前記コントロールアイコンを操作することにより指示が前記コントローラへ送られる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態では、前記撮像面のオン・オフをゲート制御するために前記コントローラが開閉するシャッターを備える。
本発明のいくつかの実施形態では、前記撮像面のピクセルはオン・オフ制御可能であり、前記コントローラは前記ピクセルをゲート制御することにより前記撮像面をオン・オフする。
【００４６】
上記に代えて又は加えて、前記コントローラは光供給領域を同時に明滅させることで、前記撮影対象を照明するパルス幅を有する少なくとも一つの光パルスを射出する。オプションとして、前記コントローラは、前記少なくとも一つの光パルスが射出された時間と対応する時間に前記撮像面のオンオフをゲート制御する。オプションとして、前記コントローラは、前記照明システムが前記撮影対象を照明するために光を供給しているときには前記撮像面をオフにゲート制御する。
【００４７】
上記に代えて又は加えた、前記少なくとも一つの光パルスは、連続した光パルスを含む。オプションとして、前記コントローラは、連続光パルスのうち、射出された第１の複数の光パルスの各光パルスに続いて、第１の時間経過後に、第１のゲート時間の間、前記撮像面をオンにゲート制御し；射出された第２の複数の光パルスの各光パルスに続いて、第２の時間経過後に、第２のゲート時間の間、前記撮像面をオンにゲート制御する。好ましくは、第１及び第２のゲート時間の中間点は、それぞれが追っている射出された光パルスに対し同じ時間だけ遅れている。オプションとして、第１のゲートの持続時間は、パルス幅の３倍以上である。オプションとして、第２のゲート時間の持続時間は、射出された光パルスのパルス幅と実質的に等しい。一般的に、前記コントローラは、前記撮影対象の一領域からカメラに到達する光の強度を、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の量から判断する。好ましくは、前記コントローラは前記光供給領域により供給される光を制御することで予め定められた光強度と前記撮影対象から前記撮像面内の各ピクセルに到達する光の強度との差を小さくする。前記コントローラは、前記撮像面のピクセル上に結像される前記撮影対象の領域までの距離を、前記第１及び第２のゲートの間で前記ピクセルに入射する光の量に基づいて決定することができる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態において、前記光供給領域は、光を射出する光源である。各光供給領域はレーザを備えている。あるいは、各光供給領域はＬＥＤを備えている。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態において、カメラは、光源を備え、前記光供給領域は、前記光供給領域に入射する前記光源からの光を反射し、変調することにより光を供給する。本発明の一実施形態において、各光供給領域は、前記撮影対象上に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系に向かう方向に光を反射するよう制御可能なマイクロミラーを備えている。あるいは、各光供給領域は、透過率が制御可能である液晶セル及びミラーを備えており、前記光源の光は前記液晶セルに入り、前記ミラーに反射されて、前記液晶セルから、前記撮影対象上に前記照明部の像の焦点を合わせる前記光学系に向かう方向へ出ていく。
【００５０】
本発明の一実施形態によれば、ピクセルを有する撮像面及び前記撮像面上に前記撮影対象を結像するための光学系を備えているカメラにおいて、複数のライトプロバイダーを備える照明部を用いて前記撮影対象を照明することにより、少なくとも一つのピクセルを含むが前記撮像面上の全てのピクセルは含まない前記撮像面の一領域上に結像されている前記撮影対象の各領域が、実質的に前記領域にのみ光を供給する少なくとも一つのライトプロバイダーによって供給された光によって照明すること；及び、前記撮影領域の一領域に、前記少なくとも一つのライトプロバイダーによって供給される光を制御することで前記撮影領域の照明を調整することを含む方法がさらに提供される。前記少なくとも一つのピクセルは単一のピクセルであってもよい。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態において、方法は、前記照明部の虚像が実質的に前記撮像面に位置するように前記照明部に対してボアサイトすることを含む。
【００５２】
好ましくは、前記照明部の虚像は実質的に前記撮像面と一致している。本発明のいくつかの実施形態では、各ライトプロバイダーの虚像が、前記撮像面上の異なる、連続したピクセル群内に配置されている。本発明のいくつかの実施形態において、各ライトプロバイダーの虚像は、実質的に、対応する単一のピクセル内に配置されている。本発明のいくつかの実施形態では、複数のライトプロバイダーの虚像が、実質的に、対応する単一のピクセル内に配置されている。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態では、前記ライトプロバイダーは別個独立に制御可能であり、各光供給領域を制御することには、前記光供給領域の各々を他の光供給領域から独立に制御することが含まれる。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態では、光を制御することには、カメラによって生成された前記撮影対象の画像内のコントラストを制御することが含まれる。本発明のいくつかの実施形態では、コントラストを制御することには、前記画像の局所領域のみのコントラストを制御することが含まれる。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態では、光を制御することには、前記光を制御することにより、前記撮像面内のピクセル上に入射する、前記撮影対象からの光の強度配分を調整することが含まれる。オプションとして、強度配分を調整することには、前記強度配分のパラメータを制御することが含まれる。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態において、光を制御することには、予め定められた画像処理手順を実行するために光を制御することが含まれる。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態において、前記画像処理手順には、アンシャープ・マスキングが含まれる。本発明のいくつかの実施形態において、前記画像処理手順にはシャープニングが含まれる。本発明のいくつかの実施形態において、前記画像処理手順には、スムーシングが含まれる。本発明のいくつかの実施形態において、前記画像処理手順には、ヒストグラム均等化が含まれる。
【００５８】
本発明の一実施形態によれば、撮像方法において、実質的に一様なライティングで撮影対象の少なくとも一部を照明する；前記撮影対象の前記少なくとも一部の輝度値のバラツキを低減する、空間的に変動する照明を求める；前記少なくとも一部を前記変動する照明で照明する；前記少なくとも一部の第２の画像を取得する、前記第２の画像は、前記少なくとも一部における複数領域の輝度値を有する；及び前記輝度値および前記照明の変動する値とから、一様照明下の前記撮影領域の輝度値を求めることを特徴とする方法がさらに提供される。
オプションとして、照明することには、請求項５０から５７のいずれかの方法を用いて照明することが含まれる。
【００５９】
本発明の一実施形態において、前記第２の画像を取得することには、前記画像の輝度値の範囲に限定された輝度取得レンジを用いて前記画像を取得することが含まれる。
【００６０】
下記は、本発明の実施形態の例を記載したものであり、ここに添付した図面を参照しながら読まれるべきものである。図面において、１以上の図面に現れる同一の構造、要素又は部分は、通常、それらが現れる全ての図面において同じ符号を付されている。図面に示されている部品及び特徴の寸法は、説明の便利と明瞭のために選択されたもので必ずしも実寸ではない。図面は、以下に列挙されている。
【００６１】
［好ましい実施形態の詳細］
図１は、本発明の一実施形態による照明システム２１を備えたカメラ２０を示す。
【００６２】
カメラ２０は、ピクセル２４を有するＣＣＤ又はＣＭＯＳ受光面のような撮像面２２、及び撮像面２２に撮影対象（ｓｃｅｎｅ）の画像をフォーカスするための、レンズ２６によって表されている光学系を備えている。図１（及び後述する図２及び３）では、単一のレンズ２６で光学系を表しているが、光学系は、任意の適切な光学系を含んでいてもよく、撮像面２２に画像をフォーカスするための当該技術で知られている複数のレンズ及び光学要素を含んでいてもよい。
