分光图像取得装置以及受光波长取得方法_4

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、平板终端等的网络与服务器装置通信的结构的情 况下,能够从服务器装置下载运些程序而获得。
[0137] 处理部162读入存储于存储部161的各种程序,通过执行,从而如图5所示,作为 光源控制部163、滤波器移动控制部164、波长取得部165、测定控制部166、光谱测定部167W及图像处理部168(本发明的图像生成部)等而发挥作用。
[0138] 另外,在本实施方式中,处理部162通过读入存储部161存储的程序(软件)并执 行,从而通过硬件与软件的协作,从而示出实现上述各功能的例子,但并不限定于此。例如, 可W设置作为具有各功能的硬件的电路的结构等。
[0139] 光源控制部163控制光源部12,并使参照光射出。
[0140] 滤波器移动控制部164控制进退机构132A,并使固定滤波器132相对于光路上进 退。 阳141] 波长取得部165取得通过摄像部133中各受光元件133A接收到的光的中屯、波长。 阳142] 测定控制部166改变施加于波长可变干设滤波器5的电压,并使波长可变干设滤 波器5中的反射膜间的间隙Gl的尺寸发生变化。
[0143] 光谱测定部167基于取得的各受光元件的光量,测定摄像图像的各像素中的分光 光谱。
[0144] 图像处理部168生成所期望的目标波长的分光图像。
[0145] 另外,将在后面详述各功能结构的说明。 阳146][分光照相机的分光图像摄像方法]
[0147] (受光波长取得处理)
[0148] 本实施方式的分光照相机1在取得与摄像图像的各像素对应的各受光元件中接 收的光的中屯、波长后,根据对测定对象(摄像对象)的分光图像进行校正处理,从而取得高 精度的分光图像。下面,对各受光元件的受光波长取得处理(受光波长取得方法)进行说 明。
[0149] 图6是示出取得通过受光元件接收到的光的中屯、波长的受光波长取得方法的流 程图。
[0150] 在受光波长取得处理中,作为摄像对象,由分光照相机1拍摄已知反射率的基准 板x(参照图7)。在本实施方式中,作为基准物,使用在分光波段的各波长成分中反射率固 定的白色基准板。另外,作为摄像环境,优选在没有外光影响的暗室实施。 阳151] 并且,滤波器移动控制部164控制进退机构132,并将固定滤波器132配置在入射 光学系统131的光路上(步骤SI)。 阳152] 另外,光学控制部163驱动光源部12,向基准物照射参照光(步骤S2)。
[0153] 并且,测定控制部166依次改变从滤波器驱动电路134向静电致动器56施加的 驱动电压,在例如一定间隔下改变反射膜54、55间的间隙Gl的尺寸,取得从依次改变驱动 电压时的各受光元件133A输出的信号值。也就是说,取得从扫描间隙Gl时的各受光元件 133A输出的信号值。(步骤S3)。 阳154]另外,测定控制部166使取得的各受光元件133A中的信号值、与得到该信号值时 的驱动电压彼此对应地存储于存储部161。另外,从步骤Sl到步骤S3在本发明的受光波长 取得方法中相当于第一步骤。
[0K5] 此后,波长取得部165基于取得的各信号值,指定(取得)通过各受光元件133A 接收到的光的中屯、波长(步骤S4)。该步骤S4在本发明的受光波长取得方法中相当于第二 步骤。 阳156] 图7是示出受光波长取得处理中各光学部件的配置、W及参照光的光路的图。图 8是波长可变干设滤波器5中的由于面内偏差而导致的受光波长偏差的说明图。 阳157] 如图7所示,通过上述步骤Sl及步骤S2,从光源部12射出的参照光向基准板X(白 色基准板)照射。并且,由白色基准板反射的反射光从入射光学系统131向分光照相机1入 射,经由固定滤波器132、波长可变干设滤波器5在摄像部133的各受光元件133A被受光。 由此,与受光量相对应的信号值从各受光元件133A向控制部16输出。
[0158] 在此,如图8所示,本实施方式的波长可变干设滤波器5将入射反射膜54、55重合 区域内的光汇总并分光(面内分光),透过面分光后的规定波长的光。因此,在波长可变干 设滤波器5中,当反射膜间的间隙Gl的尺寸一致的情况下,从各受光元件133A输出的信号 值也为相同的值。对此,间隙Gl的尺寸不一样,如果产生了面内偏差,则由于间隙Gl的尺 寸,透过波长可变干设滤波器5的光的波长由于透过位置而变化。例如,如图8所示,透过作 为尺寸di的位置的光的分光特性与透过作为尺寸CU的位置的光的分光特性分别不同。因 此,从各受光元件133A输出的信号值也产生面内偏差。
[0159] 在步骤S4中,波长取得部165基于运种信号值的偏差,指定各受光元件中的受光 中屯、波长。
[0160] 目P,在本实施方式中,如上述,作为从光源部12射出的参照光,在面内没有光量的 偏差,且使用分光波段中各波长成分的光量是一定的光。另外,各受光元件133A的相对于 分光波段中的各波长成分的灵敏度是一定的。并且,白色基准板X的相对于分光波段中的 各波长成分的反射率是一定的。在运种结构中,在各受光元件133A所受光的光基于固定滤 波器132的透过率特性而决定其光量。 阳161] 图9是在本实施方式的各受光元件133A中,示出从各受光元件输出的信号值的特 性(信号特性)的图。如该图9所示,在本实施方式中,根据固定滤波器132的透过率特性, 相对于在受光元件133A受光的光信号值稳定,波长取得部165基于该信号值指定通过受光 元件133A接收到的光的中屯、波长。 阳162] 例如,如图9所示,在某个受光元件133A中,输出信号值Si时,可W特定在该受光 元件133A中接收到的光的中屯、波长为Ai。 阳163] 如上述步骤S4的处理是对于各受光元件133A,与由步骤S3取得的各信号值相关 地实施。目P,通过规定间隔使间隙Gl的尺寸改变时,取得通过各受光元件133A接收到了哪 个波长的光。换言之,波长取得部165取得相对于驱动电压V的各受光元件133A中的受光 中屯、波长A。取得的数据作为各受光元件133A中的V-A数据存储于存储部161。
