摄像系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种摄像系统。该摄像系统具有：偏振照明，其射出照明光，该照明光包含在与第一偏振轴平行的方向上振动的光的分量；摄像单元IP，其构成为：根据由所述照明光引起的相同时刻的来自被摄体的光，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息(S101)、具有第二波段的光的信息的第二图像信息(S102)、具有第三波段的光的信息的第三图像信息、以及从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与方向不同于所述第一偏振轴的第二偏振轴平行的方向上振动的、具有第四波段的光的信息的第四图像信息S(104)，其中该第四波段是与所述照明光的所述光的分量相同的波段；第一运算处理部(S201)，其构成为使用所述第一图像信息、第二图像信息以及第三图像信息来生成第一彩色图像信息(S301)；和第二运算处理部(S202)，其构成为将所述第一图像信息至所述第三图像信息各自与所述第四图像信息分别进行合成处理来生成第二彩色图像信息(S302)。
【专利说明】摄像系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于拍摄皮肤等生物体的摄像系统。
【背景技术】
[0002]开发有用于进行观察生物体的皮肤的拍摄系统。例如，专利文献I公开有使用具有偏振滤光器的紫外线照明和具有偏振滤光器的紫外线照相机来观察皮肤的斑点的摄像系统。
[0003]这样的摄像系统，具有将在规定的偏振轴的方向上振动的光照射到生物体组织的偏振照明。规定的偏振光，在生物体表面上，成为维持有偏振分量的镜面反射光，在生物体表面下，成为偏振分量散乱的漫射反射光。因此，能够通过在摄像装置侧配置透过在与偏振照明的偏振轴垂直的方向上振动的光的偏振滤光器，获取生物体表面下的图像。
[0004]此外，专利文献2公开有一种摄像系统，其分时地依次拍摄紫外线照明图像和可视照明图像，且将它们合成，从而生成用于区别皮肤状态的合成图像。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I JP特开2008-237243号公报
[0008]专利文献2 JP特开2004-81735号公报
[0009]发明概要
``[0010]发明所要解决的技术问题
[0011]本申请发明人在详细研究了现有的观察皮肤的摄像系统之时，发现特别存在不适合获取动态图像的情况。不限于本申请，例示性的实施方式，提供一种能够获取动态图像的观察皮肤的摄像系统。
【发明内容】
[0012]本发明的一个方式的摄像系统，具有:偏振照明，其射出照明光，该照明光包含在与第一偏振轴平行的方向上振动的光的分量；摄像单元，其构成为:根据由所述照明光引起的相同时刻的来自被摄体的光，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息、具有第二波段的光的信息的第二图像信息、具有第三波段的光的信息的第三图像信息、以及从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与反向不同于所述第一偏振轴的第二偏振轴平行的方向上振动的、具有第四波段的光的信息的第四图像信息，其中该第四波段是与所述照明光的所述光的分量相同的波段；第一运算处理部，其构成为使用所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第三图像信息来生成第一彩色图像信息；和第二运算处理部，其构成为将所述第一图像信息至所述第三图像信息各自与所述第四图像信息分别进行合成处理来生成第二彩色图像信息。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明的一个实施方式，能够提供一种能够实时观察生物体的皮肤等的摄像系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明的摄像系统的实施方式I的结构的示意图。
[0016]图2是表示实施方式I的摄像系统中的摄像装置的结构例的方框图。
[0017]图3是表示实施方式I的摄像系统中的摄像部的结构例的示意图。
[0018]图4是表示实施方式I中的摄像装置的图像处理的内容的示意图。
[0019]图5是表示实施方式2以及3的摄像系统中的摄像装置的结构的方框图。
[0020]图6是说明实施方式2中的对比度强调处理的图表。
[0021]图7(a)~(C)是说明实施方式3中的对比度强调处理的图表。
[0022]图8是表示实施方式4的摄像系统中的摄像部的结构的示意图。
[0023]图9是表示实施方式5的摄像系统中的摄像部的结构的示意图。
[0024]图10(a)是表示实施方式6的摄像系统中的摄像装置的结构的方框图，图10(b)是表示摄像元件上的像素的排列的图。
[0025]图11是表示实施方式7的摄像系统中的摄像装置的结构的示意图。
[0026]图12(a)是从被摄体侧观察实施方式7中的光学元件Lls的光学区域Dl、D2、D3以及D4的正视图，图12(b)是从被摄体侧观察光学元件Llp的光学区域D1、D2、D3以及D4的正视图。
[0027]图13是实施方式7中的阵列状光学元件K的立体图。
[0028]图14(a)是放大表示实施方式7中的阵列状光学元件K以及摄像元件N的图，图14(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N上的像素N上的像素的位置关系的图。
[0029]图15是表示实施方式8的摄像系统中的摄像装置的结构的方框图。
[0030]图16是表示实施方式8的摄像系统中的摄像部的结构的示意图。
【具体实施方式】
[0031]本申请发明人在研究现有的摄像系统时，发现存在问题。具体而言，在专利文献I中，通过配置有透过波段不同的多个偏振照明和与偏振照明正交的偏振分量的光的偏振滤光器的相机，获取多个波段的偏振图像。波段不同的图像，由于分时地获取，因此专利文献I的摄像系统不适合拍摄动态图像。此外，由于仅使用紫外线照明，因此无法与基于可视光的图像进行比较。
[0032]即使是专利文献2，也分时地依次获取基于紫外线照明的图像和基于可视照明的图像。因此，不适合拍摄动态图像。此外，基于紫外线照明的图像和基于可视照明的图像的合成图像，是根据基于紫外线照明的图像与将基于可视照明的图像的色调调整为紫色的图像的差分信号而生成的。因此，成为与通常的彩色图像的色调或灰度不同的图像。因此，为了判定是否是皮肤的斑点 ，而需要将合成图像和合成前的图像并排观察对比。因此，例如，若在显示屏上并排进行显示，则产生一个一个图像的信息量变少的问题。
[0033]本申请发明人鉴于这样的现有技术问题，想到用于拍摄生物体的皮肤等的新型摄像系统。本发明的一个方式的摄像系统如下所述。