【００６３】
照明システム２１は、複数の光供給ルクセルを有する画素化された（ｐｉｘｅｌａｔｅｄ）イルミネータ３０を備える。画素化されたイルミネータ３０は、もっとも望ましくは、画素化されたイルミネータ３０の虚像が撮像面２２と実質的に一致するように、適当なビームスプリッター３４と必要な光学要素（不図示）を用いて撮像面にボアサイトされている（ｂｏｒｅｓｉｇｈｔｅｄ）。なお、レンズ２６が、カメラ２０によって撮像される撮影対象の画像を画素化された面２２にフォーカスさせることと、画素化されたイルミネータ３０からの光をその撮影対象にフォーカスさせることの双方に利用されているので、画素化されたイルミネータ３０の虚像は、カメラのズーミング操作中に、自動的に撮像面２２上に一致した状態を維持する。
【００６４】
一般的に、画素化されたイルミネータ３０は、撮像面２２と同じサイズである必要はない。しかし、画素化されたイルミネータ３０の虚像が撮像面２２と実質的に一致するためには、撮像面に対しボアサイトされている画素化されたイルミネータ３０又は画素化されたイルミネータの実像又は虚像は、撮像面と同じサイズ及び形状を有さなければならない。図１及び後述の図面では、説明の便宜上、画素化されたイルミネータ３０は、一例として、撮像面２２と同じサイズを有するように示されている。それ故に、画素化されたイルミネータ３０は、撮像面２２と実質的に同じサイズを有する、画素化されたイルミネータ３０の適切な実像又は虚像を与える光学系抜きで撮像面２２に対してボアサイトされているように示されている。画素化されたイルミネータ３０は、先に引用した米国特許出願０９／２５０，３２２に記載されているのと類似の方法を用いて撮像面２２に対してボアサイトさせることができる。
【００６５】
一例として、画素化されたイルミネータ３０のルクセル３２は、各ルクセル３２の虚像が撮像面２２の単一のピクセル２４と実質的に一致するようなサイズと形状を有すると仮定される。それ故に（画素化されたイルミネータ３０の虚像が撮像面２２と実質的に一致するので）、撮像面２２の各ピクセル２４について一つのルクセル３２がある。
【００６６】
カメラにより撮像されている撮影対象内に置かれたカメラの物体面３６におけるカメラ２０の視野が、メッシュ角４０を含む直線的なメッシュ３８により表されている。任意の特定のメッシュ角４０からの光がレンズ２６によってその特定のメッシュ角に対応する撮像面２２の単一のピクセル上に焦点を結ぶようレンズ２６によって集められるように、メッシュ角４０はピクセル２４と相応している（ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ）。本発明の典型的な実施形態では、各ルクセル３２からの光は、ビームスプリッター３４によって反射され、実質的に一つのメッシュ角４０の全体のみを照明する。ルクセル３２によって照明されるメッシュ角は、ルクセルの虚像が一致するピクセル２４に対応する。各ルクセル３２の虚像が実質的に単一のピクセル２４と一致するという仮定の結果、例えば、ルクセル３２からの光が実質的に単一のメッシュ角４０の全体のみを照明する。本発明のいくつかの実施形態では、ルクセル３２のサイズ及び形状並びに画素化されたイルミネータ３０の位置は、隣り合うルクセル３２からの光が隣り合うメッシュ角４０と重なるようになっている。撮像される撮影対象の照明領域とは、単一のルクセル３２からの光により照明することのできる撮影対象の領域をいう。撮影対象の照明領域の境界は、通常、撮影対象上に投影されたメッシュ角４０の境界と一致しているか近くになる。
【００６７】
図１の点線４１は、撮像面２２、画素化されたイルミネータ３０及び視野３８の外縁における対応する点の間の選択された光線を表す。点線上の矢印は、光の進む方向を表してる。線に沿った両方の方向を指す矢印を有する線４１において、視野３８の方を指す矢印は、視野を照明する画素化されたイルミネータ３０の光の方向を示す。視野と反対の方向を指す矢印は、視野３８で反射され撮像面２２に焦点を結ぶ光を示す。
【００６８】
ルクセル３２、撮像面２２のピクセル２４、メッシュ角４０、及びカメラによって撮像されている撮影対象の照明領域の関係を説明するために、文字“Ｅ”５１が撮影対象を表すものと仮定する。文字５１は物体面３６と同一平面上にあり、視野３８内に位置していると仮定する。（文字５１はカメラ２０から見たときに正しい向きを向いており、読者からは後ろから見ているので反対に見える。）
【００６９】
図１において、文字５１は物体面３６と同一面上にあるため、また、ルクセル３２の虚像がピクセル２４と一致するため、文字５１の照明領域はメッシュ角４０と一致し、文字５１の隣り合う照明領域は連続しており重なり合わない。文字５１が平面でなく、また物体面３６に対して平行でなければ、文字５１の照明領域はもちろん方形とはならず、文字５１の表面形状（及びルクセル３２の形状）によって決まる一般に曲線の境界線によって形成されるであろう。文字５１が物体面３６から離れるように物体面３６に垂直な方向に変位すれば、隣り合う照明領域はそれら相互の境界に沿って重なり合う。重なり合う量は、変位量と共に変わる。例えば、文字５１の変位が直線的で回転を含まなければ、重なりは、変位量に対し線形に増大する。
【００７０】
描写の便宜のため、図１では文字５１の鉛直な“背”と水平な“腕”の幅がメッシュ角４０のサイズと等しい幅を有するように示されている。文字５１の背と腕は、もちろん複数のメッシュ角４０の幅を有することができ、及び／又は幅はメッシュ角の分数に等しくてもよく、あるいは、メッシュ角の縁端からずれる（ｏｆｆｓｅｔ）こともできる。文字５１の照明領域を照明する、画素化されたイルミネータ３０のルクセル３２に陰影を付けている。陰影を付けられたルクセル３２は、視野３８内の文字５１に対応し、上下が逆さまで左右が反対である照明パターン“Ｅ”５２を形成する。同様に、陰影を付けられた撮像面２２のピクセル２４は、カメラ２０によって視野３８の文字５１が結像され、撮像面に結像文字“Ｅ”５３を形成するピクセル２４を示している。撮像面２２の文字５３は、ビームスプリッター３４で、画素化されたイルミネータ３０の文字５２が反射したものである。
【００７１】
文字５２における陰影を付けられたルクセル３２の各々からの光は、視野３８内の文字５１の対応する照明領域４０を照明する。（便宜上、文字５１の照明領域はメッシュ角４０と一致しているので、メッシュ角４０を識別するための数字４０を用いて照明領域に言及する。）例えば、画素化されたイルミネータ３０の文字５２の短い中央のアームの先端のルクセル３２からの光は、文字５１の短い中央のアームの先端に位置する照明領域４０のみを照明する。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ルクセル３２は、カメラ２０によって撮像される撮影対象用に、所望の照明パターンを提供するように制御できる。本発明のいくつかの実施形態では、ルクセル３２は“カラー”ルクセルであり、光強度と共に、異なる色の光を提供するようにピクセルからの光のスペクトルが制御できる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、ルクセル３２はＲＧＢルクセルであり、異なるＲ、Ｇ及びＢ光の組合せを提供するように制御でき、それにより撮影対象の照明領域を照明する光の色相、彩度及び強度を調整できる。本発明のいくつかの実施形態では、ルクセル３２は、一定の波長の光を提供する“グレーレベル”ルクセルであり、ルクセルにより供給される光強度のみが変えられる。本発明のいくつかの実施形態では、ルクセル３２によって供給される光は可視スペクトルに限定されず、例えば赤外又は紫外光を含むことができる。
【００７３】
ルクセル３２は、放射、反射若しくは透過、又はこれらのプロセスの組合せによって光を供給及び制御することができる。例えば、ルクセル３２は、光を放射するレーザ、光を反射するマイクロミラー、及び／又は光を透過する液晶セルのような光源の一つ又は組合せを含むことができる。本発明のいくつかの実施形態では、複数の段階に制御された照明を供給することができる。
【００７４】
