专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用微透镜阵列的摄像装置。
背景技术：
过去已经提出并开发出了各种摄像装置。另外，已经提出了一种对通过拾取图像 所获得的摄像数据进行预定的图像处理以输出该摄像数据的摄像装置。 另外，作为利用通过对摄像数据进行预定的图像处理所获得的图像数据的应用， 已经提出了用于指纹认证、静脉认证等的生物统计认证系统(biometrics authentication system)(例如，参照专利文献1至3)。 专利文献1 :日本未审查专利申请公开第H7-21373号
专利文献2 :日本未审查专利申请公开第2006-285487号
专利文献3 :日本未审查专利申请公开第2007-122411号
发明内容
在这样的生物统计认证系统等中使用的摄像装置中，作为摄像光学系统，可以使
用多个微透镜布置成阵列的微透镜阵列以及例如CCD(电荷耦合器件)的摄像装置。这是
因为在具有这样的构造的摄像光学系统中，与包括一个光学透镜和摄像器件的摄像光学系
统相比，可以减小摄像光学系统的外形，从而实现了装置的整体外形的减小。 然而，当近距离拾取作为被摄像物体的活体的图像时，因为微透镜的视角特性，相
邻微透镜的摄像区域彼此重叠，使得在重叠区域(覆盖区域)内的图像变成了噪点。因此，
因为包括这样的噪点，所以出现拾取的图像的图像质量下降。特别地，当使用包括这样的噪
点的拾取图像进行生物统计认证时，认证精度会降低，从而在认证时可能会出现错误。 考虑到上述，本发明的目的是提供一种能够在近距离摄像时改善拾取图像的图像
质量的摄像装置。
本发明的摄像装置包括微透镜阵列部，包括多个微透镜；摄像器件，基于由所述
微透镜部聚集的光线来获得被摄像物体的摄像数据；以及图像处理部，对通过摄像器件获
得的摄像数据进行图像处理以获得图像处理数据。在这种情况下，在图像处理部在每一个
微透镜的摄像区域内对摄像数据进行中心区域剪取处理以及图像反转处理后，所述图像处
理部利用摄像区域的中心区域内的图像进行图像合成处理以获得图像处理数据。 在本发明的摄像装置中，所述图像处理部在微透镜的每一个摄像区域内对通过摄
像器件获得的摄像数据进行中心区域剪取处理和图像反转处理，然后利用摄像区域的中心
区域内的图像来进行图像合成处理，从而获得图像处理数据。在这种情况下，在图像处理数
据中，对每一个微透镜的摄像区域进行中心区域剪取处理，所以甚至在被摄像物体被很近
放置的情况下，也可以除去相邻微透镜摄像区域之间产生的重叠区域。 在本发明的摄像装置中，在上述的被摄像物体是活体的情况下，可以包括向所述 活体施加光的光源以及基于通过图像处理部获得的处理的数据来进行活体认证的认证部。
4在这样的构造中，基于图像处理数据作为除去上述重叠区域后的摄像数据，进行活体的认 证。因此，使得可以通过具有高图像质量的拾取图像来进行生物统计认证，并且改善了认证 精度。 根据本发明的摄像装置，在每一个微透镜的摄像区域内对通过摄像器件获得的摄 像数据进行中心区域剪取处理以及图像反转处理后，进行使用摄像区域的中心区域中图像 的图像合成处理，以获得图像处理数据，所以甚至在被摄像物体被很近放置的情况下，也能 够除去相邻微透镜在摄像区域之间产生的重叠区域。因此，能够改善在近距离摄像时拾取 的图像的图像质量。
