专利名称：成像装置和成像方法
技术领域：
本发明涉及一种成像装置和成像方法，更具体地，涉及一种具有光复用 (optical-multiplex)系统的成像装置及其成像方法，所述光复用系统使用对来自对象的 光进行光电转换的图像传感器。
背景技术：
作为成像装置，广泛已知的是针孔(pinhole)相机，针孔相机通过在暗箱的一个 表面刺穿的被称作针孔的孔将来自对象的光引导到暗箱内诸如胶片之类的感光器上而进 行成像。在针孔相机的情况下，到达感光器的一个点的光仅仅是穿过针孔的少量的光。因此，光量少，并且尤其在考虑到在黑暗的地方进行成像的情况下，针孔相机不实用。相应地，在通常的成像装置中，使用成像透镜并且在成像透镜的焦点位置处提供 成像器件。此外，通过成像器件对由光学系统中成像透镜引入的来自对象的光进行光学处 理，以便易于将其转换为电信号。然后，将光引导到成像器件102的光电转换侧，并且通过 下游的信号处理电路对成像器件通过光电转换获得的电信号进行预定的信号处理(例如， 非专利文献 l(Hiroo Takemura, CCDcamera gijutsu nyuumon，第一版，CORONA PUBLISHING, 1998年八月，第2-4))。最近，这种类型的成像装置不仅已经被单独用作诸如数字照相机等之类的相机系 统而且已经被合并到诸如蜂窝电话等之类的小型便携式装置以供使用。相应地，为了合并到蜂窝电话等中，当前，强烈地期望一种更低成本的更小且更轻 的成像装置。也就是说，以更低的成本进行更小且更轻的成像装置的合并可能极大地有助于提 供更低成本的更小且更轻的小型便携式装置，诸如蜂窝电话等。然而，使用成像透镜的成像装置由于成像透镜的尺寸而变得更大、由于成像透镜 的重量而变得更重，并且进一步由于成像透镜的成本而变得昂贵。此外，由于成像透镜的遮蔽(shading)，光在边缘处减弱。而且，对于具有宽动态范 围的对象的成像，在成像器件的像素之间产生信号电荷量的大的差异，并且必须考虑该差 异来将成像器件的动态范围设计得更宽。响应于这种情况，专利文献1 (JP-A-2006-87088)提出了一种光复用系统成像装 置，可以在不使用成像透镜的情况下利用更低的成本使该光复用系统成像装置更小且更 轻，并且该光复用系统成像装置可以使用期望的光量在没有模糊的情况下对图像进行成像。
发明内容
在光复用系统成像装置中，确认了一种可以容易地实现成像的技术，对于该技术， 在对象位于无限远的点处的假设下，通过计算机仿真确认了操作原理和S/N的提高(例 如，参见非专利文献 2 (Tadakuni Narabu，A novel image-acquisition system using the optical-multiplex system, IS&T/SPIE AnnualSymposium Electric Imaging Science and Technology, Proceedings of SPIEElectric Imaging Vols. 6501，2007 年 1 月))。也就是说，在光复用系统进行的图像形成中，在图像通过将平行移动的相同图像 相加而形成的假设下，已经确认了该操作。关于光复用系统成像装置，针对在混合了在有限距离处的对象和在无限远的点处 的对象的情况，还没有清楚地描述再现期望的图像的具体的技术。因此，针对关于在有限距离处的对象与光复用系统成像装置之间的距离的信息， 不执行处理，或者不考虑距离信息的计算。此外，存在两种类型的成像装置，S卩，所谓的主动型和被动型成像装置，除了光复 用系统成像装置以外，公开了针对主动型和被动型成像装置的用于计算距离信息的结构和 技术。在主动型的成像装置中，通过利用来自相机侧的近红外光等的光照射对象并且检 测其反射光的信息来计算相机和对象之间的距离。在被动型的成像装置中，仅仅基于来自对象的光的信息来计算相机和对象之间的距离。首先，基于三角测量的原理，通过利用来自相机侧的近红外光等的光照射对象并 且检测其反射光的信息来计算相机和对象之间的距离的主动型的成像装置从相机侧向对 象施加近红外光等。对于仅仅基于来自对象的光的信息来计算相机和对象之间的距离的被动型，提出 了以下的成像装置。也就是说，对于被动型，提出了使用多个相机、使用复眼(compound-eye)成像单 元、使用显微透镜(microlens)阵列、使用特殊处理的透镜等的成像装置的结构。期望可以通过建立利用成像装置的结构的技术来计算成像装置和对象之间的距离。