照明システム２１は、ルクセル３２と、撮像面２２を遮光する（ｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）ためのシャッター６２とを制御するためのコントローラ６０を備えていてもよい。コントローラ６０は、カメラ２０により撮像される撮影対象を照明するために少なくとも一つの光パルスを供給するように画素化されたイルミネータ３０から供給された光を切る（ｓｈｕｔｔｅｒｓ）。本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０は、ルクセル３２をつけたり消したりすることで画素化されたイルミネータ３０からの光を切る。本発明のいくつかの実施形態では、カメラ２０がシャッターを備え、そのシャッターは、コントローラ６０により制御されて、画素化されたイルミネータ３０からの光を切るために光を透過させたり透過させなかったし、カメラによって撮像される撮影対象を照明する少なくとも一つの光パルスを生成する。シャッターは、例えば、画素化されたイルミネータ３０とビームスプリッター３４の間に配置することができる。画素化されたイルミネータ３０が、図２に示すイルミネータのように、光源からの光を反射することにより撮影対象を照明するための光を供給するイルミネータであれば、シャッターは光源とイルミネータの間に配置することができる。
【００７５】
オプションとして、コントローラ６０は、光パルスを供給するためにルクセル３２が“オン”である時間の間、シャッター６２が光を透過させないようにシャッター６２を制御する。これは、例えばカメラ２０の内部構造にイルミネータからの光が反射する、すなわち光の“ハローイング”の結果として、カメラ２０によって撮像されている撮影対象により反射されることなく撮像面２２に到達した可能性のある、画素化されたイルミネータ３０からの光による撮像面２２の露光を縮小する。
【００７６】
光の強度は、下記の方法の一以上により変えることができる：
（１）各ルクセルから射出されるパルス数を変えることができる。したがって、例えば２５６の照明レベルが望まれている場合には、各フレーム（画像）について２５６の光パルスが利用可能でなければならない。各ルクセルの光レベルは、パルス数を変えることで調整される。
（２）複数の制御可能な減衰レベルを有する空間減衰器が照明レベルを調整するのに用いられる。
（３）光パルスの長さが調整される。
（４）例えばルクセルレーザ源への電流を調整することで、光パルスの強度が調整される。
強度を変えるための他の方法を用いてもよい。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態では、少なくとも一つの光の各光パルスが放射された時間から正確に測定された遅延時間に続いて、シッター６２が正確に測定された有限の“ゲート”時間の間、ゲート制御により開かれる。この間、シャッター６２は、光を透過させる。以下、合わせて“照明レンジパラメータ”と呼ぶこととする光パルス幅、繰り返し率、ゲート幅、及びゲートとライトパルスの相対的タイミングは、撮像面２２に到達する光パルスの光が、カメラ２０からの距離が所望の限られた範囲内にある撮影対象のみによって反射されているように決められる。距離のレンジは、所望の被写界深度及びカメラからの距離（つまり範囲）を有する撮影対象を規定する。
【００７８】
本発明を実施するときは、カメラ２０によって撮像される撮影対象に望まれる範囲及び被写界深度に対する適切な照明レンジパラメータを決めるのに、当該技術で知られている種々の方法を用いることができる。レンジパラメータと、被写界の範囲及び被写界深度との間の関係は、先に引用したＰＣＴ刊行物ＷＯ９７／０１１１１、ＷＯ９７／０１１１２、及びＷＯ９７／０１１１３に記載されている。
【００７９】
本発明のいくつかの実施形態では、レンジパラメータが決定され、そして決定されたレンジパラメータが撮影対象の範囲及び被写界深度を規定するが、本発明のいくつかの実施形態では、撮影対象までの距離が決められ、そしてその距離に応じてレンジパラメータが決められる。距離は、例えばフォーカスにより範囲を決めるための若しくは任意の時代の航空技術により範囲を決めるための装置及び方法、ゲート型３Ｄカメラで用いられている技術、又は幾何学的な技術を用いて決めることができる。撮影対象内の領域までの距離を決めるための技術は、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ９８／００４７６及びＰＣＴ／ＩＬ９８／００６１１に開示されており、それらの開示内容は参照することによりここに導入される。ゲート型３Ｄカメラ及び関連技術はＰＣＴ刊行物ＷＯ ９７／０１１１１、ＷＯ ９７／０１１１２、ＷＯ ９７／０１１１３及び米国出願０９／２５０，３２２に記載されている。撮影対象内の領域までの距離を測定するための実質的に“幾何学的な”方法を利用するカメラについては、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ９７／００３７０に記載されており、その開示内容は参照することによりここに導入される。
【００８０】
本発明にいくつかの実施形態では、カメラ２０は３Ｄカメラであり、照明パラメータは、撮像された撮影対象の３Ｄマップを提供できるように決められる。パラメータは、ＰＣＴ刊行物ＷＯ ９７／０１１１１， ＷＯ ９７／０１１１２， ＷＯ ９７／０１１１３に記載の方法を用いて決めることができる。
【００８１】
なお、カメラ２０では、撮像面２２がシャッター６２によりシャッターを切られる（ｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）が、本発明のいくつかの実施形態では、撮像面２２が“自己シャッタリング型（ｓｅｌｆ ｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）”撮像面であり、撮像面内に備えられた制御回路により撮像面のシャッターが切られる。参照することによりその開示内容がここに導入されるＰＣＴ刊行物ＷＯ ００／１９７０５には、自己シャッタリング型撮像面が記載されている。その撮像面では、撮像面内の各ピクセルが、ゲート制御でピクセルをオン又はオフするように制御できる回路を備えている。
【００８２】
本発明の実施形態によれば、異なるルクセル３２が異なるスペクトル分布で特徴付けられる光を提供できるように、撮像面２２のピクセル２４は異なるタイプのスペクトル感度を有することができる。例えば、本発明のいくつかの実施形態における撮像面２２は、“色を識別できない（ｃｏｌｏｒｂｌｉｎｄ）”グレーレベル撮像面である。撮像面内の全てのピクセルはグレーレベルピクセルである。グレーレベルピクセルは、実質的に、ピクセルに入射する同一の有限なスペクトルの光の強度の総和に対してのみ感度を有する。本発明のいくつかの実施形態では、撮像面２２は、“カラー撮像面”２２である。カラー撮像面２２はカメラ２０が撮像した撮影対象のカラー画像を提供する。ピクセル２４は、ＲＧＢピクセルのような色感度を有するピクセルである。本発明のいくつかの実施形態では、ピクセル２４は、赤外又は紫外光に対し感度を有する。
【００８３】
本発明の実施形態による照明システムによって提供できるいくつかのライティング効果を説明するために、例えば、画素化されたイルミネータ３０がＲＧＢカラーイルミネータであり、撮像面２２がＲＧＢカラー撮像面であると仮定する。さらに、カメラ２０によって撮像される文字５１の表面は白色であり、文字は黒色の背景におかれると仮定する。画素化されたイルミネータ３０のルクセル３２が供給する光の色を変えることにより、カメラ２０が提供する文字５１、すなわち撮像面２２に形成される文字５３の像の色を変更することができる。例えば、照明パターン５２のルクセル３２が文字５１をＲ、Ｇ又はＢ光の一つで照明すれば、撮像面２２上の画像５３は、それぞれ赤、緑又は青になる。本発明の実施形態によれば、画素化されたイルミネータ３０上の異なるルクセルを異なる色相の光を供給するように制御することにより、文字５１の“虹”色画像を生成することもカメラ２０にとってもちろん可能である。
【００８４】
ルクセル３２からの光は、文字５１の異なる表面領域間の反射率の変動を補償するように制御することも可能である。例えば、文字５１の中央のアームの表面領域が色あせており、文字５１の他の表面領域に比べて相対的に低い反射率で特徴付けられると仮定する。もし、文字５１の表面の照明強度が実質的に一様であれば、カメラ２０によって提供される文字５１の画像において中央の短いアームは薄く現れる。本発明の実施形態によれば、色あせを補償するために、照明パターン５２（つまり“Ｅ”５２）の中央のアームにおけるルクセル３２からの光の強度は、照明パターン５２の他のルクセル３２からの光の強度に対し大きくされる。
【００８５】