图1是示出了根据本发明的实施方式的生物统计认证系统的构成的功能框图。 图2是示出了活体(指尖)以及活体内的静脉形式的示意性透视图。 图3是示出了图1所示的微透镜阵列和摄像器件的具体构成的剖视图。 图4是用于描述当获得手指静脉图案时的光路的主要部分的剖视图。 图5是用于描述在摄像时的重叠成分的主要部分的剖视图。 图6是示出了根据该实施方式的处理操作的流程图。 图7是用于描述图6所示的处理操作的概念图。 图8是用于描述图6所示的处理操作的示意图。 图9是示出了通过根据本发明的变形例的图像处理部进行的处理操作的流程图。 图10是用于描述图9所示的处理操作的主要部分的剖视图。 图11是用于描述图9所示的处理操作的示意图。 图12是在中心区域的范围变化的情况下的拾取图像的实例的图示。 图13是在中心区域的范围变化的情况下的拾取图像的另一个实例的图示。 图14是用于描述当获得指纹图案时的光路的主要部分的剖视图。 图15是示出了根据本发明的另一个变形例的生物统计认证系统的构成的功能框图。 图16是图15所示的微透镜阵列的放大剖视图。 图17是用于描述图16所示的微透镜阵列的功能的示意性剖视图。
具体实施例方式
以下将参照附图来详细地描述优选的实施方式。 图1示出了根据本发明的实施方式的生物统计认证系统(生物统计认证系统1) 的剖视图。生物统计认证系统1拾取活体(例如，图2中所示的活体(指尖)2)的图像以 进行生物统计认证(例如，在图2所示的情况中，生物统计认证系统1拾取活体2中的静脉 20的图像以进行静脉认证)，然后输出认证结果(将在后面描述的认证结果数据Dout)，并 且所述生物统计认证系统1包括光源10、玻璃罩11A、导光部11B、微透镜阵列12、摄像器件 13、图像处理部14、图案存储部15、认证部16、光源驱动部181、摄像器件驱动部182以及控 制部19。 光源10将光施加至作为被摄像物体的活体2，并且包括例如LED(发光二级管)等。光源10优选发射近红外线波长区域(波长区域大约从700nm至1200nm)的光。这是 因为在使用这样的波长区域的光时，通过透过活体的透射率与通过活体2中的还原血红蛋 白(静脉)的吸收率之间的平衡，能够进一步改善在活体2的静脉认证时的光利用率。
如图1所示，导光部11B是引导从光源10发出的光Lout朝向活体2的方向的部 分，并且由例如玻璃基板、光纤等制成。玻璃罩11A被布置在导光部11B上，并且是保护生 物统计认证系统1的内部的部件。另外，玻璃罩11A是在认证时放置活体2的部件。
微透镜阵列12包括多个以矩阵形式布置的微透镜，并且被布置在导光部11B的下 方(更具体的是在导光部11B与摄像器件13之间)。在微透镜阵列12中的微透镜用于作 为被摄像物体的活体2的摄像透镜的作用。 摄像器件13接收来自微透镜阵列12的光以获得摄像数据Dl，并且例如如图3中 所示，摄像器件13被布置在微透镜阵列12的焦点平面上(图像侧焦距F1)。摄像器件13 包括多个以矩阵形式布置的CCD等。 图像处理部14对通过摄像器件13获得的摄像数据Dl进行图像处理(将在后面 描述)以获得图像处理数据(摄像数据D2)，然后将该图像处理数据输出至认证部16。更 具体地，虽然下文将给出详细的描述，但是在微透镜的摄像区域内对摄像数据D1进行中心 区域剪取处理和图像反转处理后，使用中心区域内的图像进行图像合成处理以获得摄像数 据D2。此外，图像处理部14、以及将在后面描述的控制部19和认证部16均包括例如微型 计算机等。 图案存储部15是存储生物统计认证图案(它是相对于在认证时获得的摄像图案
的比较图案，并且它通过预先拾取活体的图像而获得)的部件，并且包括非易失性存储器
(例如，EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)等)。认证部16是响应于控制部19的控制