[0034]本发明的一个方式的摄像系统，具有:偏振照明，其射出照明光，该照明光包含在与第一偏振轴平行的方向上振动的光的分量；摄像单元，其构成为:根据由所述照明光引起的相同时刻的来自被摄体的光，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息、具有第二波段的光的信息的第二图像信息、具有第三波段的光的信息的第三图像信息、以及从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与方向不同于所述第一偏振轴的第二偏振轴平行的方向上振动的、具有第四波段的光的信息的第四图像信息，其中该第四波段是与所述照明光的所述光的分量相同的波段；第一运算处理部，其构成为使用所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第三图像信息来生成第一彩色图像信息；和第二运算处理部，其构成为将所述第一图像信息至所述第三图像信息各自与所述第四图像信息分别进行合成处理来生成第二彩色图像信息。
[0035]所述第四波段的中心波长，比所述第一波段、所述第二波段以及所述第三波段的中心波长更短。
[0036]所述第四波段是与所述第三波段相同的波段，所述第三波段以及所述第四波段的中心波长，比所述第一波段以及所述第二波段的中心波长更短。
[0037]所述第一波段、所述第二波段、所述第三波段以及所述第四波段都是可视光的波段。
[0038]所述第一波段、所述第二波段以及所述第三波段都是可视光的波段，所述第四波段是近紫外线的波段。
[0039]还具有:第三运算处理部，其构成为在所述第二运算处理部中的所述合成处理之前，进行强调所述第四图像信息的对比度的处理。
[0040]所述第三运算处理部，在进行所述对比度的强调之前，在所述第四图像信息中，按照规定大小的每个图像块来计算灰度值的平均值，并根据规定的归一化的灰度值与所述平均值之比来进行所述图像块 的各像素的灰度值的增益调整。
[0041]所述合成处理包括乘法处理。
[0042]所述摄像单元具有第一摄像元件以及第二摄像元件，由所述第一摄像元件获取所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第三图像信息，由所述第二摄像元件获取所述第四图像信息。
[0043]所述摄像单元还具有:光路分割构造，其将来自所述被摄体的光线分割为导向所述第一摄像元件的光路、和导向所述第二摄像元件的光路。
[0044]所述摄像单元具有摄像元件，由所述摄像元件获取所述第一图像信息、所述第二图像信息、所述第三图像信息以及所述第四图像信息。
[0045]所述摄像单元还具有:以阵列状排列有4个透镜的透镜阵列；和
[0046]分光滤光器，其在与所述4个透镜各自的光路上一对一对应地配置，且透过所述第一波段至所述第四波段的光的信息，所述摄像元件包含与所述4个透镜一对一对应的4个摄像区域。
[0047]所述摄像元件，包括:以平面状排列的多个光电变换部；多个第一至第四分光滤光器，被配置在所述多个光电变换部上，分别透过所述第一波段至所述第四波段的光；和多个偏振滤光器，被配置在配置有所述第四分光滤光器的光电变换元件上，且具有所述第二偏振轴。
[0048]所述摄像单元，具有:透镜光学系统；和被配置在所述透镜光学系统与所述摄像元件之间的阵列状光学元件，
[0049]所述摄像元件具有使通过所述透镜光学系统的光入射的多个第一光电变换部、多个第二光电变换部、多个第三光电变换部以及多个第四光电变换部，所述透镜光学系统具有4个光学区域，所述4个光学区域包括:透过第一波段的光的第一光学区域、透过第二波段的光的第二光学区域、透过第三波段的光的第三光学区域、和主要透过在与所述第二偏振轴平行的方向上振动的光并且透过第四波段的光的第四光学区域，所述阵列状光学元件，使通过所述第一光学区域、所述第二光学区域、所述第三光学区域以及所述第四光学区域的光分别入射到所述多个第一光电变换部、所述多个第二光电变换部、所述多个第三光电变换部以及所述多个第四光电变换部。
[0050]所述的摄像系统还具有:显示装置，其显示由所述摄像部获取到的图像。
[0051]所述偏振照明包括:光源，其射出可视光波段的光；和偏振滤光器，其被配置为透过从所述光源射出的光，且具有所述第一偏振轴。
[0052]所述偏振照明包括:分别射出所述第一波段、第二波段、第三波段以及第四波段的光的光源；以及具有所述第一偏振轴的偏振滤光器，所述偏振滤光器被配置为仅使从射出所述第四波段的光的光源射出的光透过所述偏振滤光器。
[0053]本发明的另一方式的摄像系统，具有:偏振照明，其射出照明光，该照明光包含在与第一偏振轴平行的方向上振动的光的分量；摄像单元，其构成为:根据由所述照明光引起的相同时刻的来自被摄体的光，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息、具有第二波段的光的信息的第二图像信息、具有从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与所述第一偏振轴的方向平行的方向上振动的、第三波段的光的信息的第五图像信息、以及从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与方向不同于所述第一偏振轴的第二偏振轴平行的方向上振动的、具有所述第三波段的光的信息的第六图像信息；第四运算处理部，其构成为:使用所述第五图像信息以及所述第六图像信息来生成具有所述第三波段的光的信息的第七图像信息；第五运算处理部，其构成为:使用所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第七图像信息来生成第`一彩色图像信息；第六运算处理部，其构成为:合成所述第一彩色图像信息和所述第五图像信息来生成第三彩色图像信息；和第七运算处理部，其构成为:合成所述第一彩色图像信息和所述第六图像信息来生成第四彩色图像信息。
[0054]以下，参照附图来说明本发明的摄像装置的实施方式。
[0055](实施方式I)
[0056]图1是表示实施方式I的摄像系统AP的结构的示意图。图1所示的摄像系统AP具有:摄像装置A ;偏振照明Qa ;和控制部CS。在本实施方式中，偏振照明Qa包括射出可视光的光的光源LSl和配置为透过从光源LSl照射的光的偏振滤光器PLl。偏振滤光器PLl具有在第一方向上平行的第一偏振轴，从偏振照明Qa射出的光,在本实施方式中，是在第一方向上振动的可视光波段的偏振光。偏振照明Qa包含第一、第二、第三以及第四波段的光，其中，只要至少第四波段的光是在第一方向上振动的光即可。即，从偏振照明Qa射出的照明光，只要主要包含仅在第一方向振动的第四波段的分量即可，从偏振照明Qa射出的光可以不全是偏振光，也可以包含非偏振光。例如，第一、第二、第三以及第四波段，是红色(620-750nm)、绿色(495_570nm)、蓝色(450_495nm)以及紫色(380_450nm)波段。
[0057]例如，光源LSl射出白色光时，白色光包含上述第一、第二、第三以及第四波段的光。此时，以透过所射出的白色光的方式相对于光源LSI配置偏振滤光器PL1。或者,光源LSl也可以包含分别射出第一、第二、第三以及第四波段的光的独立的4个发光元件或者光源。此时，只要在至少射出第四波段的光的发光元件或者光源中设置有偏振滤光器PLl即可。
