的信息处理装置860的硬件构造。信息处 理装置860包括存储装置861，其配置有适当的非易失性存储装置，例如硬盘驱动器；内存 863,其配置有易失性内存装置，例如RAM ;CPU864,其用于将存储在存储装置861中的程序 862读取进入内存863、执行该程序、完全控制装置本身，并且执行不同判定、操作和控制处 理；865,例如用于接收用户的输入、输出结果等等的显示器、键盘以及鼠标。应该注意的是， 作为程序862,至少是用于实施医疗装置850所需要的功能的图像认证程序870。以下将描 述使用程序862的处理流程。
[0142] 随后，参考图34，将描述由医疗装置850所执行的处理流程。医疗装置850的光学 成像系统150获取医疗护理目标区域中的受感染部分85U852的图像（s400)，并且图像传 感器305传感所获取的图像853、854以获取图像数据（s401)。
[0143] 图像传感器305向图像信号输出电路306提供作为图像信号的上述图像数据。图 像信号输出电路306将来自上述图像传感器305的输出信号转换为适当的静止图像或移动 图像格式的图像信号，同时保持通过图像传感器305能够输出的最大分辨率的信息，并且 将所转换的图像信号输出至反卷积预处理电路309 (s402)。
[0144] 反卷积预处理电路309在图像信号输出电路306输出时接收图像信号，并且将 图像信号转换为适于在反卷积滤波电路310处滤波计算的数字图像数据类型的图像信号 (s403)。来自反卷积预处理电路309的输出信号在反卷积滤波电路310处受到滤波处理， 并且被输入至信息处理装置860 (s404)。
[0145] 信息处理装置860获取来自反卷积滤波电路310的输出数据，即，焦点深度扩展图 像，将用于识别受感染部分的图像识别算法870应用于该焦点深度扩展图像，并且检测在 距离医疗护理目标区域中的光学成像系统150不同距离处的、医疗护理目标区域中的多个 对象，例如受感染部分851、852(s405)。例如，对于构成原始图像的像素，图像识别算法870 确认对应于预定颜色的像素组的形状和/或尺寸的受感染部分的形状的区域，并且执行图 像处理，例如突出显示所确认的区域。
[0146] 信息处理装置860将在阶段s405处所获取的受感染部分85U852的图像数据显 示在监视显示器880上（s406)。根据上述医疗装置850,可以不考虑每个受感染部分与光 学成像系统之间的距离而改进医护人员对于受感染部分的同时可见度。这简化了医疗相机 等等中的光学系统的设计，减少了所需透镜数量等，并且减少了制造成本。
[0147] 虽然综上所述已具体描述了用于实施本发明等等的最优方式，但是本发明并不局 限于此，而是能够在不脱离本发明的主旨的情况下以不同方式进行修改。
[0148] 根据上述本发明的实施方式，在WFC的图像处理之后的焦点深度扩展图像中，消 除了像点响应于散焦的而发生的平面内位移，并且根据本发明的实施方式的相位滤波器、 使用该相位滤波器的光学系统以及成像系统可被应用于通过点像的位置来测量物体位置 的用途。此外，由于构成相位滤波器的光学非球面表面具有旋转对称的形状，并且用于形成 滤波器的模具具有旋转对称的形状，因此旋转车床加工可被用于制造该模具。因此，能够减 少用于相位滤波器的模具的制造时间并且减少制造成本。进一步，由于环形结构被引入相 位滤波器，因此消除了大幅度的凹凸形状，即，防止了元件不规则，可以容忍对于具有视角 的光线的相位位移量的变化。此外，在本发明的实施方式的光学系统中，可以实现与作为环 形带的轴棱锥的构造等同的光学系统，并且该光学系统可被应用于光学成像系统。
[0149] 因此，在受到WFC的图像处理的焦点深度扩展图像中，可以抑制像点响应于散焦 而发生的平面内位移。