然而，在所有的被动型装置中，仅仅来自一个光学系统的入射光进入了成像装置 中使用的图像传感器的一个像素。在主动型距离信息计算成像装置中，必须从成像装置侧向对象施加近红外光等的 光并且用于光施加的硬件是必须的，而该装置变得更大且装置的成本变得更高。此外，可以仅仅关于从相机侧施加的光到达对象的距离来计算距离信息并且可以 接收到达相机侧的/来自对象的反射光的信息。在被动型距离信息计算成像装置中，已经针对成像装置提出了若干配置和技术， 而它们的问题如下首先，在使用多个相机计算距离信息的装置和系统中，多个相机是必须的，成像装 置变得更大，而装置的成本变得更高。此外，在多个相机之间的特性差异对于图像质量和距离精度有不利影响，并且相 机所要求的变化范围(range of variation)变得严重受限。或者，用于校正该变化的信号处理变得复杂。结果，成本变得更高。在使用复眼成像单元计算距离信息的装置和系统中，没有将相应的各独立眼睛的 像素数量取得更大而高清晰度图像的获取变得困难。在使用显微透镜阵列计算距离信息的装置和系统中，用于计算距离信息的像素的 数量被分配给相应的各独立眼睛，从图像传感器的总的像素数目获得的分辨率变得更低。此外，为了提升距离信息的精度，必须将主透镜的光圈取的更大，而主透镜变得更 大且更重，并且主透镜的成本变得更高。为了使得主透镜更轻且更小并且抑制成本，距离信 息的精度变得劣化。在使用特殊处理的透镜计算距离信息的装置和系统中，为了提升距离信息的精 度，必须将主透镜的光圈取的更大，而主透镜变得更大且更重，并且主透镜的成本变得更高。为了使得主透镜更轻且更小并且抑制成本，距离信息的精度变得劣化。由此，期望提高一种成像装置，该成像装置可以以高精度获得对象和装置之间的 距离信息并且获得响应于该距离信息的图像，同时抑制尺寸变大和成本增加。根据本发明的实施例的成像装置包括图像传感器，其中布置具有光电转换功能 的多个像素；光引导单元，其包括将来自对象的光引导到图像传感器的相应像素的多个光 学系统窗口 ；以及信号处理单元，其基于图像传感器的成像信息执行信号处理，其中信号处 理单元基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该距离信息生成响应于 对象的距离的图像。根据本发明的另一实施例的成像方法包括以下步骤光引导步骤，通过多个光学 系统窗口将来自对象的光引导到其中布置有具有光电转换功能的多个像素的图像传感器 的相应像素；以及信号处理步骤，基于图像传感器的成像信息执行信号处理，其中信号处理 步骤基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该距离信息生成响应于对 象的距离的图像。根据本发明的实施例，可以以高精度获得对象和装置之间的距离信息并且可以获 得响应于该距离信息的图像，同时抑制尺寸变大和成本增加。
图1是示出根据本发明的实施例的光复用系统成像装置的基本配置的示意性配 置图。图2是示出根据本发明的实施例的光复用系统成像装置的仿真模型的简化的剖 视图。图3示出根据实施例的信号处理单元中的主要功能块。图4是示出用于解释根据实施例的光复用系统成像装置的第一有限距离对象信 息计算处理的流程图的第一图示。图5是示出用于解释根据实施例的光复用系统成像装置的第一有限距离对象信 息计算处理的流程图的第二图示。图6示出用于解释根据实施例的光复用系统成像装置的第二有限距离对象信息 计算处理的流程图。
图7示出用于解释根据实施例的光复用系统成像装置的第三有限距离对象信息 计算处理的流程图。图8示出用于解释根据实施例的光复用系统成像装置的第四有限距离对象信息 计算处理的流程图。图9示出用于解释根据实施例的光复用系统成像装置的第五有限距离对象信息 计算处理的流程图。图10示出通过作为五个针孔的光学系统的图像传感器的输出原始数据的成像图像。图11示出通过作为五个针孔的光学系统的图像传感器的输出原始数据的相应各 成像图像。图12示出通过作为五个针孔的光学系统的图像传感器的输出原始数据的信号处 理之后的图像。图13示出中心光学系统的对象图像。图14示出在朝向成像装置和对象两者设立的(erect)位置关系中右方光学系统 的对象图像。图15示出在朝向成像装置和对象两者设立的位置关系中左方光学系统的对象图像。图16示出在朝向成像装置和对象两者设立的位置关系中上方光学系统的对象图像。图17示出在朝向成像装置和对象两者设立的位置关系中下方光学系统的对象图像。