[0058]控制部CS，进行摄像装置A以及偏振照明Qa的控制，或者进行与外部装置E的输入输出控制等。外部装置E，例如，是保存从摄像系统AP输出的图像的存储器等的存储装置、显示图像的显示装置、处理图像的个人计算机，或是它们的组合。若作为外部装置E而追加显示装置，则能够实时观察皮肤等的图像。
[0059]图2是表示摄像装置A的结构例的方框图。摄像装置A包括:摄像单元IP ;第一运算处理部S201 ;和第二运算处理部S202。
[0060]图3是表示图2所示的摄像单元IP的结构例的示意图。在本实施方式中，摄像单元IP包含第一摄像部OSl以及第二摄像部0S2，被摄体(未图示)分别由第一摄像部OSl以及第二摄像部0S2来拍摄。
[0061]第一摄像部0S1,具有第一透镜光学系统La和第一摄像兀件Na。第一摄像兀件Na,在本实施方式中，是彩色摄像元件，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102、以及具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103。如上所述，第一波段、第二波段以及第三波段，分别主要包含红色、绿色以及蓝色波段。例如，第一摄像元件Na，如一般的彩色摄像元件那样，具有:二维配置的多个像素的光电变换部；和相对于构成彩色图像的一个像素的三个或四个像素、或者光电变换部而分别设置的透过第一波段、第二波段元件第三波段的光的彩色滤光器。
[0062]第二摄像部0S2，具有:主要透过第四波段的光的带通滤光器F ;具有与第二方向平行的第二偏振轴，并且主要透过在第二方向上振动的光的第二偏振滤光器PL2 ;第二透镜光学系统Lb ;和第二摄像元件Nb。`第二偏振轴与图2的偏振照明Qa所具有的第一偏振滤光器的第一偏振轴正交。第二摄像元件Nb，例如是单色摄像元件，获取具有第四波段的光的信息、并且具有在第二偏振轴的方向上振动的光的信息的图像信息S104。此外，第四波段，如上所述，主要包含可视光波段的紫色波长的波段。即，第四波段的中心波长，比第一波段的中心波长、第二波段的中心波长以及第三波段的中心波长更短。
[0063]在此，透镜光学系统La以及Lb，可以分别由一个透镜构成，也可以由多个透镜构成。图2表不透镜光学系统La以及Lb分别由一个透镜构成的不例。
[0064]接着，通过摄像系统AP的动作以及摄像系统AP来说明拍摄生物体的皮肤等的步骤。从图1的偏振照明Qa射出的光，到达被摄体Ob。偏振照明Qa的偏振滤光器PLl，主要透过在与第一偏振轴平行的方向上振动的光，并且吸收在与第二偏振轴正交的方向上振动的光的大部分。因此，对被摄体Ob,仅照射在与第一偏振轴平行的方向上振动的光。
[0065]被摄体0b，例如是人的脸部皮肤等。在本实施方式中，被摄体Ob作为人的脸部皮肤来进行说明。到达脸部皮肤(被摄体Ob)的光，是被反射的分量和被吸收的分量，摄像装置A获取基于被反射的分量的光的被摄体Ob的像。在脸部皮肤反射的光，包含在脸部皮肤的表面反射的分量、和进入脸部皮肤的内部而反复漫射之后从与入射的位置不同的位置射出的分量。在此，所谓脸部皮肤的内部，是指表皮区域。在表皮区域中，在斑点产生的区域，生成有黑色素。进入表皮的光，特别是从蓝色至近紫外线(UVA、UVB)的波段的光，因黑色素而衰减。
[0066]在脸部皮肤的表面反射的光，还包含进行镜面反射的分量和进行扩散反射的分量。在脸部皮肤的表面进行镜面反射的分量，维持偏振状态。此外，在脸部皮肤的表面扩散反射的分量、和进入脸部皮肤的内部而从不同的位置射出的分量，成为偏振状态散乱的无偏振的状态，即非偏振光。
[0067]因此，由第一摄像部OSl获取的具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102以及具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103，由于拍摄基于在所有方向上振动的光的被摄体0b，因此具有在脸部皮肤进行镜面反射的光的分量、在脸部皮肤的表面扩散反射的光的分量、以及进入脸部皮肤的内部而从不同位置射出的光的分量。由这些图像信息生成的彩色图像，与由通常的彩色相机拍摄的图像相同。因此，在根据由第一摄像部OSl获取到的图像信息而生成的彩色图像中，由于包含脸部皮肤的镜面反射分量(脸部皮肤的光亮)，因此，难以看出由斑点引起的亮度的降低。
[0068]另一方面，由第二摄像部0S2拍摄被摄体Ob的第四图像信息，通过第二偏振滤光器PL2，脸部皮肤的镜面反射分量(脸部皮肤的光亮)的大部分被截止，并且具有紫色的第四波段的光的信息。因此，在根据第四图像信息生成的图像中，易于看出以肉眼难以观察到的脸部皮肤的斑点。
[0069]如此，摄像单元IP，为了生成通常的彩色图像，而构成为:同时获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102、以及具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103和易于观察到脸部皮肤的斑点的状态的第四图像信息S104。在此， 所谓同时，是指第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息S103以及第四图像信息S104，基于相同时刻从偏振照明Qa射出的光的来自被摄体的光而获取。生成这些图像信息也可以不完全同时，例如，在不阻碍生成动态图像的程度下，也可以有时间上的偏差。
[0070]接着，针对图像处理的流程进行说明。如图2所示，第一运算处理部S201，构成为:使用具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102以及具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103来生成第一彩色图像S301。
[0071]第二运算处理部S202，构成为:将第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103各自与在第二偏振轴的方向上振动并且具有第四波段的光的信息的图像信息S104分别进行合成处理来生成第二彩色图像信息。
[0072]由于进行上述信号处理，摄像装置A的第一运算处理部S201以及第一运算处理部S201，可以由专用的集成电路构成，也可以由运算装置(MPU)、存储器以及在存储器等所存储的由上述信号处理步骤来处理信号的软件上构成。或者，也可以通过这二者构成。此外，为了上述信号处理，第一摄像元件Na以及第二摄像元件Nb，可以输出被A / D变换的数字的第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息S103以及第四图像信息S104，也可以由第一~第七运算处理部S201~S207将模拟的第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息S103以及第四图像信息S104变换为数字。以下的实施方式中的第三~第七运算处理部S203~S207也可以同样构成。
