專利名稱:電子設(shè)備和用于在電子設(shè)備中形成圖像信息的方法，以及相應(yīng)的程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備，包括-攝像裝置，其包括至少一個用于從成像目標(biāo)形成圖像數(shù)據(jù)的攝像元件，-依照設(shè)定焦距的第一透鏡組件，其被設(shè)置為與所述攝像裝置相連接，以及-用于把所述圖像數(shù)據(jù)處理成圖像信息的裝置，所述處理包括，例如成像目標(biāo)的縮放。
此外，本發(fā)明還涉及一種方法和相應(yīng)的程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
單獨的攝像元件可見于多種現(xiàn)有電子設(shè)備，一個例子是攝像電話。與所述攝像元件相關(guān)聯(lián)的透鏡組被設(shè)置為基本上是固定的，例如，不具備任何形式的變焦可能性。
如今，數(shù)字變焦使用于多種已知的電子設(shè)備中。然而，它具有某些已知的缺陷。例如，這些缺陷與圖像清晰度相關(guān)。當(dāng)對圖像執(zhí)行數(shù)字變焦時，圖像數(shù)據(jù)的像素網(wǎng)變得不再密集。因此，有必要進(jìn)行例如圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)插，圖像內(nèi)插是指在數(shù)據(jù)中添加額外像素。這導(dǎo)致所變焦的圖像不精確。
現(xiàn)今配備攝像裝置的電子設(shè)備(例如移動臺)的特點是非常薄。在這樣薄的裝置的透鏡組中設(shè)置軸向運動功能，具有挑戰(zhàn)性。實踐證明，這樣做不可能不增加設(shè)備的厚度。此外，在上述設(shè)備中添加光學(xué)實現(xiàn)的變焦功能會增加其機械復(fù)雜度。此外，傳感器及其透鏡組還會容易造成多種形式的圖像失真。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在創(chuàng)造一種配備攝像裝置的新型電子設(shè)備，以及一種在所述電子設(shè)備中形成圖像信息的方法，通過這種方法，可以產(chǎn)生比使用傳統(tǒng)單個傳感器的實現(xiàn)方式更精確的圖像信息。根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的特性在附隨的權(quán)利要求
1中聲明，而在所述電子設(shè)備中應(yīng)用的方法的特性在附隨的權(quán)利要求
8中聲明。此外，本發(fā)明涉及程序產(chǎn)品，其特性在附隨的權(quán)利要求
16中聲明。
根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備包括攝像裝置，所述攝像裝置包括用于從成像目標(biāo)形成圖像數(shù)據(jù)的至少一個攝像元件；依照設(shè)定焦距的第一透鏡組件，其被設(shè)置為與所述攝像裝置相連接；以及把所述圖像數(shù)據(jù)處理成圖像信息的裝置，所述處理包括，例如，成像目標(biāo)的縮放。所述設(shè)備的攝像裝置還至少包括配備第二透鏡組件的第二攝像元件，所述第二透鏡組件的焦距在設(shè)定方式上不同于所述第一透鏡組件的焦距。使用所述數(shù)據(jù)處理裝置，從由所述設(shè)備的第一和第二攝像元件形成的圖像數(shù)據(jù)集，處理出成像目標(biāo)的獲得預(yù)期變焦的圖像信息。
更進(jìn)一步地，在本發(fā)明的方法中，使用攝像裝置來執(zhí)行成像，以便形成成像目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)，所述攝像裝置包括配備具有設(shè)定焦距的第一透鏡組件的至少一個攝像元件，并且處理所形成的圖像數(shù)據(jù)，例如，以便對成像目標(biāo)進(jìn)行縮放。在所述方法中，還至少使用第二攝像元件來執(zhí)行成像，與所述第二攝像元件相連接的透鏡組件的焦距在設(shè)定方式上不同于所述第一透鏡組件的焦距，并且，從使用所述第一和第二攝像元件形成的圖像數(shù)據(jù)集，處理出獲得預(yù)期變焦的圖像信息。
更進(jìn)一步地，本發(fā)明因此還涉及用于處理圖像數(shù)據(jù)的程序產(chǎn)品，根據(jù)本發(fā)明的程序產(chǎn)品包括存儲介質(zhì)和記錄于所述存儲介質(zhì)上的、處理通過使用至少一個攝像元件形成的圖像數(shù)據(jù)的程序代碼，并且其中，所述圖像數(shù)據(jù)被處理成圖像信息，所述處理包括，例如，成像目標(biāo)的縮放。所述程序代碼包括第一代碼單元，其被配置為以所設(shè)置的方式使兩個圖像數(shù)據(jù)集相互合并，所述圖像數(shù)據(jù)集是通過使用兩個具有不同焦距的攝像元件形成的。
此外，本發(fā)明還涉及在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中的攝像元件的使用，或與根據(jù)本發(fā)明的方法的一些子步驟相關(guān)。
通過使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置，可以按若干不同的方式合并圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)第一實施例，可以將從所述圖像數(shù)據(jù)形成的圖像區(qū)域相互附連，以形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息。根據(jù)第二實施例，可以通過計算使圖像數(shù)據(jù)集的像素信息至少部分地相互匹配，以形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息。