通过比较从图像处理部14输出的摄像图案(摄像数据D2的摄像图案)与存储在图案存储
部15内的生物统计认证图案来进行作为被摄像物体的活体2的认证的部件。 光源驱动部181响应于控制部19的控制来驱动光源10发光。摄像器件驱动部
182响应于控制部19的控制来驱动摄像器件13进行摄像(接收光线)。 控制部19控制图像处理部14、认证部16、光源驱动部181以及摄像器件驱动部
182的操作。更具体地，控制部19适当地控制图像处理部14、认证部16、光源驱动部181以
及摄像器件驱动部182的操作。 接着，参照图1至8，在下文将详细地描述根据该实施方式的生物统计认证系统1 的操作(生物统计认证处理)。图4示出了当获得手指静脉图案时的光路的剖视图。
例如，在生物统计认证系统1中，如图4所示(在这种情况下，活体2置于物体侧 焦距F2的位置上)，首先，当活体(例如手指)2放在玻璃罩11A上时，光Lout通过光源驱 动部181的驱动操作从光源10发出并经由导光部IIB和玻璃罩11A施加在活体2上。当 在该状态下拾取活体2的图像时，到达微透镜阵列12的入射光线被折射(如图中的光线 Lll所示)从而聚集在摄像器件13上。换言之，在这种情况下，微透镜阵列12的焦点被调 整至活体2的内部(静脉部分)并且在摄像器件13上，使得获得了活体2的静脉的摄像数 据Dl (静脉图案)。以这样的方式通过图像处理部14对通过摄像器件13获得的摄像数据 Dl进行下面将描述的图像处理，并且处理的摄像数据Dl作为摄像数据D2 (图像处理数据) 被供应至认证部16。在认证部16中，将输入的摄像数据D2(静脉图案)与存储在图案存储部15内的用于静脉认证的认证图案进行比较，从而进行静脉认证。然后，在认证部16中， 输出最终的生物统计认证结果(认证结果数据Dout)，从而完成了生物统计认证处理。
在这种情况下，在以这样的方式近距离拾取作为被摄像物体的活体2的图像的情 况下，例如图5中所示(在活体2置于微透镜阵列12的物体侧焦距F2的位置的情况下)， 相邻的微透镜的摄像区域(将在下文描述的摄像区域3)因为微透镜的视角特性而彼此重 叠，所以在重叠区域(将在下文描述的重叠区域32)内的图像(图中的重叠成分G11、G12、 G21和G22)变成了噪点。图中的重叠成分G11和G12的产生是由于拾取了作为被摄像物体 的活体2中的用参考标号Gl表示的部分的图像，而重叠成分G21和G22的产生是由于拾取 了活体2中的用参考标号G2表示的部分的图像。在按原样使用包括这样的噪声(重叠成 分G11、G12、G21以及G22)的摄像数据Dl来进行生物统计认证的情况下，摄像数据的图像 质量会下降，所以认证精度会下降，并且在认证中可能会出现错误。 因此，在根据本实施方式的生物统计认证系统1中，例如，图像处理部14对通过摄 像器件13获得的摄像数据Dl进行图6、图7和图8中所示的图像处理操作，从而减小近距 离拾取活体2的图像的情况中摄像数据的图像质量的降低。在这种情况下，图6示出了通 过图像处理部14进行的图像处理操作的实例的流程图，而图7和图8示出了这样的图像处 理操作的概念图和剖视图。在图7中，在摄像数据D1、D11、D12和D2中的箭头均说明了微 透镜阵列12中的仅一个微透镜解像的范围，而在图8中，为了方便，参考标号"l至16"代 表将要在下文描述的中心区域3A至3D中的摄像器件13的各个像素的摄像数据的细节。