[0073]若示意性表示以上的图像处理，则成为如图4的流程。第一彩色图像S301，由第一图像?目息S101、第二图像/[目息S102以及第二图像彳目息S103生成。该图像处理，在第一运算处理部S201中，例如，能够与根据R、G、B的图像信息来生成彩色图像的、一般的摄像装置中的彩色图像处理同样地进行。
[0074]在此，若在被摄体Ob的脸部皮肤上存在斑点，则在第四图像信息S104中，拍摄斑点XS。若将第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103各自与第四图像信息S104分别进行合成处理，则分别生成图像信息S21、图像信息S22以及图像信息S23。所述合成处理，例如，优选乘法处理。更具体而言，第二运算处理部S202，将第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103各自的各像素中的灰度值(亮度信息)乘以与第四图像信息S104对应的像素中的灰度值。此外，根据所得到的图像信息S21、图像信息S22以及图像信息S23，进行与一般的摄像装置中的彩色图像处理同样的处理，生成第二彩色图像S302。
[0075]如图4所示，在合成前的第四图像信息S104中，由于存在斑点XS的信息，因此若第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103各自与第四图像信息S104分别进行乘法处理，则在图像信息S21、图像信息S22以及图像信息S23中，都反映斑点XS的信息。此外，由于与第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103分别进行乘法，因此合成后的第二彩色图像S302的颜色的比率被保持。然而，仅进行乘法处理，图像整体会变暗，因此，在乘法后还可以进行伽马补正。此外，若进行伽马补正，则彩度会降低，因此还可以进一步进行彩度强调处理。
[0076]此外，在本实施方式中，由于第一摄像部OSl与第二摄像部0S2彼此分离配置，因此，由第一摄像元件Na获取到的图像与由第二摄像元件Nb获取到的图像之间，会产生与被摄体距离对应的视差。当该视差成为问题时，在第二运算处理部中，也可以在生成第四图像?目息的S104的视差补 正图像彳目息之后，生成图像彳目息S21、图像/[目息S22以及图像彳目息S23。具体而言，按照各图像的每个微小块，通过图案匹配来提取由第一摄像部OSl获取的第三图像信息S103与由第二摄像部0S2获取的第四图像信息S104之间产生的视差，通过按照每个微小块提取出的视差来错开图像，能够生成第四图像信息S104的视差补正图像信息。
[0077]根据本实施方式，根据上述摄像系统的结构以及图像处理，能够同时获取通常的彩色图像和强调了斑点部分的彩色图像。因此，能够分别连续且并列地获取通常的彩色图像以及强调了斑点部分的彩色图像，能够进行动态图像的拍摄。因此，能够实现可实时观察皮肤的斑点等的摄像系统。
[0078]而且，在本实施方式中，第四波段虽然设为可视光频带的紫色，但第四波段也可以是与第三波段相同的蓝色波段。即，第三以及第四波段的中心波长，比第一及第二波段的中心波长更短。即使是蓝色的波段，也能够确认斑点的状态，因此，能够进一步强调地拍摄肉眼观察的斑点。
[0079]此外，第四波段也可以是近紫外线的波段。获取近紫外线波段的图像时，偏振照明Qa中，使用包含近紫外线的波段的光的光源。当对脸部皮肤照射近紫外线的波段的光时，优选戴上截止紫外线的保护眼镜来进行拍摄。通过使用近紫外线的波段的光，能够拍摄用肉眼几乎看不到的隐藏斑点。
[0080]而且，在环境光下使用本实施方式的摄像装置时，从偏振照明Qa射出的照明光，也可以仅具有仅在第一方向上振动的第四波段的分量。
[0081]此外，如上所述，本实施方式的摄像系统，由于能够获取表皮区域中的信息，因此，不局限于脸部皮肤，也适用于观察生物体的各部分的皮肤。此外，若在内视镜中应用本实施方式的摄像系统，则对于胃等内脏，能够观察白表面稍位于内部的组织的状态。因此，本实施方式的摄像系统在内视镜中也能够应用。
[0082](实施方式2)
[0083]图5是表示本实施方式的摄像系统的摄像装置的结构例的方框图。本实施方式的摄像系统，与实施方式I的不同点在于，摄像装置具有第三运算处理部。因此，以下，以第三运算处理部为主进行说明。
[0084]在本实施方式中，第三运算处理部构成为:处理第四图像信息S104，以进行通过第四图像信息S104得到的图像的对比度强调。强调了对比度的第四图像信息S104，此后，在第二运算处理部S202中，与第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103各自进行合成。
[0085]图6是说明对比度强调的图表。图像是二维图像，为了使说明易于理解，针对对比度强调前后的图像使用一维的灰度值来进行说明。在图6的图表中，横轴是摄像元件上的像素位置，纵轴是灰度值。实线表示对比度强调处理前的第四图像信息S104中的脸部皮肤的灰度值W1。在灰度值Wl中，呈凹形状之处，表示存在斑点而灰度值变小。虚线表示对第四图像信息S104实施对比度强调后的灰度值W2。通过对第四图像信息S104实施对比度强调，在灰度值W2中，凹形状变深，斑点部分与其它部分的灰度值差变大。由此，得到进一步强调了斑点的状态的第四图像信息S104。因此，通过将第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第三图像信息S103与第四图像信息S104分别进行合成，能够生成更易于了解斑点状态的彩色图像。
`[0086](实施方式3)
[0087]图5是表示本实施方式的摄像系统的摄像装置的结构例的方框图。本实施方式的摄像系统与实施方式2的不同点在于，在第三运算处理部中，在对比度强调处理前进行归一化处理。因此，在以下，以第三运算处理部中的归一化处理为主进行说明。
[0088]在基于对比度强调处理前的第四图像信息S104的图像中，如图6的图表的实线所示，当存在灰度值Wl的梯度时，若直接进行对比度强调处理，则斑点以外之处的对比度也会被强调。其结果是，在合成后的图像中，斑点以外之处的图像的阴影也变强。特别是在照明对被摄体进行不均匀照射时，合成后的彩色图像有时变得不自然。相反，若在不会成为不自然的范围内强调对比度，则斑点的状态的对比度强调会被限制。
[0089]为了避免这样的对比度强调而得到自然的图像，在本实施方式中，第三运算处理部，在进行对比度强调之前，将第四图像信息S104的灰度值进行归一化。具体而言，在第四图像信息S104中，按照规定大小的每个图像块来计算灰度值的平均值，并根据规定的归一化的灰度值与平均值之比进行图像块的各像素的灰度值的增益调整。