本發(fā)明以特別的方式允許在電子設(shè)備中創(chuàng)建變焦功能。通過本發(fā)明，可以創(chuàng)建變焦功能，甚至完全不需要對透鏡配置進(jìn)行的移動操作。
本發(fā)明的使用，顯現(xiàn)了超越現(xiàn)有技術(shù)的重大優(yōu)勢。通過本發(fā)明，變焦功能還可以被配置在配備攝像裝置的小型電子設(shè)備中，在所述小型電子設(shè)備中，例如尺寸因素以前阻止了變焦功能的實現(xiàn)。通過根據(jù)本發(fā)明的配置，所變焦圖像的清晰度或質(zhì)量，即被剪修和放大的圖像信息，實際上并不比使用光學(xué)變焦產(chǎn)生的圖像信息差。然而，通過本發(fā)明達(dá)到的清晰度，至少在部分圖像區(qū)域，優(yōu)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字變焦。
更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中應(yīng)用的圖像數(shù)據(jù)處理操作實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的平滑和無縫拼接。這在設(shè)備的各攝像裝置質(zhì)量上不同的情況下，特別重要。另外，對多種類型失真的校正也成為可能。
從附隨的權(quán)利要求
，根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備、方法和程序產(chǎn)品的其他特性將會變得明顯，同時，在描述部分中將逐條詳細(xì)說明所實現(xiàn)的其它優(yōu)點。
以下，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于以下披露的實施例，其中，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的例子；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的方法的例子的大致流程圖；以及圖3示出以根據(jù)本發(fā)明的方式進(jìn)行的圖像數(shù)據(jù)合并應(yīng)用的例子。
具體實施方式如今，許多電子設(shè)備10包括攝像裝置12。除數(shù)字照相機外，這樣的設(shè)備還包括移動工作站、PDA(個人數(shù)字助理)設(shè)備和類似“智能通訊器”。在這個關(guān)系中，可以寬泛地理解“電子設(shè)備”的概念。例如，它可以是一種設(shè)備，配備或可以配備數(shù)字成像功能。以下，本發(fā)明通過移動臺10為例描述。
圖1示出基本上根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10中的功能單元的粗略示意性例子。設(shè)備10可以包括如圖1所示的功能性構(gòu)件。設(shè)備10由攝像裝置12和連接于攝像裝置12的數(shù)據(jù)處理裝置11構(gòu)成，它們是實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10的基本構(gòu)件，通過這些構(gòu)件，可以在HW或SW級別上實現(xiàn)程序產(chǎn)品30，從而處理由攝像裝置12形成的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2。
在根據(jù)本發(fā)明的情況下，通用術(shù)語“攝像裝置”12指的是至少兩個攝像元件CAM1、CAM2，而一般而言指的是當(dāng)執(zhí)行數(shù)字成像功能時通常與攝像模塊相關(guān)的所有通用技術(shù)。攝像裝置12可以被永久地連接于設(shè)備10上或可拆卸地附裝于設(shè)備10上。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案，攝像裝置12包括至少兩個攝像元件CAM1、CAM2。例如，攝像元件CAM1、CAM2在相對于設(shè)備10的大體上相同的成像方向上瞄準(zhǔn)。于是，攝像元件CAM1、CAM2可以包括其本身的獨立的圖像傳感器12.1、12.2，圖像傳感器12.1、12.2物理上相互分離。另一方面，以下配置也是可能的，其中，攝像單元CAM1、CAM2實質(zhì)上在相同的模塊化攝像元件中，但是實質(zhì)上仍然形成兩個攝像元件CAM1、CAM2。
攝像元件CAM1、CAM2，或更具體地說，屬于攝像元件CAM1、CAM2的圖像傳感器12.1、12.2，可以完全相同，并且安裝在設(shè)備10的同一端，大體上朝向通常的曝光方向。另外，當(dāng)設(shè)備10保持在其基本位置上時(例如，在移動臺10的情況下的垂直位置)，傳感器12.1、12.2可以位于相同的水平面上，并因此彼此相鄰。
更進(jìn)一步地，設(shè)備10還可以包括顯示器19，顯示器19可以是任何已知的類型，也可以是仍在開發(fā)的類型。顯示器19可以向設(shè)備10的用戶顯現(xiàn)信息。然而，在本發(fā)明中，顯示器19不是強制性的。但是，設(shè)備10中的顯示器19可以實現(xiàn)這樣的優(yōu)點，例如，能夠在成像之前，在作為取景器的顯示器19上檢查成像目標(biāo)17。作為不安裝顯示器19的例子，可以參考也可以應(yīng)用本發(fā)明的監(jiān)視照相機。另外，設(shè)備10還包括處理器功能單元13。處理器功能單元13包括用于控制設(shè)備10的多種操作14的功能單元。