具体实施例方式以下，将参照附图解释本发明的实施例。将按照以下顺序来进行解释。1.光复用系统成像装置的基本配置2.信号处理的概述3.信号处理的具体示例<1.光复用系统成像装置的基本配置〉图1是示出根据本发明的实施例的光复用系统成像装置的基本配置的示意性配 置图。图2是示出根据本发明的实施例的光复用系统成像装置的仿真模型的简化的剖 视图。根据实施例的光复用系统成像装置10具有作为主要组成元件的图像传感器20， 其中以矩阵布置多个像素；光引导单元30，其中形成多个光学系统窗口 ；以及信号处理单 元40。在此，光复用系统成像装置10指的是包括多个光学系统、图像传感器，以及信号 处理系统的成像装置，其中通过来自多个光学系统的入射光形成到图像传感器的一个像素 的入射光。
如后面将详细描述的，根据实施例的光复用系统成像装置10具有在信号处理单 元40中计算对象OBJ的距离信息的功能，以及具有基于该距离信息创建响应于对象OBJ和 其自身之间的距离的散焦图像(defocused image)和聚焦图像(focused image)的功能。在混合了无限远处或近似无限远处的对象和有限距离处的对象的情况下，光复用 系统成像装置10具有根据成像信息计算作为图像的对象信息和到对象的距离信息两者的 功能。在成像装置10中，作为主要组成元件的图像传感器20、光引导单元30、和信号处 理单元40被装配在如图2所示的一个主要表面(principal surface)开口的装置主体50 上。在装置主体50的开口部分中，例如，提供矩形封装(package) 51。在封装51中， 主要表面在装置主体50的开口部分侧开口并且在开口部分中提供遮光板52，由此，形成暗
品.ο在封装51内，提供图像传感器20。 作为图像传感器20，可以应用由CCD (电荷耦合器件)成像器代表的电荷转移型图 像传感器、由MOS (金属氧化物半导体)成像器代表的XY-地址型图像传感器，等等。也就是说，在图像传感器20中，以矩阵布置多个像素21并且通过光引导单元30 的光学系统窗口 32进入的光被光电转换为响应于它以像素为单位的其光量的电信号。图像传感器20在传感器的中心处具有有效像素区域(实际被用作成像信息的像 素部分)。图像传感器20具有例如包括定时生成器和模拟/数字转换器(ADC)的模拟前端 部分。在定时生成器中，生成图像传感器20的驱动定时，而ADC将从像素读出的模拟信 号转换为数字信号并且将它们输出给信号处理单元40。光引导单元30具有包括遮光板52的功能的光圈片(aperture sheet) 31。在光圈片31中，形成多个(在图1的示例中为五个)光学系统窗口 32C、32U、32B、 32R、32L0在接近光圈片31的中心部分形成光学系统窗口 32C。在图中正交坐标系中X方向上正侧的上方区域中在相对于中心光学系统窗口 32C 预定的距离处形成光学系统窗口 32U。在图中正交坐标系中X方向上负侧的下方区域中在相对于中心光学系统窗口 32C 预定的距离处形成光学系统窗口 32B。在图中正交坐标系中Y方向上正侧的右方区域中在相对于中心光学系统窗口 32C 预定的距离处形成光学系统窗口 32R。在图中正交坐标系中Y方向上负侧的左方区域中在相对于中心光学系统窗口 32C 预定的距离处形成光学系统窗口 32L。例如，光学系统窗口 32C、32U、32B、32R、32L形成为针孔。可以在其中提供透镜。基本上，可以提供多个光学系统窗口并且可以通过来自多个光学系统的入射光形 成到图像传感器20的一个像素21的入射光。因此，光学系统窗口的数量不限于本实施例 中的五个。
当光学系统窗口 32C、32U、32B、32R、32L形成为针孔时，它们的形状是具有微小直 径的孔形。本实施例的光学系统窗口 32C、32U、32B、32R、32L具有具备微小直径的孔形，并且 被如此形成使得从对象OBJ侧的表面(前表面)向面向图像传感器20的表面(后表面) 直径逐渐变大。此外，在中心光学系统窗口 32C中，其直径设置得比周围的光学系统窗口 32U、 32B、32R、32L的直径大，使得可以获得更多的光量。来自对象OBJ的光穿过相应的多个光学系统窗口 32C、32U、32B、32R、32L，并且通 过针孔效应在图像传感器20的成像表面上形成依据光学系统窗口的数量的图像作为对象 的信息。由此，在整个成像表面上，获得了响应于所形成的对象图像的数量(即，光学系统 窗口 32的数量)的光量。如在同一发明人的专利文献1中所公开的，根据此目的可以选择光学系统窗口的 配置，而不限于该实施例中的这些配置。