本発明の実施形態による照明システムは、“極端な”ライティング効果を提供することもできる。例えば、照明パターン５２の中央及び下のアームにおけるルクセルを切り、光を供給しないようにすると、文字５１の背及び底部のアームのみが照明され、文字５１の画像は“Ｌ”となる。
【００８６】
“Ｅ”のみを含む撮影対象の上記例は、もちろん、説明の明確を容易にするために用意された非常に簡単化された撮影対象である。もちろん、もっと相当に複雑で入り組んだ撮影対象をカメラ２０で撮像でき、照影システム２１は、上記ライティング効果よりももっと相当に微妙で複雑なライティング効果を与えるのに利用できる。
【００８７】
例えば、大きな反射率の高い金の耳飾りを付けた若い婦人のポートレートをカメラ２０で撮像しており、婦人の顔は明るく彩られた花のアレンジメントで囲まれていると仮定する。婦人の顔が比較的青白ければ、それがより生き生きと見えるように、コントローラ６０が、彼女の顔に薄い色合いがつくように画素化されたイルミネータ３０の光を制御できる。耳飾りが明るすぎるようであれば、コントローラ６０は、画素化されたイルミネータ３０のルクセル３２を耳飾りの照明の強度が減るように制御できる。
故に、本発明の実施形態による照明システムは、カメラによって撮像される撮影対象の照明を画像の色及びコントラストの双方を調整するように制御できる。
【００８８】
オプションとして、カメラ２０は、視覚的な表示スクリーン６２を備える。スクリーン６２は、カメラ２０を利用する者がコントローラ６０へ情報を送ったり、受け取ったりするのに使用される。カメラ２０が撮影対象を撮像している場合、コントローラ６０は、例えば、スクリーン６４に撮影対象のプレビューを表示してもよい。本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０が、トグル及びスライドボタンのような適当な制御用ボタン６８を有するコントロールパネル６６、及び／又はコントローラ６０に命令を送るためのキーボード（不図示）をも表示する。本発明のいくつかの実施形態では、使用者が、プレービュー内の領域を選択することで、使用者が照明の調整を希望する撮影対象の領域を指定できる。領域の選択には、当該技術で知られている種々の方法を利用することができる。例えば、使用者は、指でその領域を触る、又はスタイラスを用いてその領域の周りの輪郭を描くことができる。本発明のいくつかの実施形態では、カメラ２０は、選択すべき領域の周りに適当な境界を描くのに利用できる、又は当該技術でよく知られている画像処理方法を用いて領域の輪郭が自動的に描かれる対象物を指し示すのに利用できるマウスを備える。いったん領域が選択されると、使用者は、スクリーン６６上に示されている適切な制御ボタンを押す又はスライドさせることによりその領域のための照明に望まれる変更を指示する。
【００８９】
図１において、スクリーン６４は、文字５１のプレビュー文字Ｅ７０を、プレビュー７０が示されているときに得られている照明条件下でカメラ２０により撮像されるであろう状態で示している。一例として、プレビュー７０では、文字の底部のアームが薄くなっている。これは、“プレビューＥ”７０の底部のアームの陰影をプレビューＥの他の領域の陰影と比べて薄くすることで示されている。カメラ２０によって提供される文字５１の画像を改善するために、使用者はプレビュー文字７０の底部のアームを選択する。本発明のいくつかの実施形態では、使用者が、コントロールパネル６６に表示された適当なスライダーを必要量動かすことにより、プレビュー７０の選択された領域に対応する文字５１の領域の照明を増大させる。コントローラ６０は、使用者がスライダーを動かした量に応じて選択された領域に対応するルクセル３２を制御し、出力スクリーンに文字５１の調整済みプレビューを表示する。もし使用者が、調整済みのプレビューに対し、文字５１の照明はさらなる調整を必要とすると判断した場合は、使用者は、プレビュー内の文字の調整すべき領域を再度選択し、表示されたコントロールパネル６６を利用して照明の希望する調整を指示する。使用者がさらなる調整は必要ないと判断した場合には、使用者はカメラ２０に文字５１の撮像を指示する。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０が撮像面２２のピクセル２４から、ピクセルに入射する光に応じた信号を受信する。本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０は、ピクセル２４からの信号をそのピクセルに対応するルクセル３２の光出力を較正するのに利用する。使用者は、カメラ２０の視野いっぱいに広がる一様な反射率を有する適当な面を撮像するようにカメラ２０を操作する。 コントローラ６０は、ルクセル３２の制御設定とルクセルの光出力との対応関係を決定するのに信号を利用する。
【００９１】
本発明のいくつかの実施形態では、このような測定はルクセル間の重なりを判断するのに利用できる。例えば、個々のピクセルが選択的に照明されるところでは、ピクセルが順次照明され、隣り合うピクセルでカメラが取得する照明の強度が求められる。同様に、視野の領域が同時にに照明された場合には、エッジの欠落（ｆａｌｌ−ｏｆｆ）及び重なりが同じ方法で求めることができる。これらの測定は、本発明のいくつかの実施形態における結果の確実性を修正するのに利用できる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０は、信号に応じて、ピクセルに対応するルクセル３２によって供給される光を制御する。例えば、使用者が、撮像される撮影対象の領域の輝度を所望量増大するようにコントローラに指示すると仮定する。コントローラ６０は、ピクセル２４からの信号から求められたその領域の輝度が、撮影対象のその領域の輝度が所望の大きさであることを示すまで、ルクセルの出力強度を増大させる。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態では、撮像された撮影対象で所望のコントラストが得られるように、コントローラ６０がカメラ２０によって撮像された撮影対象の照明を特定のアルゴリズムに従って自動的に調整する。例えば、本発明の実施形態によれば、コントローラ６０は、ピクセルに入射している光の強度が予め定められている強度より大きいことを示す信号を生成するピクセルに対応する撮影対象内の照明領域の照明を自動的に減らすことができる。同様に、コントローラ６０を、入射光の強度が低いことを示すピクセル２４に対応する照明領域の照明を増大させるようにプログラムすることもできる。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０は、カメラ２０によって撮像された撮影対象の画像のよりいっそう複雑な処理を行うことにピクセル２４の信号を利用する。例えば、コントローラ６０は、撮影対象の照明の制御することで、画像のスムージング又は画像のシャープニングを行ってもよい。本発明のいくつかの実施形態において、コントローラ６０は、例えば、撮像された撮影対象の輝度ヒストグラムの平均輝度及び／又は輝度範囲などのパラメータを求めるのにピクセル２４からの信号を利用する。次にコントローラ６０は、撮影対象内の画像のパラメータが所望の値となるように撮影対象の照明を調整する。本発明のいくつかの実施形態では、画像又は画像の一領域についてのヒストグラム均等化のような“ヒストグラム調整”がコントローラ６０によって、光強度の総積分値がピクセル２４に達する単一のヒストグラムについて行われる。本発明のいくつかの実施形態では、画素化されたイルミネータ３０により供給される光の各色について輝度ヒストグラムを調整する。例えば、画素化されたイルミネータがＲＧＢ光を供給する場合には、ヒストグラムは、Ｒ、Ｇ及びＢの各光について調整される。
なお、本発明の実施形態によるカメラ２０は、カメラによって撮像される撮影対象内の領域の反射率の正確な測定、及びその結果としてカメラによって撮像される撮影対象の高解像度処理を提供する。
【００９５】
本発明のいくつかの実施形態の態様は、高解像度グレーレベル画像をそれよりも低いグレーレベル解像度を有するカメラを利用して取得することに関する。そのような画像を取得する典型的な方法が図４に示されている。
【００９６】