攝像裝置12和作為數(shù)據(jù)傳輸接口與之相連接的數(shù)據(jù)處理裝置(例如圖像處理鏈11)，可以由已知的元件(CCD、CMOS)和程序模塊形成。這些元件可以用于拍攝并處理靜止的和還可能運動的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2，并且更進(jìn)一步地從所述圖像數(shù)據(jù)形成預(yù)期類型的圖像信息IMAGE1、IMAGE2、IMAGE。從圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2到預(yù)期類型的圖像信息IMAGE的處理過程，可以不僅包括已知的處理功能，還根據(jù)本發(fā)明包括，例如按照期望對成像目標(biāo)17進(jìn)行剪修和將所剪修的圖像區(qū)域放大成所期望的圖像尺寸。這些操作可以被指代為共同的標(biāo)題——縮放。
縮放可以使用程序30來執(zhí)行。程序30，或形成程序30的代碼，可以寫在設(shè)備10的存儲介質(zhì)MEM上，例如，在可更新的非易失半導(dǎo)體存儲器上，或者，另一方面，可以作為HW實現(xiàn)而直接燒錄在電路11中。所述代碼包括將按設(shè)定序列執(zhí)行的指令組，通過所述指令組完成根據(jù)所選處理算法的數(shù)據(jù)處理。在這種情況下，可以將數(shù)據(jù)處理大體上理解為按設(shè)置的方式合并數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2，以從所述數(shù)據(jù)集形成圖像信息IMAGE，以下將作更詳細(xì)的解釋。
可以例如使用設(shè)備10的可能的顯示器19，來檢驗圖像信息IMAGE。圖像數(shù)據(jù)還可以按所選的存儲格式儲存于設(shè)備10的存儲介質(zhì)中，或例如，如果設(shè)備10配備通信屬性，則還可以通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到另一設(shè)備。執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2的處理的成像鏈11，被用于以設(shè)置的方式，根據(jù)當(dāng)前所選成像模式或成像參數(shù)設(shè)置，來處理通過攝像裝置12從成像方向形成的成像目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2。為了進(jìn)行所述設(shè)置，設(shè)備10包括選擇/設(shè)置裝置15。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10中，當(dāng)執(zhí)行成像時，攝像單元CAM1、CAM2大體上同時操作。根據(jù)第一實施例，這意味著在時間上基本相同的時刻被觸發(fā)的成像瞬間。根據(jù)第二實施例，只要例如所成像的目標(biāo)允許，就可以允許甚至在成像時刻的微小差別。在這種情況下，例如，相對于利用圖像傳感器12.1、12.2完全同時執(zhí)行成像的情況，在設(shè)備10的成像鏈11中，并不需要強大的數(shù)據(jù)處理能力。
具有設(shè)定焦距的透鏡組件F1、F2被設(shè)置為與攝像裝置12連接，或者更具體地說，與攝像元件CAM1、CAM2連接。透鏡組件F1、F2可以例如以某種已知的方式，與傳感器連接。透鏡組F1、F2的焦距，即，更明確地說，其變焦系數(shù)，被設(shè)置為在設(shè)定方式上而互不相同。所述透鏡組件中的至少一個F1的焦距系數(shù)可以是固定的。這樣允許使用不同的放大剪修，即縮放設(shè)置，從成像目標(biāo)17形成圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)第一實施例，與第一攝像元件12.1連接的第一透鏡組件F1的焦距系數(shù)的范圍可以是例如(0.1)0.5-5，優(yōu)選為1-3，例如1。相應(yīng)地，與第二攝像元件12.2連接的第二透鏡組件F2的焦距系數(shù)在設(shè)定方式上不同于第一透鏡組件F1的焦距，即不同于其變焦系數(shù)。根據(jù)一個實施例，其范圍可以是例如1-10，優(yōu)選為3-6，例如3。
基于以上所述，通過第二攝像元件12.2從成像目標(biāo)17形成的圖像信息IMAGE2的放大程度大致是通過第一攝像元件12.1形成的圖像信息IMAGE1(圖示于圖3中)的三倍。
然而，傳感器12.1、12.2的分辨率和從而由其形成的圖像信息IMAGE1、IMAGE2的分辨率可以且應(yīng)當(dāng)是相等大小的。這意味著在通過第二攝像元件12.2形成的圖像信息IMAGE2中，僅1/3的成像目標(biāo)17被曝光于傳感器12.2，不過，它們的分辨率大體相同。
在本發(fā)明的設(shè)備10中，從第一和第二攝像元件CAM1、CAM2由成像目標(biāo)17形成的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2，處理出獲得預(yù)期變焦量的圖像信息IMAGE。所述處理可以使用設(shè)備10的數(shù)據(jù)處理裝置11來執(zhí)行，或更具體地說，通過將運行于設(shè)備10中的程序30來執(zhí)行。
