特許ウォッチ

公開番号2025084825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025027912,2021550721
出願日2025-02-25,2020-09-29
発明の名称撮像システム
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H04N 23/60 20230101AFI20250527BHJP(電気通信技術)
要約【課題】従来のイメージセンサなどの撮像装置によるカラー画像は、カラーフィルタを用いている。撮像素子にはカラーフィルタがつけられた状態で販売され、その撮像素子とレンズなどを適宜組み合わせて電子機器に搭載している。カラーフィルタは、イメージセンサの受光領域に重ねて設置するだけで受光領域に到達する光量を低減してしまう。
【解決手段】本発明の撮像システムは、カラーフィルタを有していない固体撮像素子と、記憶装置と、学習装置とを備える。カラーフィルタを有していないため、得られた白黒画像データ(アナログデータ)には、カラー化を行うが、AIシステムを用いて色付けを行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カラーフィルタを有していない固体撮像素子と、記憶装置と、学習装置とを有する撮像システムであり、
前記固体撮像素子は白黒画像データを取得し、
前記記憶装置に記憶された教師データを用いて前記学習装置が前記白黒画像データのカラー化を行い、カラー化された画像データを作成する撮像システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、ニューラルネットワーク、及びそれを用いた撮像システムに関する。また、本発明の一態様は、ニューラルネットワークを用いた電子機器に関する。また、本発明の一態様は、ニューラルネットワークを用いた車両に関する。固体撮像素子で得られた白黒画像から、画像処理技術を用いてカラー画像を得る撮像システムに関する。その撮像システムを用いた映像監視システムまたは警備システムまたは安全情報提供システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのため、より具体的に本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【背景技術】
【０００４】
従来、イメージセンサを使って撮像した画像はカラーフィルタを用いてカラー化する技術が知られている。イメージセンサは、デジタルカメラまたはビデオカメラなど撮像のための部品として広く使われている。また、防犯カメラなど防犯機器の一部としても使われているため、そのような機器においては日中の明るい場所だけでなく、夜間または、照明が少なく光の乏しい暗い場所においても正確な撮像を行う必要があり、ダイナミックレンジの広いイメージセンサが必要である。
【０００５】
また、ＡＩ（ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を使った技術の進歩が目覚ましく、例えば昔の写真フィルムを用いた白黒写真をＡＩによってカラー化する自動着色技術の開発も盛んに行われている。ＡＩによるカラー化には、大量の画像データによる学習を行い、モデルを生成し、得られた生成モデルを用いた推論によってカラー化を実現する手法などが知られている。なお、機械学習（マシンラーニング）はＡＩの一部である。
【０００６】
基板上に形成された酸化物半導体薄膜を用いてトランジスタを構成する技術が注目されている。例えば、酸化物半導体を有するオフ電流が極めて低いトランジスタを画素回路に用いる構成の撮像装置が特許文献１に開示されている。
【０００７】
また、撮像装置に演算機能を付加する技術が特許文献２に開示されている。また、超解像化処理に関する技術が特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１１－１１９７１１号公報
特開２０１６－１２３０８７号公報
特開２０１０－２６２２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のイメージセンサなどの撮像装置によるカラー画像は、カラーフィルタを用いている。撮像素子にはカラーフィルタがつけられた状態で販売され、その撮像素子とレンズなどを適宜組み合わせて電子機器に搭載している。カラーフィルタは、イメージセンサの受光領域に重ねて設置するだけで受光領域に到達する光量を低減してしまう。従って、カラーフィルタによる受光光量の減衰が避けられない。撮像素子と組み合わせるカラーフィルタは各社様々であり、最適化を図っているが、通過させる光の波長をピンポイントで取得するわけではなく、ある程度の波長域でのブロードな光を受光している。
【００１０】
例えば、監視システムなどに用いられる防犯カメラにおいて、薄暗い中での撮影では、光量が足りないため、顔を認識できるほどの画像が得られないという課題もある。防犯カメラの設置者にとっては赤外線カメラによる白黒画像よりもカラー画像が好まれている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許