図４に概要が示された実施形態によれば、一様なライティングによる第１の画像が最初に取得される（２００）。画像中の輝度の値はピクセルの照明の値を決めることに利用され（２０２）、それにより視野の種々の領域を別々に照明するライティングが（コントラストに関して）比較的フラットな画像を与えるように調整される。これらの照明の値は保存される（２０４）。取得が（ゼロからある最大値まで）Ｎグレーレベルの解像度を有する場合、照明は、Ｎ’個の照度まで有することができる。Ｎ’個の照度は、各グレーレベルに、Ｎ＊Ｎ’＝ＣとなるようなＮ及びＮ’の組合せが存在するように間隔を開けられている。ただし、Ｃは、全てのピクセルについて等しい定数である。
【００９７】
この平坦化照明下で第２の画像が取得される（２０８）。理想的には、この画像内の強度変動は、初期グレーレベル間の強度差の±０．５より小さい。本発明の典型的な実施形態では、実質的に取得レベルの全範囲でこのグレーレベルの範囲をカバーするように取得レンジが設定される（２０６）。取得値は、好ましくは格納される（２１０）
【００９８】
Ｍ個の取得レベルとＰ個の取得レベルとが利用可能である場合、各ピクセル（ｉ，ｊ）は、二つの数字ｍｉｊ及びｐｉｊによって特徴づけられる。一様に照明された画像の階調は、（理想的には）このようにＭ×Ｐのグレーレベルの解像度に導くことができる。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態では、一ピクセルよりも大きな領域に関してのみ照明が制御される。この場合、第２の画像は、個々のピクセルの照明が個別に照明されたときのばらつきよりも大きなばらつきを有するであろう。典型的な一実施形態では、視野がＱ個の領域に分割される。一様に照明された画像が取得される。取得された領域上の強度は平均化され、（次の画像について）（平均値に基づいて）取得された強度が全ての領域にわたって、照明及び取得の量子化精度内で一様であるように照明が調整される。再び、各ピクセルは二つの数字で特徴づけられる、一つは照明に関するものであり、一つは取得に関するものである。
【０１００】
照明及び取得のレベルの数は同じである必要はない。したがって、例えば、照明レベルが取得レベルの半数である場合には、照明レベルは２つ目の取得レベル毎に合わせられ、それにより２回目の取得における照明の全範囲が元のグレーレベルの±１となるようにする。第２の取得は、取得値の全範囲でこの範囲をカバーするように設定される。
【０１０１】
各ピクセルの輝度が照明レベル及び取得輝度レベルから導かれている画像を生成することにより、極めて高解像度の（一様に照明された）グレーレベル画像を構築することができる（２１２）。したがって、非常に簡単な実施形態では、画像のグレーレベルの最初のＰビットは照明値により与えられ、画像のグレーレベルの次のＭビットは、２回目に取得くされた画像の取得レベルにより与えられる。例えばコントローラ６０のメモリ内に、一方が照明に関する情報を含み、他方が２回目の取得に関する情報を含む２つのマトリックスが備えられると都合がよい。
【０１０２】
取得用に固定のＡ／Ｄを用いてもよいが、本発明のいくつかの実施形態では、（取得がピクセルの最低照度のグレーレベルで始まるように）取得のゼロレベルが調整可能であり、取得の最高グレーレベルが画像のもっとも明るい部分に合うようにＡ／Ｄゲインの調整が可能なＡ／Ｄを用いてもよい。ゲインを少なくとも部分的に調整するために絞りが備えられてもよい。これらの方法は、それらがより高解像度のグレーレベルを提供する一方、
【０１０３】
上記の議論は、照明要素がピクセル又はピクセル群をオーバラップのないように照明するシステムを説明している。一般に、（個別ピクセル照明のための）ピクセルの照明、又は（領域内ピクセル照明用の）領域の照明は、一以上の隣り合うピクセルに少なくとも部分的にオーバラップする。このような場合、使用すべき照明を決めるときおよび画像を再構築するときに、リコンストラクション（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）は、オプションとして、隣接するピクセルの照明の影響を考慮する。望ましくは、領域照明に対し、光源の一様な輝度に対し各ピクセルが一様に照明されるようにオーバラップが調整される。このことは、例えば、部分の端部における照度が半分である点が照明されるガウシアン・ロール・オフを行うことで達成できる。
この方法が、撮影対象の一部のみを取得する又は撮影対象を区分けした部分を取得するのに利用することができることが理解されるべきである。
【０１０４】
図２は、本発明の実施形態による照明システム７２を備えるカメラ２０に類似のカメラ７１を模式的に示す。照明システム７２は、ルクセル７６を有する画素化されたイルミネータ７４、ビームスプリッター７８、及びビームスプリッター７８に入射する光を供給する光ゲイン８０を備える。光源８０は一例として白熱ランプとして模式的に示されているが、光源８０は、例えばレーザ、レーザ・アレー、フラッシュランプ、アーク光源、及び積分球のようなあらゆる適切な光源を含むことができる。光源８０は、光が適切にビームスプリッター７８に入射するように、光源からの光を集光し及び／又は方向付けるために必要な光学要素を備えることもできる。ビームスプリッター７８は、画素化されたイルミネータ７４に入射するように、光の一部を反射する。図２では、図１のように、点線４１と関連する矢印は選択された光線に沿った光の進む方向を示している。
【０１０５】
本発明のいくつかの実施形態において、画素化されたイルミネータの各ルクセル７６は、（不図示の）液晶（ＬＣ）セルを備える。液晶セルは、ビームスプリッター７８に面する前面と、セルの背面にあるセル自体の反射電極（不図示）を有する。ルクセル７６に入射する光源８０からの光は、そのルクセルのＬＣセルに入り、電極により反射されてルクセルから出る。ルクセルの電極に印加された電圧は、ルクセルのＬＣセルの透過率を、そしてそれ故にルクセルから出る光の強度を制御する。ルクセル７６を出た光はビームスプリッタ７８に入射する。ビームスプリッタ７８は、その光の一部をビームスプリッター７８に向けて透過させる。ビームスプリッター３４は、次にその光の一部を反射し、カメラ７１により撮像される撮影対象のルクセルに対応する照明領域を照明する。コントローラ６０は、ルクセル７６のピクセル電極に印加される電圧を制御し、それにより、カメラ７１により撮像されている撮影対象を照明しているルクセルからの光を制御する。
【０１０６】
本発明のいくつかの実施形態では、光源８０は白色光を供給し、各ピクセル電極は実質的にＲ、Ｇ又はＢ光のみを反射する。画素化されたイルミネータ７４のルクセル７６は、それ故にＲ、Ｇ又はＢ光のいずれかを供給する。Ｒ、Ｇ及びＢルクセル７６は、３つのルクセルからなるグループに分けることができる。各グループは、Ｒ、Ｇ及びＢルクセルを含み、各グループは撮像面２２の単一の（カラー）ピクセル２４に対応する。（各ピクセル２４はＲ、Ｇ及びＢフォトセンサを備え、好ましくは、ピクセル内のフォトセンサの構成は、そのピクセルに対応するルクセルのグループ内のＲ、Ｇ及びＢルクセルの構成と一致している。本発明のいくつかの実施形態では、Ｒ、Ｇ及びＢルクセルの虚像がわずかにデフォーカスされており、これにより、一つのルクセルグループ内の各ルクセル７６が対応するピクセル２４内の適切なフォトセンサを照明する。）３つの照明領域、Ｒ、Ｇ及びＢ照明領域は、それ故に、一つのピクセル２４によって撮像される撮影対象の各領域に対応する。コントローラ６０は、照明領域を照明しているＲ、Ｇ及びＢルクセル７６の各々からの光の強度を制御することにより、その領域の照明の強度、色相及び彩度を制御する。
【０１０７】
本発明のいくつかの実施形態では、光源８０は、例えばカラーホイールを利用して、Ｒ、Ｇ及びＢ光を供給し、ルクセル７６のピクセル電極は、Ｒ、Ｇ及びＢ光に対して実質的に同じ反射率特性を有する“白色”反射体である。オプションとして、各ルクセル７６は単一のピクセル２４に対応していてもよく、ピクセル２４に結像される撮影対象の領域は、ルクセル７６によって照明される撮影対象の照明領域に対応してもよい。
【０１０８】
コントローラ６０は、画素化されたイルミネータをＲ、Ｇ及びＢ光で順次照明するように光源８０を制御してもよい。コントローラ６０は、光源８０からのＲ、Ｇ及びＢ光に同期してルクセル７６内のＬＣセルの透過率を制御することで、撮像される画像の照明領域の照明の色相、彩度及び強度を制御する。
【０１０９】
本発明のいくつかの実施形態では、画素化されたイルミネータがＤＭＤデバイスであり、各ルクセル７６が（不図示の）マイクロミラーを備えている。コントローラ６０は、当該技術で知られている方法を用いてマイクロミラーを制御し、各ピクセル７６によって供給される、光源８０からの光の強度を制御する。
【０１１０】