使用數(shù)據(jù)處理裝置11，由兩個具有不同焦距的攝像元件12.1、12.2形成的圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2可以被合并成預(yù)期剪修和放大的圖像信息IMAGE。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的程序代碼包括第一代碼單元30.1，其被配置為以所設(shè)置的方式合并上述兩個圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2。在這種情況下，可以非常寬泛地理解圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2的合并。
根據(jù)第一實施例，數(shù)據(jù)處理裝置11可以調(diào)整由兩個攝像元件12.1、12.2形成的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2，以在彼此的頂部會聚成預(yù)期的變焦系數(shù)。在這種情況下，程序產(chǎn)品30中的程序代碼包括代碼單元30.1”，其被配置為通過所期望的剪修把包括在圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2中的像素信息合并成圖像信息IMAGE。
于是，通過所期望的剪修和放大，包括在圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2中的像素信息被相互合并成圖像信息IMAGE。由于互不相同的焦距系數(shù)，圖像信息中的一部分可以僅包括由一個攝像元件CAM1形成的圖像數(shù)據(jù)，圖像信息中的一部分可以包括由兩個攝像元件CAM1、CAM2形成的圖像數(shù)據(jù)。在設(shè)備10中，由兩個攝像元件CAM1、CAM2形成的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2被程序單元相互合并。
根據(jù)第二實施例，數(shù)據(jù)處理裝置11可以使兩個攝像元件CAM1、CAM2形成的圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2相互匹配。隨后，由程序產(chǎn)品的代碼單元30.1’將圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2所定義的圖像區(qū)域彼此附接，以形成所期望的剪修和放大的圖像信息IMAGE。
現(xiàn)在，依據(jù)當(dāng)前縮放情況，圖像信息中的一部分可以僅包括由第一攝像元件CAM1形成的圖像數(shù)據(jù)。這是因為，由于為第二攝像元件CAM2設(shè)置的焦距系數(shù)，其曝光區(qū)域沒有覆蓋第一攝像元件CAM1檢測的圖像區(qū)域，因此不能從第二攝像元件CAM2的圖像數(shù)據(jù)DATA2中獲得這部分圖像信息。形成圖像信息IMAGE所需的圖像數(shù)據(jù)的最終部分是從第二攝像單元CAM2形成的圖像數(shù)據(jù)DATA2獲得的。因此，不需要將由兩個攝像元件CAM1、CAM2形成的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2通過“散布”于相同的圖像位置上而將其相互合并，相反在某種程度上，這是例如類似組裝智力拼圖的步驟。
更進(jìn)一步地，根據(jù)一個實施例，數(shù)據(jù)處理裝置11還可以執(zhí)行設(shè)置的處理操作，以使圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2平滑地相互合并。在這種情況下，作為程序代碼，程序產(chǎn)品30還包括代碼單元30.3，代碼單元30.3被配置為處理所述圖像數(shù)據(jù)集中的至少一個DATA2，以便對其進(jìn)行增強?？梢灾辽賹Φ诙D像數(shù)據(jù)集DATA2執(zhí)行上述操作。更進(jìn)一步地，上述操作可以針對圖像數(shù)據(jù)集DATA2中的至少部分?jǐn)?shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)定義將被形成的圖像信息IMAGE的一部分。
上述操作的可以執(zhí)行的一些例子，包括各種淡化操作。更進(jìn)一步地，也可能包括使相互匹配以及調(diào)整圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2的亮度和/或色調(diào)使之相一致的操作，當(dāng)然不排除其他處理操作。例如，當(dāng)攝像元件12.1、12.2的質(zhì)量或透鏡組F1、F2的質(zhì)量互不相同，從而影響到圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2的平滑合并時，可能需要色調(diào)/亮度的調(diào)整。
更進(jìn)一步地，也可能進(jìn)行各種失真校正。失真的例子包括幾何和透視失真。失真校正的一個例子是，例如在全景透鏡中，移除所謂的魚眼效應(yīng)的出現(xiàn)?？梢詫χ辽僖粋€圖像IMAGE2執(zhí)行失真移除，并且更進(jìn)一步地對其圖像區(qū)域的至少一部分執(zhí)行失真移除。
以下參照圖2中作為應(yīng)用示例的流程圖，描述根據(jù)本發(fā)明的方法。同時也參考圖3，其示出了根據(jù)本發(fā)明的方法、在設(shè)備10中從圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2形成圖像信息IMAGE。應(yīng)注意，圖3所示的圖像IMAGE1、IMAGE2、IMAGE的真實變焦比率(1∶3∶2)并不是必需的變焦比例，但僅是為了示意性地解釋說明本發(fā)明。
