多眼カメラを用いた高精細画像撮像のための信号処理方式の基礎的研究

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研究代表者らは先に信号処理手法によって更なる高解像度化と低雑音化とをはかった新たな撮像方式として、平面の被写体に焦点を合わせた複数の固体撮像素子で撮像した多眼画像を信号処理手法により統合化することによってより解像度の高い画像を生成する撮像方式を提案した。本研究はこの[多眼撮像方式]を平面はかりでなく種々な立体形状ゐ有する撮像対象の撮像が可能な方式へと発展させるために、新たな撮像方式および統合方式を提案し、この方式の性能評価を行なった。研究代表者らが先に提案した多眼撮像方式では、撮像対象が平面かつカメラに輻輳を付けない場合にのみ撮像が可能であた。この原因は、画像統合による解像度の改善がカメラ配置に依存していたためである。そこで本研究では以下の項目について検討し、立体形状を有する対象をも撮像可能な撮像方式を開発した。(1)CCD撮像素子のアパーチャ(受光面)形状の検討画像統合による解像度の改善をカメラ配置に依存せずに得るためには個々の撮像素子が互いに異なるアパーチャを有する必要がある。即ち、個々のかめらでアパーチャ形状が異なれば、標本化位置が一致しても、撮像領域が異なるため統合化により解像度の改善が得られる。2眼カメラの場合のアパーチャについて計算機シミュレーションを行ない比率1:2の縦長・横長のアパーチャ形状の撮像素子の組合わせの統合波数応答を導出した。(2)異なるアパーチャで撮像された画像の統合法の開発撮像素子のアパーチャが異なると、個々の画像で解像度が異なり、画像間の対応関係の推定が困難となる。そこで、本研究では、解像度の異なる画像に対しても対応関係の推定が可能な信号処理方式を開発した。開発した信号処理方式は対応関係の推定処理と統合処理とを繰り返すもので、計算機シュミレーションによりこの方式の評価を行なったところ繰り返しのたびに対応関係の推定精度が改善された。