図３は、本発明の一実施形態による、撮像面２２を有し、画素化されたイルミネータ７４を有する照明システム１０２、光源８０及びビームスプリッター７８を備えるカメラ１００を示す。カメラ１００により撮像されている撮影対象からの光は、レンズ２６によって表されている光学系によって撮像面２２上にフォーカスされている。カメラの物体面３６内のカメラ１００の視野３８は、撮影対象内の適当な位置に配置されている。画素化されたイルミネータ７４は、撮像面２２に対してボアサイトされておらず、照明システム１０２は、レンズ１０４によって表されており、カメラ１００によって撮像される撮影対象上にルクセル７４からの光をフォーカスする光学系を備えている。図３において、点線４１及び関連する矢印は、選択された光線に沿った光の進む方向を示している。
【０１１１】
図２に示した照明システム７２のように、光源８０からの光は、ビームスプリッター７８によって、画素化されたイルミネータ７４の方へ向けられている。各ルクセル７６は、光源８０からルクセルに入射する光を量を制御しながら光学系１０４へ向けて反射する。光学系１０４は、ルクセルからの光を視野３８内の照明領域にフォーカスする。好ましくは、光学系１０４は、視野３８と実質的に一致する、画素化されたイルミネータ７４の画像を物体面３６に結像する。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態では、照明システム１０４が、照明システム光学系１０４を制御するコントローラを備える。コントローラ６０は、カメラ１００がカメラからの距離が異なる撮影対象を撮像し、カメラから視野３８までの距離が変化したときに、画素化されたイルミネータ７４からの光が適切に視野にフォーカスされるように光学系１０４を調整する。
【０１１３】
画素化されたイルミネータ７４が撮像面２２に対してボアサイトされていないこと及びそのことから生じる照明システム１０２の特徴を除くと、照明システム１０２は、照明システム２１及び７２と同様であり、同様に機能する。本発明の実施形態による照明システム１０２の変形例は、カメラ１００によって撮像される撮影対象のグレーレベル及び／又はカラー照明を提供することに利用でき、及び／又は照明システム２１及び７２並びにそれらの変形例に関し記載した照明調整法の何れをも行うことができる。同様に、示した照明システム１０２は、光源８０と“反射型”の画素化されたイルミネータを備えているが、本発明の実施形態による他のタイプのボアサイトされていない照明システム（ｎｏｎ−ｂｏｒｅｓｉｇｈｔｅｄ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）も可能であり、有益である。例えば、本発明の実施形態によれば、ボアサイトされていない（ｎｏｎ−ｂｏｒｅｓｉｇｈｔｅｄ）照明システムは、光源８０を有しておらず、光を反射するものに代えて光を射出する画素化されたイルミネータを備えることができる。本発明の実施形態によれば、上記したボアサイトされた照明システム及びその変形例の何れをも、ボアサイトされていない照明システムとして構成することができる。照明システム２１及び７２のように、照明システム１０２は、一例として、使用者とのコミュニケーションのためのビジュアル・ディスプレイ６４を備える。
【０１１４】
本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ６０がピクセルイルミネータ７４を制御し、光の空間的及び／又は時間的に“較正された”特定のパターンで撮像する撮影対象を照明する。撮像面２２に対する画素化されたイルミネータ７４の配置を特定するため、及び照明システムによって照明されている撮影対象の各照明領域を撮像面２２のどのピクセル２４が撮像してるかを特定するため、コントローラ６０は、撮像面２２のピクセル２４のレスポンスを光の較正パターンと対応付ける。
【０１１５】
一例として、コントローラ６０は、画素化されたイルミネータ７４内のルクセル７６のパターンをつけたり消したりことで、パターン内のピクセルを点滅させ、カメラ１００により撮像されている撮影対象の照明領域を点滅する光で照明してもよい。コントローラ６０は、ピクセルに入射している光がパターン内のルクセル７６の明滅のリズムで点滅していることを示す信号を生成する撮像面２２内のピクセル２４がどれであるかを判断する。コントローラ６０は、点滅している撮像面のピクセル２４をそれらに対応するルクセル７６及び撮影対象内の照明領域に関連づける。点滅しているどのルクセル７６が“点滅している”どの撮像面のピクセル２４に対応するかを判断することにより、コントローラ６０は、画素化されたイルミネータ７６の撮像面２２に対する配置を特定し、照明システムにより照明されている撮影対象の照明領域の各々を撮像面のどのピクセルが撮像しているかに関する“マップ”を生成する。コントローラ６０は、撮影対象の望まれるライティングを与えるために制御すべきルクセル７６を判断するのにそのマップを利用する。
【０１１６】
なお、照明システムの較正及びルクセル及び撮像面ピクセルの“マッピング”がボアサイトされていない照明システム１０２について説明されているが、本発明の実施形態によれば、較正及びマッピングは、ボアサイトされている照明システムでも同様に行うことができる。
【０１１７】
本出願の明細書及びクレームにおいて、“備える”、“含む”及び“有する”の各動詞並びにそれらの活用形は、その動詞の目的語又は目的語らが、必ずしも、その動詞の主語又は主語らの部材、部品、要素又は部分の完全な列挙ではないことを示すために用いられている。
【０１１８】
本発明は、その実施形態の詳細な明細書を用いて説明されているが、これは一例として提供されたものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。記載された実施形態は異なる特徴を含む。それらの全てが本発明の全ての実施形態に必要とされるのではない。本発明のいくつかの実施形態は、それら特徴のいくつか又はそれら特徴の可能な組合せのみを利用する。記載されている本発明の実施形態の変形例及び記載された実施形態で言及している特徴の異なる組合せを備えた本発明を当業者は思いつくであろう。本発明の範囲は、後述するクレームによってのみ限定さえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の一実施形態による、カメラの撮像面に対してボアサイトされた、画素化された イルミネータを有する照明システムを備えたカメラを示す。
【図２】
図２は、本発明の一実施形態による、ライトプロジェクタとボアサイトされた、画素化された イルミネータとを有する照明システムを備えたカメラを示す。
【図３】
図３は、本発明の一実施形態による、照明システムの画素化されたイルミネータがカメラの撮像面に対してボアサイトされていない照明システムを備えたカメラ。
【図４】
図４は、本発明の典型的な実施形態による、高解像度グレーレベル画像を提供する方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月25日(2002.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面であって、入射する光に応じた信号を生成する受光ピクセル及び前記撮像面上に被写体の像の焦点を合わせる光学系を有する撮像面；及び
前記被写体で反射され前記光学系で前記撮像面上に結像される光で、前記被写体を照明するための照明システムを備えるカメラにおいて、前記照明システムは：
実質的に連続で独立に制御可能な光供給領域を複数有する照明部；
実質的に前記カメラの視野の全てかつ前記カメラの視野のみを前記照明部からの光が照明するように前記被写体に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系；及び
複数の選択可能なライティング調整手順の各々に応じて前記被写体に対するライティングを調整するために前記光供給領域を制御できるコントローラ
を含むことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
各光供給領域は、赤、緑又は青の光を供給するように制御可能である
請求項１のカメラ。
【請求項３】
各光供給領域は、赤、緑又は青の光の異なる一つを供給する
請求項１のカメラ。
【請求項４】
前記コントローラは、ライティング調整手順に従って、各光供給領域により供給される赤、緑又は青色の光の強度を制御することで、前記被写体の領域を照明している光の色相、彩度又は強度を前記被写体の他の領域を照明する光の色相、彩度及び強度から独立に調整する
請求項２又は３のカメラ。
【請求項５】