如下是光学系统窗口 32的数量和形状。在(其中形成光学系统窗口 32的)遮光板52上的光学系统窗口形成区域的尺寸 可能比图像传感器20的有效像素部分22的尺寸更大，用于允许与中心部分中的像素的光 能基本上相等的光能进入图像传感器20的有效像素部分22的外围部分中的像素。例如，优选地，光学系统窗口形成区域的尺寸在面积上是有效像素部分22的尺寸 的大约九倍。注意到，遮光板52上的孔形成区域的尺寸相对于图像传感器20的有效像素部分 22的尺寸还依赖于遮光板52和图像传感器20的成像表面之间的距离L与图像传感器20 的视角之间的关系。例如，在图像传感器具有3mm (水平)X 3mm (垂直)的有效像素部分22并且L = 3mm的情况下，当视角被设置为90度时，遮光板52上孔形成区域在面积上被设置为有效像 素部分22的尺寸的九倍。由此，可以使进入有效像素部分22的所有像素的光能差不多均 勻。如上所述，通过相应的多个光学系统窗口 32在图像传感器20的成像表面上形成 对象OBJ的信息的图像，并且在整个成像表面上可以获得响应于光学系统窗口 32的数量的 光能。相应地，通过适当地设置光学系统窗口 32的数量可以获得必须的光量。注意到，在成像表面上，将相应各条对象信息的图像移动了响应于光学系统窗口 32的间距(pitch)的移动量。通过信号处理单元40中的信号处理来校正在成像表面上形成的相应各条对象信 息的图像之间的移动。稍后将描述信号处理的细节。图像传感器20以像素为单位对在成像表面上形成的对象OBJ的信息的图像进行 光电转换并且将它们输出为电信号。在图像传感器20的下游，连接信号处理单元40.<2.信号处理的概述〉
信号处理单元40基于通过相应的多个光学系统窗口 32C、32U、32B、32R、32L被引 导到图像传感器20的光接收表面的相应的对象信息，对从图像传感器20输出的电信号进 行期望的信号处理。信号处理单元40具有计算对象OBJ的距离信息的功能，以及具有基于该距离信息 而创建响应于对象OBJ和其自身之间的距离的散焦图像和聚焦图像的功能。在混合了无限远处的或者近似无限远处的对象和有限距离处的对象的情况下，光 复用系统成像装置10具有根据成像信息IFIMG计算作为图像的对象信息IFOBJ和到对象 的距离信息ζ两者的功能。以下，将解释信号处理单元40的信号处理。在以下的解释中，光学系统窗口将被简单地称为“光学系统”。在混合了无限远处或者近似无限远处的对象和有限距离处的对象的情况下，作为 根据成像信息IFIMG计算作为图像的对象信息IFOBJ和到对象的距离信息ζ两者的方法， 可以采用以下方法。首先，存在使用获得矩阵的技术的分类方法。存在两种方法。第二，存在使用光复用系统的成像信息的条数的分类方法。存在三种方法。[使用获得矩阵的技术的分类]在该情况下，例如，可以采用关于像素和像素区域、根据基于光复用系统的相应各 光学系统的位置的相关性来选择矩阵的元素的方法。可替换地，可以采用预先准备响应于距离的多个矩阵并且根据使用它们所计算的 图像与参考图像之间的相关性来选择矩阵的元素的方法。[使用光复用系统的成像信息的条数的分类]在该情况下，例如可以采用根据光复用系统成像装置10的仅仅一条成像信息来 获得信息的方法。或者，除了光复用系统的成像信息之外，还可以采用通过获取形成光复用系统的 中心光学系统的成像信息来获得信息的方法。或者，除了光复用系统的成像信息之外，可以采用通过获取形成光复用系统的多 个光学系统的独立的成像信息来获得信息的方法。在该情形下，采用中心光学系统的成像信息作为参考信息。可替换地，采用光复用系统的多条成像信息作为参考信息。图3示出根据该实施例的信号处理单元中的主要功能块。图3中的信号处理单元40包括保存部分41、校正部分42、相关性距离处理部分 43、计算处理部分44，以及计算结果保存部分45。保存部分41保存图像传感器20的二维(xy)原始数据信息。校正部分42根据需求对原始数据执行遮蔽校正等并且获取成像信息。相关性距离处理部分43确认校正后的成像信息的像素至像素相关性。相关性距 离处理部分43还具有将区域相关的功能。相关性距离处理部分43具有获得以下点的功能，相关性在所述点处分别在二维 信息和到对象的距离方面变得最大。计算处理部分44具有根据预设矩阵或者所创建的矩阵的逆矩阵创建图像信息并且基于图像信息创建各个图像的功能。计算处理部分44具有将光学系统的各个所获得图像相加并且计算使用光复用系 统所获得的图像的功能。