[0090]参照图7(a)至图7(c)，来更详细地说明上述归一化处理。例如，归一化处理，是以8像素的块单位来计算灰度值的平均值，并将规定的被归一化的灰度值与块单位的平均值之比(归一化的灰度值/块单位的平均值)设为该图像块的增益，并将该增益与各像素的灰度相乘。通过该处理，8像素的块单位的灰度值的平均值，成为规定的归一化的灰度值。如图7(a)所示，在对比度强调前存在梯度的灰度值W1，如归一化后的灰度值W1’所示，梯度减少。然而，由于以块单位来决定增益，因此在以箭头所示的块的边界位置会产生灰度的阶梯差。为了控制它，通过对8像素单位的块间的增益进行线性补偿，而使归一化后的灰度值，如图7(b)所示，成为Wl”，消除阶梯差。
[0091]若对归一化后的灰度值W1”进一步进行对比度强调处理，则对比度强调后的灰度值成为如图7(c)所示的W2”，能够得到仅对与斑点对应的凹部进行了强调的灰度值的第四图像信息S104。
[0092]根据以上的处理，即使是在对比度强调前存在灰度的梯度的情况下，合成后的图像也能够仅对斑点之处进行强调。即，合成后的彩色图像成为仅良好地强调了斑点的状态的图像。
[0093](实施方式4)
[0094]图8表示本实施方式的摄像系统的摄像单元IP的结构。本实施方式的摄像系统，具有摄像单元IP，其具有与实施方式I不同的构造。因此，以下，以摄像单元IP为主进行说明。本实施方式中的摄像装置的摄像单元IP包括:透镜光学系统L ;用于分离光路的半反射镜HM ;第一摄像元件Na ;主要透过第四波段的光的带通滤光器F ;主要透过在与第二偏振轴平行的方向上振动的光的第二偏振滤光器PL2 ;和第二摄像元件Nb。
[0095]在拍摄被摄体(未图示)时，来自被摄体的光线，在通过透镜光学系统L之后，到达半反射镜HM。半反射镜HM是光路分割构造，通过半反射镜HM，光线被分割为朝向第一摄像元件Na的光线、和朝向第二摄像元件Nb的光线。朝向第一摄像元件Na的光线，直接到达第一摄像元件Na。朝向第二摄像元件Nb的光线，依次透过主要透过第四波段的光的带通滤光器F、和主要透过在第二偏振轴的方向上振动的光的第二偏振滤光器PL2，而到达第二摄像元件Nb。
`[0096]第一摄像元件Na，如在实施方式I所说明，是彩色摄像元件，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102、以及具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103。第二摄像元件Nb，是单色摄像元件，获取具有第四波段的光的信息、并且具有在第二偏振轴的方向上振动的光的信息的图像信息S104。
[0097]根据这样的结构，获取第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息S103以及第三图像信息S104。图像合成，也可以使用在实施方式1、2以及3中说明的任一图像处理来进行。
[0098]根据以上的结构，与实施方式I同样，能够实现能够同时获取通常的彩色图像和强调了斑点部分的彩色图像的摄像系统。
[0099]此外，在本实施方式中，由于通过半反射镜来分离光路，因此，如实施方式1，由第一摄像元件Na获取到的图像与由第二摄像元件Nb获取到的图像之间不会产生视差。根据本实施方式，也可以不进行用于补正视差的图像处理，能够减小第二图像处理部的电路规模。
[0100]而且，在本实施方式中，虽然作为分离光路的元件而采用半反射镜，但也可以代替半反射镜而采用分色镜。在使用分色镜时，只要将透过光的波段设为第一、第二以及第三波段，将反射的光的波段设为第四波段来进行设计即可。根据这样的结构，朝向第二摄像元件的光线，主要形成第四波段的光线，也可以不使用带通滤光器F。由此，能够抑制入射第二摄像元件Nb的光的量的降低，从而提高拍摄灵敏度。
[0101](实施方式5)
[0102]图9表示本实施方式的摄像系统的摄像单元IP的结构。本实施方式的摄像系统，具有:摄像单元IP，其具有与实施方式I不同的构造。因此，以下，以摄像单元IP为主进行说明。本实施方式的摄像装置的摄像单元IP包括:复眼透镜LL ;主要透过第一波段的光的带通滤光器Fl ;主要透过第二波段的光的带通滤光器F2 ;主要透过第三波段的光的带通滤光器F ;主要透过第四波段的光的带通滤光器F4 ;主要透过在第二偏振轴的方向上振动的光的第二偏振滤光器PL2 ;和摄像元件Ne。
[0103]在复眼透镜LL中，以阵列状配置有4个透镜光学系统。具体而言，在同一平面上，透镜光学系统La1、La2、La3以及La4排列成2行2列。此外，在摄像元件Ne上的摄像面Ni上，设定有与透镜光学系统Lal、La2、La3以及La4分别一对一对应的摄像区域Nil、Ni2、Ni3 以及 Ni4。
[0104]从偏振照明Qa射出的光,在被摄体反射,反射光通过透镜光学系统La1、La2、La3以及La4而分别聚光，在摄像元件Ne对应的摄像区域Nil、Ni2、Ni3以及Ni4中形成被摄体的像。在透镜光学系统Lal、La2、La3以及La4的光路上，分别配置有带通滤光器F1、F2、F3及F4。因此，经由透镜光学系统Lal和主要透过第一波段的光的带通滤光器F1，在摄像区域Nil形成被摄体的图像。同样地，经由透镜光学系统La2以及主要透过第二波段的光的带通滤光器F2，经由透镜光学系统La3以及主要透过第三波段的光的带通滤光器F3，经由透镜光学系统La4以及主要透过第四波段的光的带通滤光器F4和第二偏振滤光器PL2，分别在摄像区域Ni2、Ni3、Ni4形成被摄体的图像。如此,摄像单元IP，通过4个光路来拍摄被摄体(未图示)。根据这样的结构，从摄像区域Nil、Ni2、Ni3以及Ni4，分别获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102、具有第三波段的光的信息的`第三图像信息S103、以及具有第四波段的光的信息并且具有在第二偏振轴的方向上振动的光的信息的图像信息S104。
[0105]在本实施方式中，由于透镜光学系统Lal、La2、La3以及La4彼此分离排列，因此，在摄像区域Nil、Ni2、Ni3以及Ni4获取到的图像，会相互产生与被摄体距离对应的视差。当该视差成为问题时，也可以在第一图像处理部以及第二运算处理部中，在补正各个视差之后，生成彩色图像。具体而言，只要将第一图像信息SlOl设为基准图像，在分别生成第二图像信息S102的视差补正图像、第三图像信息S103的视差补正图像、第四图像信息S104的视差补正图像之后进行合成处理即可。各视差补正图像，如在实施方式I所说明，能够按照各图像的每个微小块，通过图案匹配进行提取，并通过按照每个微小块提取出的视差而错开图像来进行生成。
[0106]根据这样的结构，获取第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息S103以及第四图像信息S104。图像合成，可以采用在实施方式1、2以及3中说明的任一图像处理来进行。
[0107]通过如上所述的结构，与实施方式I同样，能够实现可同时获取通常的彩色图像与强调了斑点部分的彩色图像的摄像系统。
