【手続補正書】
【提出日】平成29年11月17日(2017.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系により形成された像を符号化パターンにより符号化して符号化像を生成する符号化手段と、
該符号化像を撮像する撮像素子と、
前記符号化手段および前記撮像素子を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、露光中に、互いに異なる符号化パターンで符号化された複数の符号化像が生成されるように前記符号化手段を制御し、前記撮像素子により撮像された前記複数の符号化像のそれぞれに対応する複数の画像成分が重畳した第１の画像を取得することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の画像から前記複数の画像成分を分離して複数の第２の画像を生成する画像分離手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記符号化パターンを保持する記憶手段を有し、
前記画像分離手段は、前記記憶手段に保持された前記符号化パターンを用いて、前記第１の画像から前記複数の画像成分を分離して前記複数の第２の画像を生成することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の画像は、前記第１の画像と同じ画素数を有することを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置
【請求項５】
前記画像分離手段は、前記第２の画像を生成する際に、前記符号化手段による符号化によって欠落した画素情報を補間する処理を行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記補間処理は、Total Variation を用いることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子の画素数をＭ×Ｎとし、前記第１の画像を取得する際の露光時間をＬ個に分割した分割露光時間をＴｋ（ｋ＝１，２，…，Ｌ）とし、各分割露光時間Ｔｋにおける前記符号化パターンをｆｋ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，２，…，Ｍ、ｊ＝１，２，…，Ｎ）とするとき、
【数１】
2016100700.tif 000001
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記撮像素子の画素数をＭ×Ｎとし、前記露光時間をＬ個に分割した分割露光時間をＴｋ（ｋ＝１，２，…，Ｌ）とし、各分割露光時間Ｔｋにおける前記符号化パターンをｆｋ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，２，…，Ｍ、ｊ＝１，２，…，Ｎ）とするとき、互いに隣り合う前記分割露光時間Ｔｋ１，Ｔｋ２における前記符号化パターンｆｋ１（ｉ，ｊ），ｆｋ２（ｉ，ｊ）は、Ｒｋ１，ｋ２を、
【数２】
2016100700.tif 000002
とするとき、
【数３】
2016100700.tif 000003
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記符号化パターンは、前記結像光学系から前記撮像素子に向かう光に対する透過率または反射率の分布であり、
前記撮像素子の画素数をＭ×Ｎとし、前記露光時間をＬ個に分割した分割露光時間をＴｋ（ｋ＝１，２，…，Ｌ）とし、該分割露光時間Ｔｋのそれぞれにおける前記符号化パターンｆｋ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，２，…，Ｍ、ｊ＝１，２，…，Ｎ）のうち前記透過率または前記反射率が最小および最大である符号化パターンの透過率または反射率をそれぞれｍｉｎ（ｆｋ（ｉ，ｊ））およびｍａｘ（ｆｋ（ｉ，ｊ））とするとき、
【数４】
2016100700.tif 000004
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記符号化パターンは、前記結像光学系から前記撮像素子に向かう光に対する透過率または反射率の分布であり、
前記符号化パターンにおける前記透過率または前記反射率が最小および最大となる部分に対応する前記撮像素子の画素の数をそれぞれＰｍｉｎおよびＰｍａｘとするとき、
【数５】
2016100700.tif 000005
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の撮像装置。 
【請求項１１】
前記分割露光時間は、前記露光時間を等分割した時間であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記符号化手段は、前記撮像素子の複数の画素に対応する複数の光変調部を有し、
前記符号化手段は、前記複数の光変調部を駆動し前記符号化パターンを異ならせることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記符号化手段は、符号化マスクを有し、
前記符号化手段は、前記符号化マスクを前記撮像素子に対して変位させることで前記符号化パターンを異ならせることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記符号化手段は、符号化マスクを有し、
前記符号化手段は、前記符号化マスクおよび前記撮像素子に対して前記結像光学系の全体または一部を変位させることにより前記複数の符号化像を形成することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
結像光学系により形成された像を符号化パターンで符号化して符号化像を生成し、該符号化像を撮像素子により撮像して画像を生成する撮像方法であって、
露光中に順次生成された互いに異なる符号化パターンで符号化された複数の符号化像を、前記撮像素子により撮像するステップと、
前記撮像によって得た前記複数の符号化像のそれぞれに対応する複数の画像成分が重畳した第１の画像を取得するステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項１６】
前記第１の画像から前記複数の画像成分を分離して複数の第２の画像を生成することを特徴とする請求項１５に記載の撮像方法。
【請求項１７】
撮像装置のコンピュータに、請求項１５または１６に記載の撮像方法を実行させることを特徴とする撮像プログラム。
【請求項１８】
請求項１に記載の撮像装置により生成された前記第１の画像から前記複数の画像成分を分離して前記複数の第２の画像を生成する処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の撮像装置により生成された前記第１の画像から前記複数の画像成分を分離して前記複数の第２の画像を生成する処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２０】
コンピュータプログラムであって、コンピュータに、請求項１に記載の撮像装置により生成された前記第１の画像から前記複数の画像成分を分離して前記複数の第２の画像を生成する処理を行わせることを特徴とする画像処理プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、結像光学系により形成された像を符号化パターンにより符号化して符号化像を生成する符号化手段と、該符号化像を撮像する撮像素子と、符号化手段および撮像素子を制御するコントローラと、を有し、該コントローラは、露光中に、互いに異なる符号化パターンで符号化された複数の符号化像が生成されるように符号化手段を制御し、撮像素子により撮像された複数の符号化像のそれぞれに対応する複数の画像成分が重畳した第１の画像を取得することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の他の一側面としての撮像方法は、結像光学系により形成された像を符号化パターンで符号化して符号化像を生成し、該符号化像を撮像素子により撮像して画像を生成する撮像方法であって、露光中に順次生成された互いに異なる符号化パターンで符号化された複数の符号化像を、撮像素子により撮像するステップと、該撮像によって得た複数の符号化像のそれぞれに対応する複数の画像成分が重畳した第１の画像を取得するステップと、を含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、本発明の他の一側面としての撮像プログラムは、撮像装置のコンピュータに、上記撮像方法を実行させることを特徴とする。