在相关性距离处理部分43中将在此获得的图像信息与通过成像初始获得的图像 相关，并且以指定的次数执行一系列的计算处理等，直到相关性变得差不多例如100%。包括信号处理单元40 (其包含上述功能块)的光复用系统成像装置10具有计算 响应于到对象的距离的聚焦图像和散焦图像的功能。也就是说，计算处理部分44具有创建 响应于到对象OBJ的距离的散焦图像和聚焦图像中的至少一个的功能。光复用系统成像装置10具有计算与到对象OBJ的距离相关的数据的功能。光复用系统成像装置10具有响应于到对象OBJ的距离来计算与视差相关的数据 的功能。光复用系统成像装置10具有基于响应于到对象OBJ的距离的数据来创建与视差 相关的图像的功能。光复用系统成像装置10具有响应于到对象OBJ的距离来创建与不仅在左右之间 而且在上下之间的视点差相关的图像的功能。在此，将解释具有上述功能块的信号处理单元40中的基本处理的示例和有限距 离对象信息计算算法的示例。稍后将参照附图详细描述更具体的多个处理。[基本处理的示例]a.准备响应于从光学系统到对象OBJ的距离的逆函数(逆矩阵(视差校正矩 阵))。b.计算响应于该距离的图像。例如，通过将主图像乘以逆函数而获得响应于该距 离的图像。c.计算其自身与参考数据的差异。如上所述，作为参考数据，仅仅获取关于中心光 学系统的图像，或者通过光复用系统获取成像信息作为参考信息。d.按照差异量的相关性将距离值与相应的像素信息相关。
e.通过执行响应于该距离的图像处理来计算所期望的图像。[有限距离对象信息计算算法的示例]a.在通过使用光复用系统的位置信息和遮蔽信息来计算响应于到对象OBJ的距 离(ζ)的多条二维(xy)原始数据信息所获得的多条信息与参考信息之间执行差异检测。b.在到对象OBJ的距离ζ处，计算在使用用于视差校正的矩阵所计算的图像数据 与参考数据之间的差异，并且确认其相关性。c.此外确认关于每个像素的相关性和关于每个区域的相关性。计算局部空间相关 性、整体相关性等等的信息。计算在计算结果的信息和参考数据之间的差异，存在其中该差 异是局部最小的部分和其中留有(left)该差异的部分。d.获得差异是局部最小的点，即，相关性分别在二维(xy)信息和到对象的距离 (ζ)方面最大。e.连接xyz三维空间中相关性是最大的点并且获得聚焦图像。f.最小的部分是没有视差的图像。它们的距离由使用的矩阵的距离信息来确定。
g.关于局部最小的程度，通过多个光复用系统的空间分布的相关性程度来确定。h.以像素为单位并且关于每个区域对距离信息进行相关。i.对散焦执行像素相加并且执行基于视差信息进行的位置转换的所期望的图像 合成。在此，示出根据图2中的仿真模型的光复用系统成像装置10中的算法。以下等式 相对地表达了光复用系统成像装置10中的算法。
权利要求
1.一种成像装置，包括图像传感器，其中布置具有光电转换功能的多个像素；光引导单元，其包括将来自对象的光引导到图像传感器的相应各像素的多个光学系统 窗口 ；以及信号处理单元，其基于图像传感器的成像信息执行信号处理，其中所述信号处理单元基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该 距离信息生成响应于对象的距离的图像。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述信号处理单元基于所述距离信息生成聚 焦图像和散焦图像中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的成像装置，其中在混合了在无限远处或者近似在无限远 处的对象以及在有限距离处的对象的情况下，所述信号处理单元根据成像信息获取对象的 图像信息和到对象的距离信息。
4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，关于像素和像素区域，信号处理单元通过根 据相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息，所述相关性基于多个光学系统窗口 的相应各光学系统窗口的形成位置。
5.根据权利要求4所述的成像装置，其中信号处理单元应用多个光学系统窗口的一条 成像信息来创建图像信息。
6.根据权利要求4所述的成像装置，其中所述多个光学系统窗口配备有位于中心的一 个光学系统窗口，并且除了多个光学系统窗口的多条成像信息之外，信号处理单元还获取位于中心的光学系 统窗口的成像信息，并且应用它们来创建图像信息，或者除了位于中心的光学系统窗口的 成像信息之外，信号处理单元还获取多个光学系统窗口的多条成像信息，并且应用它们来 创建图像信息。
