Tilt measurement of image sensor for mobile camera
| Project/Area Number |
21K11933
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
西 一樹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00208125)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | カメラ / イメージセンサ / 傾き計測 / 光軸歪み / 解像度 / ディストーション / シャインプルーフの原理 |
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| Outline of Research at the Start |
モバイル端末・車載・監視用カメラはもはやデジタル社会に不可欠なツールである。小型化されたカメラモジュールは光学アライメント調整が難しく、組み立て精度不足により画質低下を招くことが問題になっている。特にレンズ・イメージセンサ間の僅かな傾きにより生じる「片ボケ」（画像上でボケが不均一になる現象）は画質上無視できない問題である。
本研究では、テストチャートの撮影と画像解析だけでセンサの傾きを高精度に検出可能な方法として、テストチャート・レンズ・イメージセンサ間の幾何学的配置と画像の振幅・位相の関係を利用することにより、キャリブレーションフリーな測定系を実現し有効性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
モバイル端末・車載・監視用カメラなどの小型カメラモジュールは、レンズ・イメージセンサの組み立て精度不足により画質低下を招き、特に「片ボケ」（画像上でボケが不均一になる現象）は無視できない問題である。本研究では、テストチャートの撮影とその画像解析だけでセンサ傾きの高精度検出を可能する方法として、テストチャート・レンズ・イメージセンサ間の幾何学的配置と画像の振幅・位相の関係を利用することにより、キャリブレーションフリーな測定系を実現することを目的としている。最終年度の本年度は以下について実施した。
振幅・位相情報の融合によるキャリブレーションフリーな光軸歪み測定法の開発： 前年度開発の振幅および位相情報による二つの傾き測定法を融合することで、カメラモジュールの設置精度に依存しないセンサ傾き測定が可能なことを検証した。ボケ量の画像分布と画像の局所周波数分布について、センサの各傾き角に対してそれぞれの分布が最も水平になるチャートの傾き角を求める。それぞれのチャート傾き角からセンサの傾きを推定し、予め与えたセンサ傾きの設定値と一致することを確認する。特にそれぞれのチャート傾き角が一致するとき、チャート・レンズ・イメージセンサの３面が平行になることを光学ソフトを用いたシミュレーションにより確かめた。しかしながら実際のカメラ実験では、画像のディストーション（広角レンズの特性から画像周辺部になるについて画像が歪む現象）の影響が予想以上に大きく、光軸歪みが検出可能になるまでには至らなかった。
局所コントラスト法による高精度MTF測定法の提案： この問題に対して、ディストーションを有する画像であっても局所的には歪みが無視でき一様なボケをもつことに着目し、コントラストを画像局所で求める方法を新たに提案した。優れた局所性と高いMTF測定精度が両立可能なことをシミュレーションにより確認した。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