[0108]在本实施方式5中，由于是在一个摄像元件Ne上配置复眼透镜LL的结构，因此，与实施方式I及4的结构相比，能够减小摄像单元IP的容积，能够使摄像装置小型化。[0109](实施方式6)
[0110]图10(a)表示本实施方式的摄像系统的摄像单元IP的结构。本实施方式的摄像系统，具有:摄像单元IP，其具有与实施方式I不同的构造。因此，以下，以摄像单元IP为主进行说明。
[0111]本实施方式的摄像装置的摄像单元IP具有透镜光学系统L和摄像元件Nd。图10(b)是表示摄像元件Nd上的像素的排列的图。在摄像元件Nd的摄像面上，以二维阵列状配置有多个光电变换部，各光电变换部构成像素。在图10(b)中，在光电变换部的像素Pal中，具有主要透过第一波段的带通滤光器。同样地，在像素Pa2、Pa3中，分别具有主要透过第二波段的光、以及主要透过第三波段的光的带通滤光器。另一方面，像素Pa4，具有主要透过第四波段的光的带通滤光器和主要透过在第二偏振轴的方向上振动的光的偏振滤光器。各像素的带通滤光器，由吸收型的滤光器或通过电介质多层膜构成的滤光器构成，偏振滤光器由线栅偏振子构成。
[0112]在拍摄被摄体(未图示)时，来自被摄体的光线，在通过透镜光学系统L之后，到达摄像元件Nd。像素Pal，由于具有主要透过第一波段的光的带通滤光器，因此，能够通过仅提取像素Pal，而生成具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101。同样地，通过分别提取像素Pa2以及像素Pa3，能够生成具有第二波段的光的信息的第二像素信息S102以及具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103。此外，像素Pa4，由于具有主要透过第四波段的光的带通滤光器和主要透过在第二偏振轴的方向上振动的光的偏振滤光器，因此，能够通过仅提取像素Pa4，而生成在与第二偏振轴平行的方向上振动且具有第四波段的光的信息的第四图像信息S104。
[0113]根据这样的结构，获取第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息S103以及第四图像信息 S104。图像合成，可以采用实施方式1、2以及3中所说明的任一图像处理来进行。
[0114]根据以上的结构，与实施方式I同样，能够实现可同时获取通常彩色图像和强调了斑点部分的彩色图像的摄像系统。
[0115]在本实施方式6中，由于是在一个摄像元件Nd上配置透镜光学系统L的结构，因此能够与实施方式I及4的结构相比，能够缩小摄像单元IP的容积，使摄像装置小型化。
[0116](实施方式7)
[0117]本实施方式7，与实施方式1、4、5及6的不同点在于，摄像装置A的摄像单元IP的结构。其中，在本实施方式中，省略针对与实施方式1、4、5及6相同的内容的详细说明。
[0118]图11表示本实施方式的摄像系统的摄像单元IP的结构。本实施方式的摄像系统，具有:摄像单元IP，其具有与实施方式I不同的构造。因此，以下，以摄像单元IP为主来进行说明。本实施方式的摄像单元IP，具有将V设为光轴的透镜光学系统Lx、在透镜光学系统Lx的焦点附近所配置的阵列状光学元件K、和单色摄像元件Ne。
[0119]透镜光学系统Lx，包括:使来自被摄体(未图示)的光入射的光圈S ;使透过光圈S的光入射的光学兀件Llp ；以及使通过光学兀件Llp的光入射的透镜L2。透镜光学系统Lx,具有第一、第二、第三以及第四光学区域Dl、D2、D3以及D4。
[0120]透镜L2，可以由一个透镜构成，也可以由多个透镜构成。此外，可以是在光圈S的前后，多个分离配置的结构。在图11中，图示为一个结构。[0121]图12(a)是从被摄体侧观察光学元件Lls的正视图。光学元件Lls被配置在光学区域D1、D2、D3以及D4。光学区域D1、D2、D3以及D4，是在与光轴V垂直的面内，被通过与光轴V垂直的面相交的点的相互垂直的两条直线分割的4个区域。此外，光学区域D1、D2、D3以及D4，在透镜光学系统Lx中，与光轴V平行地延伸。在光学元件Lls之中，位于光学区域D1、D2、D3以及D4的部分的分光透过率特性彼此不同。光学元件Lls被配置在光圈S与光学元件Llp之间。光学元件Lls，在光学区域D1、D2、D3以及D4中，区域分别具有:主要透过第一波段的光的分光透过率特性、主要透过第二波段的光的分光透过率特性、主要透过第三波段的光的分光透过率特性、以及主要透过第四波段的光的分光透过率特性。例如，光学元件Lls，在光学区域Dl、D2、D3以及D4中，具有:滤光器，其具有主要透过第一、第二、第三、第四波段的光的分光透过率特性。
[0122]图12(b)是从被摄体侧观察光学元件Llp的正视图。光学元件Llp，仅在光学区域Dl中，具有主要透过在与第二偏振轴平行的方向上振动的光的偏振滤光器，在其它区域中，具有透过在所有方向上振动的光的玻璃板。
[0123]如图11、图12(a)、(b)所示，在来自被摄体的光之中，光B1、B2、B3、B4分别透过光学区域 D1、D2、D3、D4。
[0124]图13是阵列状光学元件K的立体图。在阵列状光学元件K中的摄像元件Ne侧的面上，以格子状配置有光学要素M。各个光学要素M2的截面(纵方向以及横方向各自的截面)，具有曲面形状，各个光学要素M，在摄像元件N侧凸出。如此，光学要素M是微透镜，阵列状光学元件K，通过在摄像元件Ne的光电变换部相同的2方向上以二维排列多个光学元素来构成微透镜阵列。光学要素M与在行及列方向上所配置的4个光电变换部对应。
[0125]图14(a)是放大表示阵列状光学元件K和摄像元件Ne的图，图14(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N上的光电变换部(像素)的位置关系的图。阵列状光学元件K，被配置为使形成光学要素M的面朝向摄像面Ni侧。摄像元件Ne，在摄像面Ni中，具有多个由4个光电变换部构成的彩色的像素P。多个像素P在行以及列方向上被配置。各像素P，包括在行以及列方向上所配置的第一、第二、第三以及第四的光电变换部。第一、第二、第三以及第四光电变换部，独立地检测光并变换为电信号，构成像素Pbl、像素Pb2、像素Pb3以及像素Pb4。
[0126]阵列状光学元件K，被配置在透镜光学系统Lx的焦点附近，并且被配置在白摄像面Ni离开规定距离的位置。如图14(b)所示，阵列状光学元件K的各光学要素M的中心Me、和由4个光电变换部构成的像素P的中心Pc，位于与光轴V平行的相同直线上。因此，各光学要素M与4个光电变换部对应配置。
[0127]在摄像面Ni上，设置有微透镜Ms，以使覆盖第一、第二、第三以及第四光电变换部(像素Pbl、Pb2、Pb3、Pb4)的表面。在各第一、第二、第三以及第四光电变换部(像素Pbl、Pb2、Pb3、Pb4)上，未设置具有不同的分光透过率特性的彩色滤光器等。
[0128]阵列状光学元件K被设计为:使分别通过光学元件Lls以及Llp的光学区域D1、D2、D3以及D4的光的B1、B2、B3、B4的大部分到达摄像面Ni上的像素P1、像素P2、像素P3以及像素P4。具 体而言，通过适当设定阵列状光学元件K的折射率、距摄像面Ni的距离以及光学要素M表面的曲率半径等的参数，来实现上述结构。