7.根据权利要求3所述的成像装置，其中预先准备响应于各距离的多个矩阵，并且信号处理单元根据所述矩阵和成像信息来创建图像信息，并且通过根据图像信息和参 考图像数据之间的相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息。
8.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述参考图像数据是多个光学系统窗口的原 始数据。
9.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述参考图像数据是多个光学系统窗口中的 一个光学系统窗口的原始数据。
10.根据权利要求3到9中任一项所述的成像装置，其中信号处理单元根据关于所选择 的矩阵的函数和成像信息来创建图像信息，基于图像信息，通过应用相应各光学系统窗口 的位置信息来创建相应各光学系统窗口的图像，并且通过将相应各光学系统窗口的图像相 加来创建图像。
11.根据权利要求10所述的成像装置，其中信号处理单元将通过相加所获得的图像信 息与初始获取的图像信息相关联，并且以预定次数重复处理，直到相关性值变得等于或者 大于所指定的值为止。
12.—种成像方法，包括以下步骤光引导步骤，通过多个光学系统窗口将来自对象的光引导到其中布置有具有光电转换功能的多个像素的图像传感器的相应各像素；以及信号处理步骤，基于图像传感器的成像信息执行信号处理，其中信号处理步骤基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该距离 信息生成响应于对象的距离的图像。
13.根据权利要求12所述的成像方法，其中所述信号处理步骤基于所述距离信息生成 聚焦图像和散焦图像中的至少一个。
14.根据权利要求12或13所述的成像方法，其中在混合了在无限远处或者近似在无限 远处的对象以及在有限距离处的对象的情况下，所述信号处理步骤根据成像信息获取对象 的图像信息和到对象的距离信息。
15.根据权利要求14所述的成像方法，其中，关于像素和像素区域，信号处理步骤通过 根据相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息，所述相关性基于多个光学系统窗 口的相应各光学系统窗口的形成位置。
16.根据权利要求15所述的成像方法，其中信号处理步骤应用多个光学系统窗口的一 条成像信息来创建图像信息。
17.根据权利要求15所述的成像方法，其中多个光学系统窗口配备有位于中心的一个 光学系统窗口，并且除了多个光学系统窗口的多条成像信息之外，信号处理步骤还获取位于中心的光学系 统窗口的成像信息，并且应用它们来创建图像信息，或者除了位于中心的光学系统窗口的 成像信息之外，信号处理步骤还获取多个光学系统窗口的多条成像信息，并且应用它们来 创建图像信息。
18.根据权利要求14所述的成像方法，其中预先准备响应于各距离的多个矩阵，并且信号处理步骤根据所述矩阵和成像信息来创建图像信息，并且通过图像信息和参考图像数据之间的相关性来选择矩阵的元素，从而确定所述距离信息。
19.根据权利要求18所述的成像方法，其中所述参考图像数据是多个光学系统窗口的 原始数据或者多个光学系统窗口中的一个光学系统窗口的原始数据。
20.根据权利要求14到19中任一项所述的成像方法，其中信号处理步骤根据关于所选 择的矩阵的函数和成像信息来创建图像信息，基于图像信息，通过应用相应各光学系统窗 口的位置信息来创建相应各光学系统窗口的图像，并且通过将相应的光学系统窗口的图像 相加来创建图像。
全文摘要
一种成像装置和成像方法，该成像装置包括图像传感器，其中布置具有光电转换功能的多个像素；光引导单元，其包括将来自对象的光引导到图像传感器的相应像素的多个光学系统窗口；以及信号处理单元，其基于图像传感器的成像信息执行信号处理，其中信号处理单元基于图像传感器的成像信息获得对象的距离信息并且基于该距离信息生成响应于对象的距离的图像。
文档编号H04N5/225GK102104715SQ20101058744
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月13日 优先权日2009年12月18日
发明者奈良部忠邦 申请人:索尼公司