在图像处理部14中，例如，如图7和图8(A)所示，当从摄像器件13获得包括通过 微透镜进行的摄像区域3A至3D的重叠区域32A至32D(在中心区域31A至31D周围的区 域)内的重叠成分G11、G12、G21以及G22的摄像数据Dl时(图6中的步骤S101)，首先， 例如，如图7和图8 (B)所示，进行从微透镜的摄像区域3A至3D中剪取中心区域31A至31D 的剪取处理，以将重叠区域32A至32D从摄像区域3A至3D分离(步骤S102)。接着，包括 在重叠区域32A至32D中的重叠成分G11、G12、G21以及G22也与中心区域31A至31D中的 摄像数据(摄像数据Dll)分离。例如，如图5中所示，在活体2置于微透镜阵列12的物体 侧焦距F2的位置的情况下，这样的剪取处理时的中心区域31通过例如将微透镜之间的间 距长度乘以微透镜的縮小倍率(例如，在图8所示实例中为0. 5倍)确定的值来限定。
接着，在图像处理部14中，例如，如图7和图8(C)所示，对微透镜的摄像区域3A 至3D中的中心区域31A至31D中的摄像数据(摄像数据Dll)进行图像反转处理(步骤 S103)。更具体地，如图8(B)和图8(C)所示，摄像数据的顺序在中心区域31A至31D内被 竖直和水平反转(在这种情况下，对角线上的一对摄像数据的顺序被反转)，从而由中心区 域33A至33D中的摄像数据获得了摄像数据D12。 接着，在图像处理部14中，例如，如图7和图8(D)所示，利用摄像数据D12中的摄 像区域3A至3D(中心区域33A至33D中的摄像数据)中的图像进行图像合成处理以获得 摄像数据D2 (图像处理数据)(步骤S104)。 最后，在图像处理部14中以这样的方式进行图像处理后获得的摄像数据D2被输 出至认证部16(步骤S105)，从而完成了图像处理操作。 因此，在根据本实施方式的生物统计认证系统1中，图像处理部14进行了从微透 镜的摄像区域3中剪取中心区域31的处理以及对通过摄像器件13获得的摄像数据Dl进行图像反转处理，并且之后，使用中心区域31中的图像进行图像合成处理以获得图像处理 数据(摄像数据D2)。在这种情况下，在摄像数据D2中，进行从微透镜的摄像区域3中剪取 中心区域31的处理，所以甚至在作为被摄像物体的活体2被放置得很近的情况下，也可以 除去相邻微透镜在摄像区域3之间产生的重叠区域32。因此，使得可以在近距离摄像时改 善拾取图像(摄像数据D2)的图像质量。 另外，将光Lout施加至作为被摄像物体的活体2的光源10以及基于通过图像处 理部14获得的处理的数据(摄像数据D2)来进行认证的认证部16构成了生物统计认证系 统1，所以活体2的认证能够基于已除去重叠区域32的摄像数据(摄像数据D2)来进行。 因此，能够进行通过具有高图像质量(摄像数据D2)的拾取图像进行的生物统计认证，并且 相比于相关技术，使得可以改善生物统计认证的认证精度。 另外，在图像处理部14中，在对微透镜的摄像区域3中的摄像数据D1进行了剪取 处理(步骤S102)后，进行图像反转处理(步骤S103)，所以将在下文描述，与在图像反转处 理后进行剪取处理的情况相比，能够减轻通过图像处理部14进行的处理负担。
因为使得在近距离摄像时可以改善拾取的图像，因此摄像光学系统(微透镜阵列 12或摄像器件13)的外形能够比之前进一步减小，从而生物统计认证系统1的整个外形也 能够比之前进一步减小。(变形例) 接下来，将在下面描述本发明的变形例。在该变形例的生物统计认证系统中，图像 处理部14判断剪取处理时的中心区域的范围是否适当，并且根据判断结果来改变中心区 域的范围，从而对被摄像物体(活体)2进行倍率校正。另外，相同的部件由与上述实施方 式相同的数字表示，并且将不进一步描述。 图9示出了通过根据该变形例的图像处理部14进行的图像处理操作的流程图，并 且对应于上述实施方式中的图6。 