為了執(zhí)行成像，設(shè)備的攝像裝置12瞄準(zhǔn)成像目標(biāo)17。在這個例子中，成像目標(biāo)為圖3中所示的移動臺17。
一旦成像目標(biāo)17位于兩個攝像元件12.1、12.2的曝光域內(nèi)，就可以對單個攝像傳感器12.1從成像目標(biāo)17產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)DATA1進(jìn)行處理，以形成將被顯示在設(shè)備10的取景器顯示器/眼搜索器(Eyefinder)19上的圖像信息IMAGE1。設(shè)備10的用戶可以支配，例如其期望對圖像信息IMAGE1進(jìn)行的縮放操作，以定義他們希望對其選擇的成像目標(biāo)17進(jìn)行的剪修和放大(即縮放)?？梢允褂醚b置/功能單元15，例如通過設(shè)備10的用戶接口來選擇所述操作。
一旦用戶已經(jīng)執(zhí)行了其期望的變焦操作，就使用設(shè)備10的攝像裝置12拍攝了圖像IMAGE1、IMAGE2，以從成像目標(biāo)17的圖像(步驟201.1、201.2)形成圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2。
成像是通過使用攝像元件CAM1、CAM2同步地拍攝圖像而執(zhí)行的，其中，攝像元件CAM1、CAM2配備透鏡組件F1、F2，透鏡組件F1、F2具有在設(shè)定方式上不同的焦距。由于根據(jù)本實施例，第一透鏡裝置F1的焦距系數(shù)例如是1，因此與通過第二圖像傳感器12.2對成像目標(biāo)成像相比，成像目標(biāo)17通過圖像傳感器12.1在更大的成像區(qū)域上成像。
如果第二透鏡裝置F2的焦距系數(shù)例如是3，那么通過圖像傳感器12.2拍攝到被放大至相同圖像尺寸的、成像目標(biāo)17的較小的區(qū)域。然而，如果與例如從傳感器12.1所拍攝的圖像數(shù)據(jù)DATA1形成的圖像信息IMAGE1相比較，則來自傳感器12.2所拍攝的圖像區(qū)域的較小區(qū)域的清晰度更高。
根據(jù)一個實施例，在下一步驟202.2中，可以至少對第二圖像數(shù)據(jù)集DATA2執(zhí)行各個所選圖像處理操作。在這種情況下，例如，可以移除魚眼效應(yīng)。上述操作的一個意圖是，使得圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2盡可能無偽像地(inartefactially)和無縫地相互匹配，并且從其中移除其他不希望的特征。
這些圖像處理操作的某些其他例子是對至少一個圖像數(shù)據(jù)集合DATA2執(zhí)行的各種淡化操作與亮度和/或色調(diào)調(diào)整操作。更進(jìn)一步地，還可以僅對圖像區(qū)域的一部分而不是整個圖像區(qū)域執(zhí)行圖像處理。
在所述實施例中，從成像目標(biāo)17形成最終的圖像信息IMAGE，其變焦系數(shù)介于透鏡組F1、F3的固定的示例性變焦系數(shù)(x1，x3)之間。所用的例子是以變焦系數(shù)x2形成圖像信息。在這種情況下，可以通過設(shè)備10的數(shù)據(jù)處理裝置11，對利用傳感器12.1獲取的圖像信息，進(jìn)行區(qū)域選擇。其中，從成像目標(biāo)17剪修與變焦系數(shù)2相應(yīng)的圖像區(qū)域(步驟202.1)。以預(yù)期縮放量進(jìn)行的圖像區(qū)域的剪修，原則上對應(yīng)于圖像IMAGE1的數(shù)字變焦。因此，如果例如原始圖像IMAGE1的尺寸是1280*960，則在應(yīng)用了剪修至x2的實施例之后，其尺寸將是640*480。
在步驟203.1中，對IMAGE1進(jìn)行圖像尺寸的大小調(diào)整。隨后，圖像尺寸返回到其原始尺寸，即現(xiàn)在的1280*960。由于現(xiàn)在已經(jīng)使用數(shù)字變焦將圖像放大了，因此其分辨率將稍微地低于對應(yīng)的原始圖像IMAGE1的分辨率，但是仍然保持在可接受的級別上。在這些操作之后，由圖像IMAGE1覆蓋的圖像區(qū)域可以被假設(shè)為顯示在圖像IMAGE中的區(qū)域，其包括由虛線和實線所示的移動臺17的部分。
在對第二攝像元件12.2拍攝的第二圖像數(shù)據(jù)DATA2——在某種程度上可以理解為“校正圖像”——執(zhí)行了可能的圖像處理操作后，在獲得預(yù)期縮放的圖像信息的方面，執(zhí)行相應(yīng)的操作以設(shè)置剪修和放大。這種圖像處理操作的一個例子是移除或至少減少魚眼效應(yīng)。其中，可以應(yīng)用各種“剪修算法”。在魚眼效應(yīng)移除中的基本原則是形成矩形的展示透視圖。
在圖像信息中可以引起魚眼效應(yīng)，引起魚眼效應(yīng)的因素例如是傳感器和/或透鏡組的“劣質(zhì)”，或是使用了全景類型的傳感器/透鏡裝置。失真移除是以圖像IMAGE2的原始尺寸對其執(zhí)行的，從而使得盡可能多的保留圖像信息。
在根據(jù)本實施例的情況下，還可以降低第二圖像IMAGE2的分辨率(即從中丟棄圖像信息)。這樣做的一個動機在于，通過這種方式，圖像IMAGE2被更好地定位在第一圖像IMAGE1的上部(步驟203.2)。由于目標(biāo)圖像IMAGE具有圖像的變焦系數(shù)x2，據(jù)此，執(zhí)行分辨率的降低自然還考慮目標(biāo)圖像IMAGE的圖像尺寸。