前記コントローラは、ライティング調整手順に従って、少なくとも一つの光供給領域により供給される光を制御することにより、前記被写体により反射され、前記撮像面のピクセルに入射する光の赤、緑又は青色の強度配分を制御する
請求項２から４までのいずれか１項のカメラ。
【請求項６】
各光供給領域は白色光を供給するように制御可能である
請求項１から５までのいずれか１項のカメラ。
【請求項７】
前記照明部の虚像が前記撮像面に位置するように前記照明部が前記撮像面に対しボアサイトされており、かつ、前記撮像面に前記被写体を結像する前記光学系が前記被写体上に前記照明部を結像させている
請求項１から６までのいずれか１項のカメラ。
【請求項８】
前記照明部の虚像は、実質的に前記撮像面と一致している
請求項７のカメラ。
【請求項９】
前記被写体から反射された前記光供給領域の各々からの光は、前記撮像面内の、異なる、連続したピクセルのグループに結像される
請求項１から８までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１０】
前記被写体で反射され、前記カメラで撮像された前記光供給領域の各々からの光は、前記撮像面内のピクセルのサイズに実質的に等しいサイズを有する前記撮像面の領域上に結像される
請求項１から８までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１１】
前記光が結像される前記領域は、実質的に、前記撮像面上のピクセルの領域内に位置している
請求項１０のカメラ。
【請求項１２】
前記照明部の隣り合う少なくとも２つの光供給領域からの光が結像する前記撮像面上の領域は重なっている
請求項１から１２までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１３】
前記照明部の隣り合う光供給部からの光が結像される前記撮像面上の領域には非常に小さい重なりがある
請求項１から１１までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１４】
前記被写体で反射され、前記カメラにより撮像された、複数の光供給領域からの光は、前記撮像面内のピクセルのサイズと実質的に等しいサイズを有する前記撮像面の同じ領域に結像される
請求項１から８までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１５】
前記複数の光供給領域からの光は、実質的に、前記撮像面上のピクセルの領域内に結像されている
請求項１４のカメラ。
【請求項１６】
前記コントローラは、ライティング調整手順に従って、各光供給領域により供給される光の強度を制御することにより、前記光供給領域からの光で照明される前記被写体の一領域を照明する光の強度を、前記被写体の他の領域を照明する光から独立に制御する
請求項１から１５までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１７】
前記コントローラは、ライティング調整手順に従って、少なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記被写体により反射され、前記撮像面のピクセルに入射する光の強度分布を制御する
請求項１から１６までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記ピクセルに入射する光に応じて各ピクセルが生成する信号を受信し、前記被写体の照明を調整するために、数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を前記信号に応じて制御する
請求項１から１７までのいずれか１項のカメラ。
【請求項１９】
前記コントローラは、ライティング調整手順に従って、数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記被写体の一領域から前記カメラに到達する光であって、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の強度が予め定められている最大強度を超える光の強度を低下させる
請求項１８のカメラ。
【請求項２０】
前記コントローラは、ライティング調整手順に従って、数なくとも一つの光供給領域によって供給される光を制御することにより、前記被写体の一領域から前記カメラに到達する光であって、前記領域を撮像するピクセルに入射する光の強度が予め定められている最小強度より小さい光の強度を増大させる
請求項１８又は１９のカメラ。
【請求項２１】
前記カメラは、前記コントローラへ指示を送るための使用者操作用入力端末を備え、
前記コントローラは、前記指示に応じて少なくとも一つの前記光供給領域からの光を制御し、前記被写体の照明を調整する
請求項１８から２０までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２２】
前記入力端末は、表示スクリーンを備えている
請求項２１のカメラ。
【請求項２３】
前記コントローラは、前記ピクセルから受信した信号に応じて、前記カメラにより撮像されている前記被写体の画像のプレビューを前記スクリーン上に生成する
請求項２２のカメラ。
【請求項２４】
前記スクリーンは接触検出型スクリーンであり、
対象物又は領域を選択するために、前記被写体の前記プレビュー内の対象物又は領域を囲む境界を前記スクリーンに接触することで描くことができる
請求項２３のカメラ。
【請求項２５】
前記プレビュー内の対象物又は領域を選択するように制御できるポインタを備える
請求項２３又は２４のカメラ。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記選択された領域又は対象物に応じて光供給領域によって供給される光を制御する
請求項２４又は２５のカメラ。
【請求項２７】
前記コントローラは、前記スクリーン上にコントロールアイコンを有するコントロールパネルを表示し、
前記コントロールアイコンを操作することにより指示が前記コントローラへ送られる
請求項２２から２６までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２８】
前記撮像面のオン・オフをゲート制御するために前記コントローラが開閉するシャッターを備える
請求項１から２７までのいずれか１項のカメラ。
【請求項２９】
前記撮像面のピクセルはオン・オフ制御可能であり、
前記コントローラは前記ピクセルをゲート制御することにより前記撮像面をオン・オフする
請求項１から２８のいずれか１項のカメラ。
【請求項３０】
前記コントローラは、光供給領域からの光を遮断することで、前記被写体を照明するパルス幅を有する少なくとも一つの光パルスを射出する
請求項２８又は２９のカメラ。
【請求項３１】
撮像面であって、入射する光に応じた信号を生成する受光ピクセル及び前記撮像面上に被写体の像の焦点を合わせる光学系を有する撮像面；及び
前記被写体を照明するための照明システムを備えるカメラにおいて、
前記照明システムは：
実質的に連続で独立に制御可能な光供給領域を複数有する照明部；
実質的に前記カメラの視野の全てかつ前記カメラの視野のみを前記照明部からの光が照明するように前記被写体に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系；
前記撮像面をゲイト制御でオンオフするように制御可能なシャッター：及び
光供給領域からの光を切ることで、前記被写体を照明するパルス幅を有する光パルスを射出し、かつ、各光供給領域を制御することで、前記少なくとも一つの光パルスから前記撮像面内の異なるピクセルに到達する光量間の差を小さくするコントローラ
を含むことを特徴とするカメラ。
【請求項３２】
前記コントローラは、前記光供給領域をつけたり消したりすることで前記光供給領域からの光を切る
請求項３１のカメラ。
【請求項３３】
前記撮像面のピクセルはオン・オフ制御可能であり、
前記コントローラは前記ピクセルをゲート制御することにより前記撮像面をオン・オフする
請求項３１又は３２のカメラ。
【請求項３４】
前記コントローラは、前記少なくとも一つの光パルスが射出された時間と対応する時間に前記撮像面のオンオフをゲート制御する
請求項３１から３３のいずれか１項のカメラ。
【請求項３５】
前記コントローラは、前記照明システムが前記被写体を照明するために光を供給しているときには前記撮像面をオフにゲート制御する
請求項３４のカメラ。
【請求項３６】
前記少なくとも一つの光パルスは、連続した複数光パルスを含む
