[发明专利]图像处理设备、图像处理方法和程序

说明书

技术领域

本公开涉及图像处理设备、图像处理方法和程序。具体地，本公开涉及捕获可见光和非可见光的图像的图像处理设备、图像处理方法和程序。

例如，本公开涉及可用于当实现图案投影(pattern projection)技术时检测带有高对比度的非可见光的处理的图像处理设备、图像处理方法和程序，所述图案投影技术通过将非可见光图案投影于其上来测量主题的三维形状。

背景技术

已知一种技术，其通过组合可见光图像捕获来产生图像，通过将诸如红外光等之类的非可见光进行投影来捕获非可见光分量，并且例如，通过使用所捕获的非可见光来使得可以执行对所捕获的图像的图像分析，诸如，测量到包括在所捕获的图像中的主题的距离。

例如，在日本专利申请公开No.JP-A 2005-258622和日本专利申请公开No.JP-A 2003-185412中，提出了一种图像捕获设备，其同时捕获可见光和非可见光的图像。

日本专利申请公开No.JP-A 2005-258622和日本专利申请公开No.JP-A 2003-185412公开了三维形状测量处理技术，其将非可见光图案投影到主题，将图案作为所捕获的非可见光图像获得，并且，利用图案投影方法来测量到主题的距离。

在日本专利申请公开No.JP-A 2005-258622和日本专利申请公开No.JP-A 2003-185412中，使用了一种配置，其中，用于捕获可见光的像素和用于捕获非可见光的像素被设定在图像捕获设备中，并且，可见光分量图像和非可见光分量图像被在各自像素中捕获，但是，隐含假定可见光捕获像素和非可见光捕获像素的光谱特性是理想特性。

但是，实际上，很难在可见光捕获像素和非可见光捕获像素中获得理想的光谱特性。

一种用于将可见光捕获像素和非可见光捕获像素设定在图像捕获设备中的技术例如是一种方法，其设定颜色滤波器，该颜色滤波器传输每个像素的具体波长的光。但是，存在可被制造的颜色滤波器的光谱性能的极限，并且，很难防止以从不同颜色的邻近像素泄漏的光形式存在的光子(photon)的混合(intermixing)。

这意味着诸如红外光等之类的非可见光混合到可见光捕获像素中，并且，等同于RGB的波长的可见光混合到非可见光捕获像素中。给定颜色由于各种原因而变为混合到另一颜色中的现象被称为颜色混合。

未获得理想光谱特性的事实是由于可见光分量混合到被捕获的非可见光投影图案中，这意味着仅可产生带有低对比度的投影图案。即便基于低对比度投影图案完成了三维形状测量，也不可能获得主题的准确的距离信息和准确形状。

因此，已知技术存在如下问题：当使用同时捕获可见光和非可见光的图像捕获设备时，在可见光捕获像素和非可见光捕获像素中未产生足够的光谱，这意味着不能准确地执行图像分析，所述图像分析例如是测量到主题的距离和主题的三维形状。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供了实现以高精度分离可见光和非可见光的处理的图像处理设备、图像处理方法和程序。

本公开的一个示例通过实现以高精度分离可见光和非可见光的处理，提供了能够基于所捕获的非可见光图像来更加准确地执行图像分析(诸如例如，测量到主题的距离的信息、测量主题的三维形状)的图像处理设备、图像处理方法和程序。

根据本公开的第一实施例，提供了一种图像处理设备，其包括：光谱校正部，该光谱校正部输入由已经主要捕获了可见光分量的可见光分量像素和已经主要捕获了非可见光分量的非可见光分量像素所组成的马赛克图像，并且，生成每个像素的光谱特性已经被校正的光谱校正图像；以及对比度增强部，该对比度增强部在已经由所述光谱校正部所生成的并包括所述非可见光分量的所述光谱校正图像中的一个上执行对比度增强处理，并且，生成对比度已经被增强的非可见光分量图像。

根据本公开的图像处理设备的实施例，该图像处理设备还包括：插值部，该插值部在所述马赛克图像上执行插值处理，并且，生成插值图像，其中，针对每个像素位置，已经设定了可见光分量像素值和非可见光分量像素值。光谱校正部生成光谱校正图像，其中，已经由所述插值部所生成的插值图像的像素值已经被校正。

根据本公开的图像处理设备的实施例，光谱校正部通过执行使用光谱特性校正矩阵的矩阵计算来生成所述光谱校正图像，其中，已经由所述插值部所生成的插值图像的像素值已经被校正。