在接下來的步驟204.2中，使用設(shè)定的區(qū)域設(shè)置選擇參數(shù)(“區(qū)域選擇特征”和“抗混疊”)來執(zhí)行圖像區(qū)域選擇。所述特征和抗混疊的使用可實現(xiàn)銳化，但在某種程度上使邊緣區(qū)域淡化，而沒有圖像的“類像素分塊”。此外，抗混疊特性的使用還允許使用一定量的“中間像素漸變”，其能夠柔化所選區(qū)域的邊緣部分。在這種情況下，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，與圖像區(qū)域選擇相關(guān)的各種方法的應(yīng)用是顯而易見的。例如，在本實施例的情況下，圖像IMAGE2的高可以減小5％，這樣，其高度將從960像素變?yōu)?15像素。于是，這就是45像素特征。
接著，在步驟205中，從使用第一和第二攝像元件CAM1、CAM2形成的圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2，處理出在成像目標(biāo)17的縮放步驟中定義的最終的圖像信息IMAGE。
在所述處理中，以所設(shè)置的方式將圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2相互合并。
所述合并可以通過若干種不同方式執(zhí)行。首先，可以通過計算，使從圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2定義的圖像區(qū)域IMAGE1、IMAGE2相互接合，從而獲得具有所期望的縮放的圖像信息IMAGE。
根據(jù)第二實施例，可以通過計算合并包括在圖像數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2中的像素信息，從而形成具有預(yù)期望變焦的圖像信息IMAGE。
在圖3所示的最后得到的圖像IMAGE中，根據(jù)第一實施例，可以這樣理解圖像數(shù)據(jù)集的接合，或優(yōu)選圖像區(qū)域的接合，即在圖像IMAGE邊緣區(qū)域中移動臺17的部分——在此以實線示出——來自第一攝像元件12.1所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)集DATA1。于是，虛線所示的圖像IMAGE中間的圖像區(qū)域來自攝像元件12.2所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)集DATA2。
例如與圖像IMAGE中間部分的圖像信息相比較，輸出圖像IMAGE邊緣的圖像信息的分辨率在某種程度上較差。這是因為，當(dāng)形成邊緣部分的圖像信息時，必須對第一圖像IMAGE1進(jìn)行輕微地數(shù)字變焦。另一方面，中間部分的圖像區(qū)域輕微地減小了，其中實際上，圖像信息IMAGE2的分辨率沒有丟失。
當(dāng)解釋合并像素數(shù)據(jù)DATA1、DATA2的實施例時，除了實線所示的在圖像IMAGE中間的移動臺17的當(dāng)前部分可以包括由攝像元件12.1、12.2形成的圖像數(shù)據(jù)DATA1、DATA2外，其他方面的情形與上述一樣。這里僅進(jìn)一步改進(jìn)了中間部分的分辨率，因為此時傳感器12.1、12.2的數(shù)據(jù)集DATA1、DATA2都可以用于形成中間部分。合并的實施例還可以理解為圖像IMAGE1、IMAGE2的某種平鋪(layering)。
如果期望進(jìn)行超過透鏡組件F1、F2的固定變焦系數(shù)的更大的變焦，則有可能依照類似的基本原則進(jìn)行處理。隨后，基于傳感器12.2所形成的具有更大變焦的圖像數(shù)據(jù)DATA2進(jìn)行縮放，其將被數(shù)字變焦到所設(shè)置的放大程度。接著，對應(yīng)于預(yù)期變焦，可以將來自第一傳感器12.1的像素數(shù)據(jù)DATA1適當(dāng)?shù)仄ヅ?即此處所述的平鋪)至所述放大程度。于是，這將允許變焦至比透鏡組F1、F2提供的固定系數(shù)更大的系數(shù)，而不需不合理地降低分辨率。當(dāng)根據(jù)實施例使用透鏡組F1、F2時，甚至可以考慮以大約5至10(至15)的變焦系數(shù)進(jìn)行的變焦。
由于傳感器12.1、12.2排成一行，例如，在所選方向上相互水平平行，因此它們所覆蓋的曝光區(qū)域在水平方向上有輕微的不同。例如，當(dāng)合并圖像信息IMAGE1、IMAGE2時，可以將基于程序的圖像識別應(yīng)用于隨后所需的重排。例如，可以考慮與已知的手動掃描儀的類似之處。
本發(fā)明還涉及攝像元件CAM1。攝像元件CAM1包括至少一個圖像傳感器12.1，通過所述圖像傳感器可以從成像目標(biāo)17形成圖像數(shù)據(jù)DATA1。攝像元件12.1可以被配置在電子設(shè)備10中，或者應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的、用于形成圖像信息IMAGE的方法。
本發(fā)明可以應(yīng)用在成像設(shè)備中，在這些成像設(shè)備中，裝配光學(xué)縮放已經(jīng)很困難，或是受限制，例如，在攝像電話或在手持多媒體設(shè)備中。本發(fā)明還可以應(yīng)用在全景成像中。還可能應(yīng)用在連續(xù)成像的情形中。
應(yīng)理解，上述描述和相關(guān)附圖僅為了闡明本發(fā)明。因此，本發(fā)明并不僅局限于在權(quán)利要求
中所公開的或聲明的實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在所附的權(quán)利要求