[0150] 根据本说明书的描述，至少明确了以下内容。即，在本发明的实施方式的相位滤波 器中，环形带可被配置为具有凹陷表面，该凹陷表面对于入射光通量起到了光瞳平面的径 向上的凹透镜的作用。据此，由于构成相位滤波器的光学非球面表面具有同心地设置有环 形凹陷表面的旋转对称的形状，并且用于形成滤波器的模具具有旋转对称的形状，因此旋 转车床加工可被用于制造该模具。因此，能够减少用于相位滤波器的模具的制造时间并且 减少制造成本。此外，由于环形结构被引入相位滤波器，因此消除了大幅度的凹凸形状，即， 防止了元件不规则，可以容忍对于具有视角的光线的相位位移量的变化。
[0151] 此外，在本发明的相位滤波器中，环形结构可被配置为具有对于入射光通量起到 光瞳平面的径向上的凹透镜的作用的凹陷表面，或者具有起到凸透镜的作用的凸起表面。 据此，与仅配置有起到凹透镜的作用的环形带相比，由于相位分布产生的光瞳平面的波前 像差，即，相位分布的陡峰被消除，并且使得相位分布具有平滑形状，因此，可以避免相位滤 波器发生碎裂。
[0152] 此外，在本发明的实施方式的相位滤波器中，在环形带之间，每条环形带的宽度都 可被配置为均匀的。据此，可以使得相位滤波器的环形结构简单，并且可以减少用于形成相 位滤波器的模具的制造时间和制造成本。
[0153] 此外，在本发明的实施方式的相位滤波器中，对于环形带来说，由环形带产生的相 位差可被配置为均匀的。据此，对于环形带，相位滤波器的每条环形带都能够产生相同的相 位位移。
[0154] 此外，在本发明的实施方式的相位滤波器中，每条环形带的宽度都被配置为从光 轴朝向相位滤波器的外周部变窄。据此，每条环形带所贡献的区域都可以是均匀的，并且可 以容忍相位滤波器的易损性在制造过程中的变化。
[0155] 此外，在本发明的实施方式的相位滤波器中，由环形带产生的相位差被配置为在 相位滤波器的外周部处的相位差大于在光轴附近的相位差。据此，相位滤波器的每条环形 带对焦点深度扩展的贡献可变得平滑，而与距离光轴的距离无关。
[0156] 图1、5、23、26、29和32中的任意附图示出在一侧具有平坦表面而在另一侧具有相 位结构的相位板被插入的构造。然而，由于在形成图像的位置处，在靠近光阑或光瞳平面的 透镜表面上直接形成相位结构获取了相同效果，因此可在所述透镜上直接和一体地形成相 位滤波器。
[0157] 作为使用本发明的透镜光学系统，不仅可以假设为具有固定焦距的透镜，也可以 假设为具有可变焦距的变焦透镜光学系统。如果相位滤波器在光学系统中被设置为靠近光 阑或光瞳平面，则本发明基本上可以被应用于其上，尽管焦点深度扩展的效果可能会或多 或少改变。由于用于摄影的场深度被扩展，并且用于图像和传感器表面的调焦变得容易，因 此可以取消调焦机构。
【主权项】
1. 一种相位滤波器，包括： 围绕光轴旋转对称的环形结构，每条环形带都包括基本上抛物线形状的剖面，以用于 在焦点平面上均匀地扩展入射的光线并且使光线相互叠加。2. 根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，所述环形带被配置为具有凹陷表面，该凹 陷表面对于入射的光通量起到了在光瞳平面的径向上的凹透镜的作用。3. 根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，所述环形结构被配置为具有对于入射的 光通量起到了在光瞳平面的径向上凹透镜的作用的凹陷表面，或者具有起到凸透镜的作用 的凸起表面。4. 根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，在所述环形带之间，每条环形带的宽度都 被配置为均匀的。5. 根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，对于所述环形带来说，由环形带产生的相 位差被配置为均匀的。6. 根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，每个所述环形带的宽度被制成为沿从光 轴朝向所述相位滤波器的外周部的方向变窄。7. 根据权利要求1所述的相位滤波器，其中，由所述环形带产生的相位差被配置为在 所述相位滤波器的外周部处的相位差大于在光轴附近的相位差。