在该变形例的图像处理操作中，首先，与在上述实施方式中的步骤SIOI至S104的 情况一样，以该顺序(图9中的步骤S201至S204)获得摄像数据D1，并且进行中心区域剪 取处理、图像反转处理以及图像合成处理。然而，在该变形例中，在中心区域剪取处理(步 骤S202)时中心区域31和33的范围可以并不预先限定。另外，如在上述实施方式中所描 述的，中心区域31和33的范围可以通过将微透镜之间的间距长度乘以微透镜的縮小倍率 确定的值来限定。 接着，在该变形例中，图像处理部14判断剪取处理(步骤S202)时中心区域31和 33的范围是否适当(图像判断处理步骤S205)。更具体地，虽然下文将详细细节，但是在 图像合成处理(步骤S204)后获得的图像(摄像数据D2)具有最高清晰度的情况下，中心 区域31和33的范围被判断为适当。然后，在中心区域31和33的范围被判断为适当(步 骤S205:是)的情况下，按原样输出摄像数据D2(步骤S207)。另一方面，在中心区域31和 33的范围被判断为不适当(步骤S205:否)的情况下，通过进行根据判断结果来改变中心 区域31和33的范围的处理而对被摄像物体2进行倍率校正(步骤S206)。然后，重复步骤 S202至S204的处理直到中心区域31和33的范围被判断为适当。 以这样的方式进行改变中心区域31和33的范围的处理是因为以下原因。即，在 上述实施方式中，中心区域31和33的范围通过将微透镜之间的间距长度乘以微透镜的縮 小倍率确定的值来预先限定(中心区域31和33的范围具有固定值)。从而，甚至在被摄像物体2放置得很近的情况下，也能除去由相邻的微透镜在摄像区域之间产生的重叠区域 32，并且改善了在近距离摄像时拾取的图像(摄像数据D2)的图像质量。然而，由仅一个微 透镜解像的范围取决于要拾取的物体(被摄像物体2)的高度，S卩，微透镜阵列12的物体侧 焦距F2，所以与上述实施方式不同，当被摄像物体2并不放在微透镜阵列12的物体侧焦距 F2的位置时(例如，参照图10中的被摄像物体2A和2B)，如何限定中心区域31和33的范 围就成为了一个问题。因为在这样的情况下，即使中心区域31和33的范围通过将微透镜 之间的间距长度乘以微透镜的縮小倍率确定的值来限定，也不能完全除去由相邻的微透镜 在摄像区域之间产生的重叠区域32的影响。 因此，在该变形例中，判断中心区域31和33的范围是否适当(步骤S205)，并且这 取决于判断的结果，例如，如图11所示，进行了改变中心区域31和33的范围的处理，并且 对被摄像物体2进行了倍率校正。具体地，图像处理部14根据被摄像物体2与微透镜阵列 12之间的距离来改变中心区域31和33的范围。更具体地，在被摄像物体2放在比微透镜 阵列12的物体侧焦点位置F2更远的位置的情况下(例如，图10中的被摄像物体2A)，中心 区域31和33的范围变成比通过将微透镜之间的间距长度乘以微透镜的縮小倍率确定的值 所限定的限定范围(规定范围)(图11中的中心区域31S和33S的范围)更大(图11中的 中心区域31P和33P的范围)。另一方面，在被摄像物体2放在比物体侧焦点位置F2更近 的位置的情况下(例如，图10中的被摄像物体2B)，中心区域31和33的范围被变成比通过 将微透镜之间的间距长度乘以微透镜的縮小倍率确定的值所限定的限定范围更小(图11 中的中心区域31M和33M的范围)。从而，即使被摄像物体2没有放在微透镜阵列12的物 体侧焦距F2的位置上，也可以适当地设置在剪取处理时中心区域31和33的范围。