中所定義的本發(fā)明的創(chuàng)造性思想的范圍內(nèi)，本發(fā)明的多種不同修改和調(diào)整是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備(10)，包括，-攝像裝置(12)，其包括用于從成像目標(biāo)(17)形成圖像數(shù)據(jù)(DATA1)的至少一個攝像元件(CAM1)，-依照設(shè)定焦距的第一透鏡組件(F1)，其被設(shè)置為與所述攝像裝置(12)連接，以及-用于將所述圖像數(shù)據(jù)(DATA1)處理成圖像信息(IMAGE)的裝置(11)，所述處理包括，例如，所述成像目標(biāo)(17)的縮放，其特征在于，所述攝像裝置(12)還至少包括配備第二透鏡組件(F2)的第二攝像元件(CAM2)，所述第二透鏡組件(F2)的焦距在設(shè)定方式上不同于所述第一透鏡組件(F1)的焦距；以及，使用所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)從通過所述第一和第二攝像元件(CAM1、CAM2)形成的圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)，處理出成像目標(biāo)(17)的獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)。
2.如權(quán)利要求
1中所述的電子設(shè)備(10)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)被配置為合并由所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)定義的圖像區(qū)域，從而形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)。
3.如權(quán)利要求
1或2中所述的電子設(shè)備(10)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)被配置為合并包括在所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)中的像素信息，從而形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)。
4.如權(quán)利要求
1至3中任一項所述的電子設(shè)備(10)，其特征在于，-所述第一透鏡組件(F1)的焦距系數(shù)為例如0.1至3，優(yōu)選為1至3，例如1，以及-所述第二透鏡組件(F2)的焦距系數(shù)為例如1至10，優(yōu)選為2至5，例如3。
5.如權(quán)利要求
1至4中任一項所述的電子設(shè)備(10)，其特征在于，至少所述第二透鏡組件(F2)的焦距系數(shù)是固定的。
6.如權(quán)利要求
1至5中任一項所述的電子設(shè)備(10)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)被配置為至少對所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)執(zhí)行所設(shè)置的處理操作，例如，調(diào)整尺寸、淡化操作，和/或調(diào)整亮度/和/或色調(diào)。
7.如權(quán)利要求
1至6中任一項所述的電子設(shè)備(10)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置(11)被配置為至少對所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)執(zhí)行失真校正。
8.一種用于從圖像數(shù)據(jù)(DATA1、DATA2)形成圖像信息(IMAGE)的方法，在所述方法中，-使用攝像裝置(12)執(zhí)行成像，以形成圖像目標(biāo)(17)的圖像數(shù)據(jù)(DATA1)，所述攝像裝置(12)包括配備第一透鏡組件(F1)的至少一個攝像元件(CAM1)，所述第一透鏡組件(F1)具有設(shè)定的焦距(步驟201.1)，以及-處理所形成的圖像數(shù)據(jù)(DATA1)，例如以便縮放所述成像目標(biāo)(17)(步驟202.1、203.1)，其特征在于，還至少使用第二攝像元件(CAM2)來執(zhí)行成像，其中與所述第二攝像元件連接的第二透鏡組件(F2)的焦距在設(shè)定方式上不同于所述第一透鏡組件(F1)的焦距(步驟201.1)；以及，從使用所述第一和第二攝像元件(CAM1、CAM2)形成的圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)，處理出獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)(步驟205)。
9.如權(quán)利要求
8中所述的方法，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)被相互合并(步驟205)。
10.如權(quán)利要求
8或9中所述的方法，其特征在于，由所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)定義的圖像區(qū)域被相互合并，以形成獲得預(yù)期望變焦的圖像信息(IMAGE)。
11.如權(quán)利要求
8至10中任一項所述的方法，其特征在于，包括在所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)中的像素信息被合并，以形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)。
12.如權(quán)利要求