請求項３１から３５のいずれか１項のカメラ。
【請求項３７】
コントローラは、前記被写体の一領域までの距離を、前記撮像面がオンにゲート制御されている時間の間に前記領域を撮像しているピクセルに到達する光に応じて決定する
請求項３４から３６のいずれか１項のカメラ。
【請求項３８】
前記コントローラは、連続光パルスのうち、射出された第１の複数の光パルスの各光パルスに続いて、第１の時間経過後に、第１のゲート時間の間、前記撮像面をオンにゲート制御し；
射出された第２の複数の光パルスの各光パルスに続いて、第２の時間経過後に、第２のゲート時間の間、前記撮像面をオンにゲート制御する
請求項３６のカメラ。
【請求項３９】
第１及び第２のゲート時間の中間点は、それぞれが追っている射出された光パルスに対し同じ時間だけ遅れている
請求項３８のカメラ。
【請求項４０】
第１のゲートの持続時間は、パルス幅の３倍以上である
請求項３９のカメラ。
【請求項４１】
第２のゲート時間の持続時間は、射出された光パルスのパルス幅と実質的に等しい
請求項４０のカメラ。
【請求項４２】
前記コントローラは、前記被写体の一領域からカメラに到達する光の強度を、前記領域を撮像しているピクセルに入射する少なくとも一つの光パルスからの光量に応じて判断する
請求項４１のカメラ。
【請求項４３】
前記コントローラは、前記撮像面のピクセル上に結像される前記被写体の領域までの距離を、前記第１及び第２のゲート中に前記ピクセルに入射する光の量に基づいて決定する
請求項３６から４２のいずれか１項のカメラ。
【請求項４４】
前記コントローラは前記光供給領域により供給される光を制御することで予め定められた光強度と前記被写体から前記撮像面内の各ピクセルに到達する光の強度との差を小さくする
請求項３１から４３のいずれか１項のカメラ。
【請求項４５】
前記コントローラが：
前記光供給領域を制御することで、実質的に一様な照明で前記被写体を照明する；
一様照明下で前記被写体の第１の画像を取得する；
異なるピクセルに到達する光の間の差を最小にする一様照明用の光供給領域から供給される光の強度を求める；
前記光供給領域を制御して、求められた強度に基づいた第２の照明を前記被写体に照明する；
前記第２の照明下で前記被写体の第２の画像を取得する；
前記第２の画像において各ピクセルに到達した光量を求める；及び
前記第２の照明の強度値及び前記第２の画像においてピクセルに到達した光量に基づいて前記被写体の一領域の輝度値を求める
請求項３１から４３のいずれか１項のカメラ。
【請求項４６】
前記コントローラは、前記カメラを制御して、前記画像の輝度値の範囲に限定された輝度取得レンジを用いて前記第２の画像を取得することが含まれる
請求項４５のカメラ。
【請求項４７】
前記光供給領域は、光を射出する光源である
請求項１から４６までのいずれか１項のカメラ。
【請求項４８】
各光供給領域はレーザを備えている
請求項４７のカメラ。
【請求項４９】
各光供給領域はＬＥＤを備えている
請求項４７のカメラ。
【請求項５０】
光源を備え、
前記光供給領域は、前記光供給領域に入射する前記光源からの光を反射、変調することにより光を供給する
請求項１から４５のいずれか１項のカメラ。
【請求項５１】
各光供給領域は、前記被写体上に前記照明部の像の焦点を合わせる光学系に向かう方向に光を反射するよう制御可能なマイクロミラーを備えている
請求項５０のカメラ。
【請求項５２】
各光供給領域は、透過率が制御可能である液晶セル及びミラーを備えており、
前記光源の光は前記液晶セルに入り、前記ミラーに反射されて、前記液晶セルから、前記被写体上に前記照明部の像の焦点を合わせる前記光学系に向かう方向へ出ていく
請求項５０のカメラ。
【請求項５３】
ピクセルを有する撮像面及び前記撮像面上に被写体を結像するための光学系を備えているカメラにより前記被写体を照明する方法において、
複数のライトプロバイダーを備える照明部を用いて前記被写体を照明することにより、少なくとも一つのピクセルを含むが前記撮像面上の全てのピクセルは含まない前記撮像面の一領域上に結像されている前記被写体の各領域を、実質的に前記領域にのみ光を供給する少なくとも一つのライトプロバイダーによって供給された光によって照明すること；
選択可能な複数のライティング調整手順の各々に基づいて前記被写体に対するライティングを調整するために前記ライトプロバイダーを制御できるコントローラを用意すること；
前記コントローラが、前記被写体の照明を調整するために、前記被写体の領域用の前記少なくとも一つのライトプロバイダーを制御する手順を前記複数のライティング調整手順から選択すること；
を含む方法。
【請求項５４】
各光供給領域は、赤、緑及び青の光を供給するように制御可能である
請求項５３のカメラ。
【請求項５５】
各光供給領域は、赤、緑又は青の光の異なる一つを供給する
請求項５３のカメラ。
【請求項５６】
ライティング調整手順に従ってライティングを調整するようにライトプロバイダーを制御することには、予め定められた画像処理手順を実行するためにライトプロバイダーを制御することが含まれる
請求項５３から５５のいずれかの方法。
【請求項５７】
前記画像処理手順には、アンシャープ・マスキングが含まれる
請求項５６の方法。
【請求項５８】
前記画像処理手順にはシャープニングが含まれる
請求項５５または５６の方法。
【請求項５９】
前記画像処理手順には、スムーシングが含まれる
請求項５６から５８のいずれか１項の方法。
【請求項６０】
前記画像処理手順には、ヒストグラム均等化が含まれる
請求項５６から５９のいずれか１項の方法。
【請求項６１】
前記ライトプロバイダーは別個独立に制御可能であり、
各光供給領域を制御することには、前記光供給領域の各々を他の光供給領域から独立に制御することが含まれる
請求項５３から６０のいずれかの方法。
【請求項６２】
ライトプロバイダーを制御することには、カメラによって生成された前記被写体の画像内のコントラストを制御するようにライトプロバイダーを制御することが含まれる
請求項５３から６１のいずれかの方法。
【請求項６３】
コントラストを制御することには、前記画像の局所領域のみのコントラストを制御することが含まれる
請求項６２の方法。
【請求項６４】
ライトプロバイダーを制御することには、ライトプロバイダーを制御することにより、前記撮像面内のピクセル上に入射する、前記被写体からの光の強度配分を調整することが含まれる
請求項５３から６３のいずれかの方法。
【請求項６５】
強度配分を調整することには、前記強度配分のパラメータを制御することが含まれる
請求項６４の方法。
【請求項６６】
前記少なくとも一つのピクセルは単一のピクセルである
請求項５３から６５のいずれかの方法。
【請求項６７】
前記照明部の虚像が実質的に前記撮像面に位置するように前記照明部をボアサイトすることを含む
請求項５３から６６のいずれかの方法。
【請求項６８】
前記照明部の虚像は実質的に前記撮像面と一致している
請求項６７の方法。
【請求項６９】
各ライトプロバイダーの虚像が、前記撮像面上の異なる、連続したピクセルの群内に配置されている
請求項６８の方法。
【請求項７０】
各ライトプロバイダーの虚像は、実質的に、対応する単一のピクセル内に配置されている
請求項６８の方法。
【請求項７１】
複数のライトプロバイダーの虚像が、実質的に、対応する単一のピクセル内に配置されている
請求項６８の方法。
【請求項７２】
撮像方法において、
実質的に一様なライティングで被写体の少なくとも一部を照明する；
前記被写体の前記少なくとも一部の輝度値のバラツキを低減する、空間的に変動する照明を求める；
前記少なくとも一部を前記変動する照明で照明する；
前記少なくとも一部の第２の画像を取得する、前記第２の画像は、前記少なくとも一部における複数領域の輝度値を有する；及び
前記輝度値および前記照明の変動する値とから、一様照明下の前記撮影領域の輝度値を求める
ことを特徴とする方法。
【請求項７３】
照明することには、請求項５３から５８のいずれかの方法を用いて照明することが含まれる
請求項７１の方法。
【請求項７４】
前記第２の画像を取得することには、前記画像の輝度値の範囲に限定された輝度取得レンジを用いて前記画像を取得することが含まれる
請求項７２又は７３の方法。
【請求項７５】
請求項５３から７０のいずれかの方法を利用する請求項１から５０のいずれかのカメラ。
【国際調査報告】
2004503188.tif 000048
2004503188.tif 000049
2004503188.tif 000050
2004503188.tif 000051
2004503188.tif 000052