现在，图12示出了在作为被摄像物体2的图(chart)的一部分置于微透镜阵列12 的物体侧焦距F2的位置上的情况下的摄像数据D2的实例。另外，图13示出了在作为被摄 像物体2的图的一部分置于比微透镜阵列12的物体侧焦距F2稍远距离的位置上的情况下 (例如，图10中的被摄像物体2A)的摄像数据D2的实例。此外，在图12和图13中，(B)示 出了在中心区域31和33在通过将微透镜之间的间距长度乘以微透镜的縮小倍率确定的值 所限定的限定范围内(对应于图11中的中心区域31S和33S的范围)的情况下的摄像数 据D2。另外，(A)示出了在以下情况下的摄像数据D2，其中，中心区域31和33在比所述限 定范围的上、下、左和右方向均窄一个像素的范围内(对应于图11中的中心区域31M和33M 的范围)。另外，(C)示出了在以下情况下的摄像数据D2，其中，中心区域31和33在比所 述限定范围的上、下、左和右方向均宽一个像素的范围内(对应于图11中的中心区域31P 和33P的范围)。在这种情况下，如上述实施方式中所描述的，在图12(A)至图12(C)所示 的三种摄像数据D2中，在中心区域31和33在通过将微透镜之间的间距长度乘以微透镜的 縮小倍率确定的值所限定的限定范围内的情况下(图12(B))，清晰度最高。另一方面，如 在变形例中所描述的，在图13(A)至图13(C)所示的三种摄像数据D2中，在中心区域31和 33在比上述的限定范围的上、下、左和右方向均宽一个像素的范围内的情况下(图13(C))， 清晰度最高。从这些结果显然的是，当中心区域31和33的范围根据被摄像物体2与微透 镜阵列12之间的距离变化时，不管被摄像物体2与微透镜阵列12之间的距离如何，都能除 去由相邻的微透镜在摄像区域之间产生的重叠区域32，并且能够改善在近距离摄像时的拾 取图像(摄像数据D2)的图像质量。
如上所述，在该变形例中，在图像处理部14中，判断中心区域31和33的范围是否 适当，并且根据判断结果进行改变中心区域31和33的范围的处理，以及对被摄像物体2进 行倍率校正，所以即使被摄像物体2没有置于微透镜阵列12的物体侧焦距F2的位置上，也 能够改善近距离摄像时的拾取图像(摄像数据D2)的图像质量。
另外，当进行倍率校正时，可以进行距离感测。 另外，在该变形例中，描述了在图像判断处理中选择了一幅图像以便获得中心区 域31和33的范围被适当调节的图像的情况；然而，如何确定中心区域31和33的范围是否 适当或者输出图像的数目并不限于这样的情况。例如，在被摄像物体2为二维编码的情况 下，适当的读取图像对应于中心区域31和33的范围被适当调节的图像，所以在该变形例中 描述的图像判断处理也不是必需的。 另外，在该变形例中，描述了被摄像物体2为具有二维形状的图的情况；然而，在 被摄像物体2具有三维形状的情况下，离微透镜的距离根据在获得的图像(摄像数据Dl) 中的位置而不同。在这样的情况下，根据每一个微透镜的摄像区域内的被摄像物体2与微 透镜12之间的距离来设定中心区域31和33的范围，并且可以在每一个中心区域31和33 的范围内进行变形例中的倍率校正。 虽然参照实施方式和变形例描述了本发明，但是本发明并不限于该实施方式等， 并且可以进行各种修改。 例如，在上述实施方式等中，描述了在图像处理部14进行剪取处理(步骤S102) 后，图像处理部14进行图像反转处理(步骤S103)的情况；然而，剪取处理也可以在图像反 转处理之后进行。 另外，在上述实施方式等中，如图2或图4所示，描述了拾取活体2的静脉的图像 来进行静脉认证的生物统计认证系统1 ;然而，例如，如图14所示，通过光线L12拾取活体2 的指纹图像来进行指纹认证。 