8至11中任一項所述的方法，其特征在于，所述成像是通過透鏡組件(F1、F2)執(zhí)行的，其中所述透鏡組件中的一個(F1)的焦距系數(shù)為例如0.1至5，優(yōu)選為1至3，例如1，并且所述透鏡組件中的另一個(F2)的焦距系數(shù)為例如1至10，優(yōu)選為2至5，例如3。
13.如權(quán)利要求
8至12中任一項所述的方法，其特征在于，至少對所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)執(zhí)行淡化操作(步驟205)。
14.如權(quán)利要求
8至13中任一項所述的方法，其特征在于，至少對所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)執(zhí)行亮度和/或色調(diào)的調(diào)整(步驟205)。
15.如權(quán)利要求
8至14中任一項所述的方法，其特征在于，至少對所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)執(zhí)行失真校正(步驟202.2)。
16.一種用于處理圖像數(shù)據(jù)(DATA1、DATA2)的程序產(chǎn)品(30)，所述產(chǎn)品(30)包括存儲介質(zhì)(MEM，11)和寫在所述存儲介質(zhì)(MEM，11)上的、處理使用至少一個攝像元件(CAM1)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)(DATA1、DATA2)的程序代碼，并且其中，所述圖像數(shù)據(jù)(DATA1、DATA2)被處理以形成圖像信息(IMAGE)，所述處理包括例如成像目標(biāo)(17)的縮放，其特征在于，所述程序代碼包括第一代碼單元(30.1)，所述第一代碼單元(30.1)被配置為以所設(shè)置的方式使兩個圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)相互合并，其中所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)是使用具有不同焦距的兩個攝像元件(CAM1、CAM2)形成的。
17.如權(quán)利要求
16中所述的程序產(chǎn)品(30)，其特征在于，所述程序代碼包括，被配置為合并所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)所定義的圖像區(qū)域以形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)的代碼單元(30.1’、30.2)。
18.如權(quán)利要求
16中所述的程序產(chǎn)品(30)，其特征在于，所述程序代碼包括，被配置為合并在所述圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)中所包括的像素信息以形成獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)的代碼單元(30.1”、30.2)。
19.如權(quán)利要求
16至18中任一項所述的程序產(chǎn)品(30)，其特征在于，所述程序產(chǎn)品(30)還包括第二代碼單元(30.3)，其被配置為至少處理所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)，以便至少在部分所述第二圖像數(shù)據(jù)集的圖像區(qū)域中進(jìn)行增強，所述處理包括，例如，淡化和/或調(diào)整亮度和/或色調(diào)。
20.如權(quán)利要求
16至19中任一項所述的程序產(chǎn)品(30)，其特征在于，所述程序產(chǎn)品(30)還包括第三代碼單元(30.3)，其被配置為至少處理所述第二圖像數(shù)據(jù)集(DATA2)，以校正失真。
21.一種攝像元件(CAM1)，包括至少一個圖像傳感器(12.1)，通過所述圖像傳感器(12.1)從成像目標(biāo)(17)中形成圖像數(shù)據(jù)(DATA1)，其特征在于，所述攝像元件(CAM1)被配置為用于根據(jù)權(quán)利要求
1至7中任何一項的電子設(shè)備(10)中，或者用于根據(jù)權(quán)利要求
8至15中任何一項的方法的子步驟(201-205)中。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備(10)，包括攝像裝置(12)，其包括至少一個用于從成像目標(biāo)(17)形成圖像數(shù)據(jù)(DATA1)的攝像元件(CAM1)；依照設(shè)定焦距的第一透鏡組件(F1)，其被設(shè)置為用于與攝像裝置(12)連接；以及把圖像數(shù)據(jù)(DATA1)處理成圖像信息(IMAGE)的裝置(11)，所述處理過程包括，例如成像目標(biāo)(17)的縮放。所述攝像裝置(12)還至少包括配備第二透鏡組件(F2)的第二攝像元件(CAM2)，所述第二透鏡組件(F2)的焦距在建立方式上不同于所述第一透鏡組件(F1)的焦距，并且，使用數(shù)據(jù)處理裝置(11)從所述第一和第二攝像元件(CAM1、CAM2)所形成的圖像數(shù)據(jù)集(DATA1、DATA2)，處理出所述成像目標(biāo)(17)的獲得預(yù)期變焦的圖像信息(IMAGE)。此外，本發(fā)明還涉及一種方法和程序產(chǎn)品。
文檔編號H04N5/232GK1993981SQ20058002621
公開日2007年7月4日 申請日期2005年6月28日
發(fā)明者J·拉皮, J·坎加斯威爾利 申請人:諾基亞公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan