具有自动聚焦的数字成像制造技术

在数字成像中，在将全分辨数字图像呈现在显示屏上之前需要将其按比例缩小的情况下，在该图像被按比例缩小之前，从所述全分辨图像数据收集统计数据，其中所收集的统计数据附于图像用于进一步处理。本发明专利技术涉及一种方法、设备、成像模块和计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及数字成像，以及具体地涉及数字成像中的自动聚焦。本专利技术尤其涉及例如用于自动聚焦期间在取景器显示屏上预览的那些情形，其中需要按比例缩小数字图像。
技术介绍
在过去的几年中，诸如数字相机的数字成像设备，在成像技术中发挥显著作用。传统相机已经获得了后继产品，然而，该产品与传统相机差异很大。传统相机完全依赖于化学和机械处理，并且传统相机不必需要利用电来操作。然而，数字相机具有一个或者多个内置处理器，并且这些相机以完全的数字形式记录图像。因为它们的电属性，数字相机(或者数字相机模块)可以容易集成到其他电子设备，在这些电子设备中移动电信设备(移动终端)是现今最普通的例子。根据主设备(即与相机模块集成的设备)，相机模块可以与所述设备的系统以及多个其他组件进行通信。例如在相机电话中，相机模块通常地操作性地为与一个或者多个处理器进行通信，以及在数字相机的情况下，设备可以包括某些其他类型的专用信号处理组件。数字相机具有一组透镜，即用于聚焦光以创建景物图像的透镜系统。而取代将光聚焦到一张胶片上的是，将光聚焦到用电子方式记录光的半导体设备上。该半导体设备可以例如是CMOS(互补型金属氧化物半导体)或者CCD(电荷耦合设备)传感器。该传感器主要包括光敏像素集合，其将光转换成电荷，并且该电荷还进一步被转换成数字图像数据。通常地，数字图像数据主要在该传感器组件本身外部处理，但是现今也可以将逻辑和存储器集成到CMOS传感器中。US 6,570,617 B2公开了一种单片(single chip)相机，其中将特定信号和控制电子设备集成到具有光敏元件的同一衬底上。与传统胶片型相机非常不同的是，现代数字相机通常具有集成的彩色显示屏，其提供对使用者正在拍摄的帧的预览。该显示屏可以用作数字取景器来取代传统光学取景器。在显示屏上看到的图像通常直接从图像传感器取得，并且根据图像的原始分辨率按比例缩小后，在取景器显示屏上显示。该过程确保在这种预览模式期间快速更新实况显示。预览图像还以下文所述方式用于基于图像自动聚焦的目的。通常地，在数字相机中，图像传感器以较低分辨率QVGA(四分之一视频图形阵列)输出数据用于显示屏，因为上述要求具有快速更新预览显示，并且因为显示屏的有限像素分辨率。在预览模式期间，基于图像的自动聚焦可以通过分析低分辨率图像和相应地通过调整透镜系统来执行以改善聚焦。使用者可以检查显示在取景器显示屏上的图像以便查看是否已经成功地应用了自动聚焦。非基于图像的聚焦也可以例如通过使用本领域中已知的各种距离测量方法而应用于此。然而，旨在用于取景器预览的该较低图像分辨率不足够高，而在现代的几百万像素(例如三百万像素)相机中无法基于图像而完成精确的聚焦。换言之，按比例缩小的图像分辨率不足够高，而无法提供用于微调自动聚焦的精确图像分析的基础。因此在拍摄图像之前，除了上述预聚焦测量，相机需要通常基于较高分辨率图像数据来执行某些最终聚焦步骤。在大多数数字相机设备中，当使用者将拍摄按钮按下一半时，如上所述基于按比例缩小取景器图像数据而执行自动聚焦。当使用者决定拍照并且完全按下拍摄按钮时，相机设备执行最终聚焦步骤。在最终聚焦期间，图像传感器开始输出高分辨率图像数据，以便提供用于聚焦算法的最佳可能基础。根据(例如从中心)选定的图像块从这些高分辨率图像收集/计算聚焦测量值。根据基于按比例缩小图像的预聚焦的结果与基于高分辨率图像的最终聚焦的结果彼此偏离的程度，最终聚焦步骤在可以实际记录图像之前造成一定的延迟。另外，在最终聚焦期间，用于取景器的低分辨率图像不能适当地生成或者更新。在某些数字相机中，即使当将拍摄按钮按下一半并能够进行自动聚焦(预聚焦)功能时，常规的取景器图像更新也可能被忽略。现有技术数字相机的自动聚焦和预览功能的操作在它们的细节处可以与上文给定描述略有不同，但是可以意识到的是现有技术系统，特别针对从百万像素图像连续地并且没有不必要延迟地提供准确的聚焦数据方面，具有特定严格的限制。可以意识到，在现有技术系统中准确的聚焦数据总是不可用的，因为在特定时间仅旨在用于取景器的按比例缩小的低分辨率图像可能变为可用。另外，在一些情况中，当拍摄高分辨率图像用于最终聚焦时，可能不能适当地更新取景器图像。数字成像中的使用者体验受发生在拍摄操作中的延迟的影响最大。换言之，按压拍摄按钮和实际图像拍摄时刻之间的延迟应该被最小化。在当前的数字相机中，由使用者将拍摄按钮按下一半来启动聚焦。当将按压按钮按下一半时，数字相机通常尝试寻找最佳聚焦并将其锁定。如果聚焦不够好，则可释放按钮并且再次按下按钮以便找到更佳的聚焦。如果聚焦已经在按钮按下一半时适当地结束，则当将按钮全部按下时，立即拍摄该图像。如果聚焦未就绪并且按钮已被全部按下，则相机需要至少在该点结束聚焦，并且这消耗了不希望的较多时间。这意味着，在使用者已经按下按钮之后，他/她需要等待一会，以便相机完成聚焦。如果使用者在该短时间期间内移动相机，则图像将自然变得不聚焦。该延迟还影响相机的通常使用。利用数字相机，可以很容易地拍摄一组图像，其意味着不断地(例如在目标运转期间)按压拍摄按钮，用于拍摄每个运转阶段。然而，对于所述时刻，即使重复按压按钮，通常用于现有技术设备的“等待时间”阻止了拍摄“每个运转阶段”。可以看出即使数字相机提供了新的并有意义的方法用于成像，仍需要比当前技术中的方法更准确和快速的并可以处理不断提高的传感器分辨率的改进聚焦方法。另外，这种方法应该还在以下情形下工作图像需要按比例缩小用于产生较高图像频率，例如，用于预览目的。以下描述公开了解决这些需要的方案。
技术实现思路
本方案包括一种可以改进图像聚焦的方法、设备、成像模块以及计算机程序产品。根据一个实施方式的方法包括用于以下的步骤提供全分辨率图像、基于所述全分辨率图像提供按比例缩小的部分分辨率图像、基于全分辨率图像数据计算统计数据并且提供所述统计数据和按比例缩小图像的数据一起用于进一步的处理步骤。用于数字成像的设备包括图像传感器，用于提供全分辨率图像的；处理器，用于基于所述全分辨率图像提供按比例缩小的部分分辨率图像；以及计算装置，用于基于全分辨率图像数据确定统计数据并提供所述统计数据和按比例缩小图像的数据一起用于进一步处理。用于数字成像的成像模块包括用于提供全分辨率图像的图像传感器，用于基于全分辨率图像提供按比例缩小的部分分辨率图像的处理器，其中所述成像模块还包括计算装置，用于基于所述全分辨率图像的数据确定统计数据并用于提供所述统计数据和按比例缩小图像的数据一起用于进一步处理。数字成像中的计算机程序产品包括配置如下的计算机可读指令提供全分辨率图像，基于所述全分辨率图像提供按比例缩小的部分分辨率图像，其中借助于所述计算机可读指令，基于所述全分辨率图像计算统计数据，并且提供所述统计数据和按比例缩小图像的数据一起用于进一步的处理步骤。当进行数字成像并且特别是聚焦操作时，本专利技术具有相当大的优势。本专利技术使得能够以目标帧速率的准确自动聚焦可用于任何时间。另外，图像可以总是保持为聚焦的。因为不需要延迟时，在使用者按压拍摄按钮时，可以立即拍摄经聚焦的图像，。该方法不仅可应用于静止图像，而且在视频成像中，自动聚焦也更精确。附图说明根据结合附图的以下例子可以获得对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字成像方法，至少包括以下步骤：　　　　提供全分辨率图像，　　　　基于所述全分辨率图像提供按比例缩小的部分分辨率图像，以及　　　　基于所述全分辨率图像的数据计算统计数据，并且提供所述统计数据和按比例缩小图像的数据一起用于进一步的处理步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E萨尔梅兰，J阿维斯托，O卡勒沃，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]