在上述实施方式等中，描述了微透镜阵列12的焦距(图像侧焦距Fl和物体侧焦 距F2)固定的情况(微透镜阵列12的折射力固定的情况)；然而，如图15中的生物统计认 证系统1A，可以进一步包括向微透镜阵列12A供给电压的电压供给部17，并且微透镜(微 透镜阵列12A)的折射力会根据由电压供给部17供给的电压而变化。更具体地，在微透镜阵 列12A中，例如，如图16所示，液晶层123形成在一对对向基板121与125之间，而电极122 和124分别形成在液晶层123与基板121之间以及液晶层123与基板125之间。例如，基 板121和125均由诸如玻璃基板的透明基板制成，并且入射光线允许穿过基板121和125。 将电压从电压供给部17供给至电极122和124。电极122和124均由例如ITO(氧化铟锡) 的透明电极制成，并且与在基板121和125的情况中一样，入射光线允许穿过电极122和 124。在电极122和124的表面Sl和S2中的电极122的表面Sl上，以矩阵形式形成多个 凹形的弯曲表面，从而形成了多个液晶微透镜。例如，液晶层123由如向列液晶的液晶材料 形成，并且液晶层123的折射率根据电极122与124之间施加的电压而变化。在具有这样 的构成的微透镜阵列12A中，当供给微透镜的电压很低时，液晶层123的折射率相应降低， 并且结果，如图17中的光线L1，朝向微透镜入射的光线以形成相对小的折射角的折射方向 折射，从而聚集在相对长的焦距上(例如，在图17中所示的光轴LO上的焦点位置Pl上)。 另一方面，当供给微透镜的电压很高时，液晶层123的折射率相应增加，并且结果，例如，如
10图17中的光线L2，朝向微透镜的入射光线以形成相对大的折射角的折射方向折射，从而聚 集在相对短的焦距上(例如，在图17中所示的光轴L0上的焦点位置P2上)。因此，当供给 微透镜的电压改变时，在微透镜中产生不同的折射力，并且微透镜阵列12A的焦距改变。因 此，在包括这样的微透镜阵列12A的生物统计认证系统1A中，能够进行图4所示的静脉认 证以及图14所示的指纹认证。 取决于液晶层123的液晶材料的种类，在获得活体2的静脉图案的情况下，当将比 预定的阈值电压高的电压从电压供给部17供给至微透镜阵列12A中的微透镜时，液晶层 123的折射率可能会降低，并且到达微透镜的入射光线的折射角可能会减小，而另一方面， 在获得活体2的指纹图案的情况下，当将比预定的阈值电压低的电压从电压供给部17供给 至微透镜阵列12A中的微透镜时，液晶层123的折射率可能会提高，并且到达微透镜的入射 光线的折射角可能会增大。在图16和图17中，描述了电极122和124的表面Sl和S2中 的表面S1具有弯曲表面的情况；然而，例如，表面S2也可以具有弯曲表面，从而可以形成液 晶层123的两面上具有弯曲表面的微透镜。另外，在图16和图17中，描述了所述微透镜由 液晶微透镜形成的情况；然而，只要微透镜能够根据所施加的电压来改变入射光线的折射 方向，也可以使用具有任何其他构成的微透镜，并且，例如，可以使用采用不同类型的两个 液体层的液体微透镜。 在上述实施方式等中，描述了所述生物统计认证系统作为使用根据本发明实施方 式的摄像装置的应用的实例；然而，例如，根据本发明实施方式的摄像装置可以适用于任何 其它应用，例如需要近摄(例如二维编码的图像拾取)的图像拾取。
1权利要求
一种摄像装置，包括微透镜阵列部，包括多个微透镜；摄像器件，基于通过所述微透镜阵列部聚集的光来获得被摄像物体的摄像数据；以及图像处理部，对通过所述摄像器件获得的摄像数据进行图像处理以获得图像处理数据，其中，在所述图像处理部在每一个所述微透镜的摄像区域内对所述摄像数据进行中心区域剪取处理以及图像反转处理后，所述图像处理部利用所述摄像区域的中心区域内的图像进行图像合成处理以获得所述图像处理数据。
2. 根据权利要求l所述的摄像装置，其中，在所述图像处理部在每一个所述微透镜的所述摄像区域内对所述摄像数据进行所述 中心区域剪取处理之后，所述图像处理部进行所述图像反转处理。
3. 根据权利要求l所述的摄像装置，其中，在所述被摄像物体置于所述微透镜阵列部的物体侧焦距的位置的情况下，在所述中心 区域剪取处理时的中心区域通过将所述微透镜之间的间距长度乘以所述微透镜的縮小倍 率而确定的值来限定。
4. 根据权利要求l所述的摄像装置，其中，所述图像处理部判断所述剪取处理时的所述中心区域的范围是否适当，并且所述中心 区域的范围根据判断的结果而改变，从而对所述被摄像物体的图像进行倍率校正。
5. 根据权利要求4所述的摄像装置，其中，所述图像处理部根据所述被摄像物体与所述微透镜阵列部之间的距离来改变所述中 心区域的范围。
6. 根据权利要求5所述的摄像装置，其中，在所述被摄像物体被置于比所述微透镜阵列部的物体侧焦点位置更远的位置的情况 下，所述图像处理部将所述中心区域的范围改变成比通过将所述微透镜之间的间距长度乘 以所述微透镜的縮小倍率而确定的值来限定的限定范围大，并且在所述被摄像物体被置于 比所述物体侧焦点位置更近的位置的情况下，所述图像处理部将所述中心区域的范围改变 成比所述限定范围小。
7. 根据权利要求4所述的摄像装置，其中，在所述图像合成处理后获得的图像中的清晰度最高的情况下，所述中心区域的范围被 判断为适当。
8. 根据权利要求4所述的摄像装置，其中，所述图像处理部在每一个所述微透镜的摄像区域内根据所述被摄像物体与所述微透 镜阵列部之间的距离来设定所述中心区域的范围，并且在每一个所述中心区域的范围进行 所述倍率校正。
9. 根据权利要求1所述的摄像装置，还包括 电压供给部，将电压供给至所述微透镜阵列部，其中，所述微透镜构造成使得折射力根据由所述电压供给部供给的电压而变化。
10. 根据权利要求9所述的摄像装置，其中， 所述微透镜阵列部包括一对基板；一对电极，形成在所述基板上，电压从所述电压供给部施加至所述一对电极；以及 液晶层，布置在所述一对电极之间，并且所述一对电极中的至少一个具有用于形成所述微透镜的曲面。
11.根据权利要求l所述的摄像装置，其中， 所述被摄像物体为活体，并且 所述摄像装置包括 光源，将光施加至所述活体，以及认证部，基于通过所述图像处理部获得的图像处理数据来进行所述活体的认证。
全文摘要
本发明提供了一种能够改善近距离摄像时的拾取图像的图像质量的摄像装置。在图像处理部(14)中，在每一微透镜的摄像区域(3)内对通过摄像器件(13)获得的摄像数据D1进行剪取中心区域(31)的处理以及的图像反转处理后，使用图像进行图像合成处理以获得图像处理数据(摄像数据D2)。在摄像数据D2中，在每一个微透镜的摄像区域(3)内进行剪取该中心区域(31)的处理，所以即使作为被摄像物体的活体(2)被放置的很近，也可以除去相邻微透镜在摄像区域(3)之间产生的重叠区域(32)。另外，中心区域(31)的范围可以具有预先设定的固定值，或者可以根据被摄像物体(活体)(2)与微透镜阵列(12)之间的距离来改变。
文档编号G06T1/00GK101755284SQ20088010011
公开日2010年6月23日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年7月30日
发明者山本健二, 市村功, 早坂健吾 申请人:索尼公司