8. -种光学成像系统，包括： 光学图像形成系统，其包括相位滤波器，该相位滤波器包括围绕光轴旋转对称的环形 结构，每条环形带都包括基本上抛物线形状的剖面，以用于在焦点平面上均匀地扩展入射 的光线并且使光线相互叠加。9. 一种成像系统，其将反卷积图像处理应用于由光学成像系统获取的图像，该光学成 像系统配备有图像形成系统，该图像形成系统具有相位滤波器，该相位滤波器包括围绕光 轴旋转对称的环形结构，每条环形带都包括基本上抛物线形状的剖面，以用于在焦点平面 上均匀地扩展入射的光线并且使光线相互叠加，并且所述成像系统获取焦点深度扩展图 像。10. -种车辆驾驶辅助系统，其将反卷积图像处理应用于由光学成像系统获取的车辆 周围的物体的图像，该光学成像系统配备有图像形成系统，该图像形成系统具有相位滤波 器，该相位滤波器包括围绕光轴旋转对称的环形结构，每条环形带都包括基本上抛物线形 状的剖面，以用于在焦点平面上均匀地扩展入射的光线并且使光线相互叠加，所述车辆驾 驶辅助系统获取焦点深度扩展图像，将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展图像并且 同时检测在距离车辆恒定距离范围内的在相互不同位置处的多个物体。11. 一种监视装置，其将反卷积图像处理应用于由光学成像系统获取的监视目标区域 内的图像，该光学成像系统配备有图像形成系统，该图像形成系统具有相位滤波器，该相位 滤波器包括围绕光轴旋转对称的环形结构，每条环形带都包括基本上抛物线形状的剖面， 以用于在焦点平面上均匀地扩展入射的光线并且使光线相互叠加，所述监视装置获取焦点 深度扩展图像，将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展图像并且同时检测在监视目标 区域内的在相互距离光学成像系统不同位置处的多个人。12. -种认证装置，其将反卷积图像处理应用于由光学成像系统多次获取的图像中的 相同的认证目标的每个图像，该光学成像系统配备有图像形成系统，该图像形成系统具有 相位滤波器，该相位滤波器包括围绕光轴旋转对称的环形结构，每条环形带都包括基本上 抛物线形状的剖面，以用于在焦点平面上均匀地扩展入射的光线并且使光线相互叠加，所 述认证装置获取焦点深度扩展图像，将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展图像并且 从距离光学成像系统不同距离的每个图像中认证相同的认证目标。13.-种医疗装置，其被配置为将反卷积图像处理应用于由光学成像系统获取的图像 中的人体医疗护理目标区域中的图像，该光学成像系统配备有图像形成系统，该图像形成 系统具有相位滤波器，该相位滤波器包括围绕光轴旋转对称的环形结构，每条环形带都包 括基本上抛物线形状的剖面，以用于在焦点平面上均匀地扩展入射的光线并且使光线相互 叠加，所述医疗装置获取焦点深度扩展图像，将预定的图像识别算法应用于焦点深度扩展 图像并且同时输出距离光学成像系统不同距离的人体医疗护理目标区域中的多个位置的 图像。
【专利摘要】一种相位滤波器(101)包括具有围绕光轴旋转对称的环形环结构，每个环形环都包括基本上抛物线形状的剖面，使得入射光束均匀地扩大在焦点平面上，并且相互叠加。
【IPC分类】G02B3/10, A61B10/00, A61B5/117, G03B11/00, G02B3/08, G08G1/16, H04N5/232, B60R1/00, G02B5/04, G02B5/18, G02B5/02
【公开号】CN105122092
【申请号】CN201380075190
【发明人】岛野健, 崎田康一, 太田光彦
【申请人】日立麦克赛尔株式会社
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2013年10月16日
【公告号】WO2014155790A1