[0129]因此，在像素Pbl上，主要入射第一波段的光，通过仅提取像素Pbl，能够生成具有仅以第一波段的光的信息为主的第一图像信息S101。同样地，通过分别提取像素Pb2以及像素Pb3，能够生成主要具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102、以及仅具有第三波段的光的信息的第三图像信息S103。此外，在像素Pb4上，由于在第四波段中主要入射与第二偏振轴平行的方向上振动的光，因此，通过仅提取像素Pb4，能够生成在第二偏振轴的方向上振动并且仅具有第四波段的光的信息的第四图像信息S104。
[0130]根据这样的结构，获取第一图像信息S101、第二图像信息S102、第三图像信息103以及第四图像信息S104。图像合成可以采用在实施方式1、2以及3中说明的任一图像处理来处理。
[0131]根据以上的结构，与实施方式I同样，能够实现可同时获取通常彩色图像和强调了斑点部分的彩色图像的摄像系统。
[0132]在本实施方式7中，能够根据目的来变更光学元件Lls以及Llp的结构。特别地，在光学元件Lls中，通过使用电介质多层膜，能够设计希望的分光特性，因此，易于进行分光特性的定制。
[0133](实施方式8)
[0134]图15是表示本实施方式的摄像系统的摄像装置的结构例的方框图。本实施方式的摄像系统，摄像部IP的结构和摄像装置A的结构与实施方式I不同。因此，在以下，针对摄像部IP和图像处理的流程进行说明。
[0135]图15是表示本实施方式的摄像装置A的结构例的方框图。摄像装置A包括:摄像部IP ;第四运算处理部S204 ;第五运算处理部S205 ;第六运算处理部S206 ;和第七运算处理部S207。
[0136]图16是表示图2所示的摄像部IP的结构例的示意图。在本实施方式中，摄像部IP与实施方式5的不同点在于:附加了偏振滤光器PL3 ;和带通滤光器F3与带通滤光器F4都透过第三波段的光。偏振滤光器PL3，主要透过在与偏振滤光器PL2正交的第一偏振轴的方向上振动的光。
[0137]根据这样的结构，从摄像区域Nil、Ni2、Ni3以及Ni4中，分别获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息S101、具有第二波段的光的信息的第二图像信息S102、具有第三波段的光的信息并且具有在第一偏振轴的方向上振动的光的信息的第五图像信息S105、以及具有第三波段的光的信息并且具有在与第一偏振轴正交的第二偏振轴的方向上振动的光的信息的第六图像信息S106。
[0138]接着，针对振动图像处理的流程来进行说明。如图15所示，第四运算处理部S204，构成为:将具有第三波段的光的信息并且具有在第一偏振轴的方向上振动的光的信息的第五图像信息S105、以及具有第三波段的光的信息并且具有在第二偏振轴的方向上振动的光的信息的第六图像信息S106相加，来生成具有第三波段信息的第七图像信息。在此，由于第二偏振轴与第一偏振轴正交，因此，通过相加处理，第七图像信息成为无偏振并且具有第三波段的光的信息的图像信息。
[0139]第五运算处理部S205，构成为:使用第一图像信息S101、第二图像信息S102以及第七图像信息S107来生成第一彩色信息S301。该图像处理，例如，根据R、G、B的图像信息来生成彩色图像。
[0140]第六运算处理部S206，构成为:将第一彩色图像S301与第五图像信息S105通过例如相乘运算来进行合成处理，并生成第三彩色图像S303。第五图像信息S105，具有在第一偏振轴的方向上振动的光的信息。由于第一偏振轴的方向与照明的偏振轴的方向相同，因此，第五图像信息S105包含很多脸部皮肤的镜面反射分量。在具有在脸部皮肤的表面进行了镜面反射的光的分量的图像信息中，由于由脸部皮肤的凹凸引起的阴影很清晰，因此成为易于看出皮肤的小皱纹的图像。因此，通过这样的合成处理，能够生成强调了小皱纹等部分的第三彩色图像S303。
[0141]第七运算处理部S207，构成为:例如通过将第一彩色图像S301和第六图像信息S106相乘来进行合成处理，并生成第四彩色图像S304。
[0142]如实施方式I所说明，由于由偏振滤光器PL2截止脸部皮肤的镜面反射分量(脸部皮肤的光亮)的大部分，因此，在第六图像信息S106中，易于看出脸部皮肤的斑点。因此，通过这样的合成处理，与实施方式I同样地，能够生成强调了斑点部分的第四彩色图像S304。
[0143]如此，根据本实施方式，通过上述摄像系统的结构以及图像处理，可同时获取通常的彩色图像、强调了斑点部分的彩色图像以及强调了小皱纹等部分的彩色图像。因此，能够分别连续并且并列地获取通常的彩色图像、强调了斑点部分的彩色图像以及强调了小皱纹等部分的彩色图像，能够进行动态图像的拍摄。因此，能够实现可以实时观察强调了皮肤的斑点或小皱纹等的图像的摄像系统。
[0144]而且，本实施方式8的摄像部，并不局限于图16所示的光学系统，在实施方式6的图10或实施方式7的图11所示的光学系统中，也可以构成为适当配置偏振滤光器。
[0145]产业上的利用可能性
[0146]本发明的摄像系统，作为皮肤诊断相机以及内视镜相机等的摄像装置有用。此外，也能够在显微镜或电子反射镜等的摄像系统中应用。
`[0147]附图符号说明:
[0148]IP-摄像单元，
[0149]A-摄像装置，
[0150]AP-摄像系统，
[0151]SlOl ~S104-图像信息，
[0152]S201~S203-运算处理部，
[0153]S301~S303-彩色图像信息，
[0154]W1、W2_ 灰度值，
[0155]PL1、PL2-偏振滤光器，
[0156]La、Lb、L-透镜，
[0157]Na、Nb、Ne、Nd、Ne-摄像元件，
[0158]LL-复眼透镜，
[0159]Lal~La4_复眼透镜的光学要素，
[0160]Fl~F4-带通滤光器，
[0161]N1-摄像面，
[0162]Nil~Ni4_摄像面上的摄像区域，
[0163]0S1、0S2_ 摄像部，[0164]Pal~Pa4_摄像元件上的像素，
[0165]Lx-透镜光学系统，
[0166]Lls、Llp-光学兀件，
[0167]L2-透镜，
[0168]Dl~D4-光学区域，
[0169]S-光圈，
[0170]K-阵列状光学元件，
[0171]M-阵列状光学元件中的光学要素，
[0172]Ms-摄像元件上的微透镜，
[0173]Pbl~Pb4_摄像元件上的像素，
[0174]Qa-偏 振照明。
【权利要求】