[0164] 如上述,通过取得通过各受光元件133A的受光中屯、波长,能够把握波长可变干设 滤波器5中的反射膜54、55间的面内偏差的分布。 阳1化](分光图像摄像处理) 阳166] 下面,对本实施方式的分光照相机1的分光图像的取得方法进行说明。
[0167] 在本实施方式中,通过上述受光波长取得处理,由于能够把握波长可变干设滤波 器5的反射膜54、55间的面内偏差的分布,因此可W取得考虑了运种面内偏差的分布的高 精度分光图像。 阳168] 图10是示出本实施方式的分光图像摄像处理的流程图。图11示出拍摄分光图像 时的各光学构件的配置、W及测定光的光路的图。
[0169] 在分光图像摄像处理中,首先,滤波器移动控制部164控制进退机构132A,使固定 滤波器132从入射光学系统131的光路上退避。(步骤S11)。
[0170] 另外,光学控制器163使光源部12驱动,对摄像对象照射光(参照光)(步骤S12)。 在本实施方式中,由于参照光的分光波段的各波长成分的光量大致相同,因此,通过参照光 的照射,从摄像对象仅特定的波长的光的光量未改变,可W实现摄像部133中的受光量的 提局。 阳171] 如图11所示,通过步骤Sll及步骤S12,被摄像对象反射的光从入射光学系统131 导向波长可变干设滤波器5,透过波长可变干设滤波器5的光在摄像部133受光。
[0172] 此后,如果由用户实施拍摄分光图像的操作,则测定控制部166从滤波器驱动电 路134依次改变施加于静电致动器56的驱动电压,例如W-定间隔改变反射膜54、55间的 间隙Gl的尺寸,取得依次改变驱动电压时的从各受光元件133A输出的信号值。也就是说, 取得扫描间隙Gl时的从各受光元件133A输出的信号值(步骤S13)。另外,作为设定的各 驱动电压,优选设定与上述步骤S3中的驱动电压相同的电压值。
[0173] 在此,相对于施加于静电致动器56的驱动电压,由各受光元件133A接收的光的中 屯、波长通过上述受光波长取得处理而取得。也就是说,在步骤S13中相对于向静电致动器 56施加驱动电压的由各受光元件133A接收的光的中屯、波长是已知的。
[0174] 因此,在分光图像摄像处理中,能够取得在各受光元件133A中接收的光的中屯、波 长和其光量。 阳1巧]此后,光谱测定部167基于依次改变反射膜54、55间的间隙Gl的尺寸时的各受光 元件133A中的受光量(各像素的光量)、和其受光中屯、波长,测定各像素的分光光谱(步骤 S14)O
[0176] 接着,像素处理部168取得成为分光图像的生成对象的目标波长(步骤S15)。作 为该目标波长的取得,例如图像处理部168通过用户对操作部15的操作,可W取得目标波 长,也可W预先设定目标波长。作为目标波长的数量未特别地限定。
[0177] 并且,图像处理部168取得相对于从各像素的分光光谱设定的目标波长的光量 (步骤S16),生成将该光量作为像素值的分光图像(步骤S17)。 阳17引如上述,生成目标波长的分光图像。
[0179][本实施方式的作用效果]
[0180] 在本实施方式的分光照相机1中,在受光波长取得处理中,使参照光从光源部12 出射,该参照光由基准板X反射,经由波长可变干设滤波器5检测出入射摄像部133的光。 此时,分别通过各受光元件133A单个地接收参照光的各波长成分的光时,如图9所示,相对 于各波长成分的信号值为分别不同的值。并且,波长取得部165基于从摄像部133的各受 光元件133A输出的信号值,取得通过该各受光元件133A的受光中屯、波长。 阳181] 在运种结构中,在受光波长取得处理中,基于接收参照光时的信号值,能够容易且 高精度地指定由各受光元件133A接收到的光的中屯、波长。因此,在分光图像取得处理中, 在拍摄摄像图像时,能够容易地判定摄像图像中的各像素是与哪个波长对应的像素值,能 够高精度地取得相对于目标波长的分光图像。例如,为了接收各受光元件133A的目标波长 的光,依次改变波长可变干设滤波器5的间隙Gl的尺寸而取得其信号值,基于运些信号值, 通过生成全像素成为与目标波长的光量对应的灰度值的分光图像等,从而能够取得高精度 的分光图像。 阳182] 在本实施方式中,在从入射光学系统131入射的光到达摄像部133之间的光路上, 进退自由地设置相对于分光波段的各波长成分的透过率分别不同的固定滤波器132。 阳183] 在分光波段中,参照光的各波长成分中的光路是一定的(或者大致一定),相对于 各受光元件133A的各波长成分的灵敏度是一定(或者大致一定)时,通过各受光元件133A接收到参照光时,判定受光中屯、波长是困难的。对此,在本实施方式中,通过使用透过率特 性在各波长不同的固定滤波器132,从而从各受光元件133A输出的信号值是在各波长成分 分别不同的值,能够容易指定受光中屯、波长。
[0184] 在本实施方式中,如图9所示,通过受光元件接收到参照光时的信号特性相对于 波长增加方向而
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