1.一种摄像系统，具有: 偏振照明，其射出照明光，该照明光包含在与第一偏振轴平行的方向上振动的光的分量; 摄像单元，其构成为:根据由所述照明光引起的相同时刻的来自被摄体的光，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息、具有第二波段的光的信息的第二图像信息、具有第三波段的光的信息的第三图像信息、以及从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与方向不同于所述第一偏振轴的第二偏振轴平行的方向上振动的、具有第四波段的光的信息的第四图像信息，其中该第四波段是与所述照明光的所述光的分量相同的波段； 第一运算处理部，其构成为:使用所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第三图像信息来生成第一彩色图像信息；和 第二运算处理部，其构成为:将所述第一图像信息至所述第三图像信息各自与所述第四图像信息分别进行合成处理来生成第二彩色图像信息。
2.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于， 所述第四波段的中心 波长，比所述第一波段、所述第二波段以及所述第三波段的中心波长更短。
3.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于， 所述第四波段是与所述第三波段相同的波段，所述第三波段以及所述第四波段的中心波长，比所述第一波段以及所述第二波段的中心波长更短。
4.根据权利要求1~3任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述第一波段、所述第二波段、所述第三波段以及所述第四波段，都是可视光的波段。
5.根据权利要求1~3任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述第一波段、所述第二波段以及所述第三波段都是可视光的波段，所述第四波段是近紫外线的波段。
6.根据权利要求1~5任一项所述的摄像系统，其特征在于， 还具有: 第三运算处理部，其构成为在所述第二运算处理部中的所述合成处理之前，进行强调所述第四图像信息的对比度的处理。
7.根据权利要求6所述的摄像系统，其特征在于， 所述第三运算处理部，在进行所述对比度的强调之前，在所述第四图像信息中，按照规定大小的每个图像块来计算灰度值的平均值，并根据规定的归一化的灰度值与所述平均值之比来进行所述图像块的各像素的灰度值的增益调整。
8.根据权利要求1~7任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述合成处理包括乘法处理。
9.根据权利要求1~8任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述摄像单元具有第一摄像元件以及第二摄像元件， 由所述第一摄像元件获取所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第三图像信息， 由所述第二摄像元件获取所述第四图像信息。
10.根据权利要求9所述的摄像系统，其特征在于，所述摄像单元还具有: 光路分割构造，其将来自所述被摄体的光线分割为导向所述第一摄像元件的光路、和导向所述第二摄像元件的光路。
11.根据权利要求1~8的任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述摄像单元具有摄像元件， 由所述摄像元件获取所述第一图像信息、所述第二图像信息、所述第三图像信息以及所述第四图像信息。
12.根据权利要求11所述的摄像系统，其特征在于， 所述摄像单元还具有: 透镜阵列，其以阵列状排列有4个透镜；和 分光滤光器，其在所述4个透镜各自的光路上一对一对应地配置，且透过从所述第一波段至所述第四波段的光的信息， 所述摄像元件包含与所述4个透镜一对一对应的4个摄像区域。
13.根据权利要求11所述的摄像系统，其特征在于， 所述摄像元件，包括:· 以平面状排列的多个光电变换部； 多个第一至第四分光滤光器，被配置在所述多个光电变换部上，分别透过所述第一波段至所述第四波段的光；和 多个偏振滤光器，被配置在配置有所述第四分光滤光器的光电变换元件上，且具有所述第二偏振轴。
14.根据权利要求11所述的摄像系统，其特征在于， 所述摄像单元，具有: 透镜光学系统；和 被配置在所述透镜光学系统与所述摄像元件之间的阵列状光学元件， 所述摄像元件具有使通过所述透镜光学系统的光入射的多个第一光电变换部、多个第二光电变换部、多个第三光电变换部以及多个第四光电变换部， 所述透镜光学系统具有4个光学区域，所述4个光学区域包括:透过第一波段的光的第一光学区域、透过第二波段的光的第二光学区域、透过第三波段的光的第三光学区域、和主要透过在与所述第二偏振轴平行的方向上振动的光并且透过第四波段的光的第四光学区域， 所述阵列状光学元件，使通过所述第一光学区域、所述第二光学区域、所述第三光学区域以及所述第四光学区域的光分别入射到所述多个第一光电变换部、所述多个第二光电变换部、所述多个第三光电变换部以及所述多个第四光电变换部。
15.根据权利要求1~14任一项所述的摄像系统，其特征在于， 还具有: 显示装置，其显示由所述摄像部获取到的图像。
16.根据权利要求1~15任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述偏振照明包括: 光源，其射出可视光波段的光；和偏振滤光器，其被配置为透过从所述光源射出的光，且具有所述第一偏振轴。
17.根据权利要求1~15任一项所述的摄像系统，其特征在于， 所述偏振照明包括: 光源，其分别射出所述第一波段、第二波段、第三波段以及第四波段的光；以及 偏振滤光器，其具有所述第一偏振轴， 所述偏振滤光器被配置为:仅使从射出所述第四波段的光的光源射出的光透过所述偏振滤光器。
18.一种摄像系统，具有: 偏振照明，其射出照明光，该照明光包含在与第一偏振轴平行的方向上振动的光的分量; 摄像单元，其构成为:根据由所述照明光引起的相同时刻的来自被摄体的光，获取具有第一波段的光的信息的第一图像信息、具有第二波段的光的信息的第二图像信息、从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与所述第一偏振轴的方向平行的方向上振动的具有第三波段的光的信息的第五图像信息、以及从所述偏振照明射出且在所述被摄体反射并在与方向不同于所述第一偏振轴的第二偏振轴平行的方向上振动的、具有所述第三波段的光的信息的第六图像信息； 第四运算处理部，其构成为:使用所述第五图像信息以及所述第六图像信息来生成具有所述第三波段的光的信息的第七图像信息； 第五运算处理部，其构成为:使用所述第一图像信息、所述第二图像信息以及所述第七图像信息来生成第一彩色图像信息； 第六运算处理部，其构成为:合成所述第一彩色图像信息和所述第五图像信息来生成第二彩色图像息；和 第七运算处理部，其构成为:合成所述第一彩色图像信息和所述第六图像信息来生成第四彩色图像信息。
【文档编号】A61B5/107GK103826530SQ201380003172
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】今村典广, 山形道弘, 是永继博 申请人:松下电器产业株式会社