專利名稱：手持裝置中的攝像機應(yīng)用的制作方法
手持裝置中的攝像機應(yīng)用
背景技術(shù)：
隨著手持電子裝置的技術(shù)改進，多種類型的功能性被組合到單個裝置中，并且這些裝置的外形規(guī)格(form factor)正變得更小。這些裝置可具有大的處理能力、虛擬鍵盤、 用于蜂窩電話和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的無線連接性、和攝像機、以及其它。攝像機已經(jīng)特別地變成受歡迎的附加(addition)，但是包括于這些裝置中的攝像機一般限于獲取低分辨率的快照和短的視頻序列。這些裝置的小的大小、小的重量和便攜性要求阻止攝像機包括很多更精密的使用。例如，它們一般使用具有固定焦距和固定視場的透鏡，因為變焦(zoom)透鏡會太重并且要求比裝置本體所允許的更多的物理深度。由于這些原因，對于小并且相對便宜的手持裝置，光學(xué)變焦透鏡可能是不實用的。在其它領(lǐng)域中，消費者攝像機在條形碼的應(yīng)用中不是有用的，因為條形碼被設(shè)計用于專用裝備。這阻止了條形碼的很多有用的應(yīng)用得到實現(xiàn)。


本發(fā)明的一些實施例可以通過參考以下的描述和用于示意本發(fā)明的實施例的附圖來理解。圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有多個內(nèi)置攝像機透鏡的多功能手持用戶裝置。圖2A-2D示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的可用于將光從透鏡引導(dǎo)到光學(xué)傳感器的不同光路。圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的操作具有兩個透鏡的攝像機的方法的流程圖。圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有內(nèi)置攝像機的多功能手持用戶裝置。圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的攝像機系統(tǒng)。圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的讀取條形碼的攝像機。圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的使用攝像機讀取條形碼的方法的流程圖。圖8示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的使用條形碼值的方法的流程圖。
具體實施例方式在以下描述中，陳述了許多特定細節(jié)。但是，要理解本發(fā)明的實施例可無需這些特定細節(jié)來實踐。在其它情況中，公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)未詳細示出，以免模糊對該描述的理解。對“一個實施例”、“一實施例”、“示例實施例”、“各種實施例”等的引述表示這樣描述的本發(fā)明的實施例可包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但不是每個實施例必須包括這些特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。另外，一些實施例可具有為其它實施例所描述的特征的一些或全部，或者不具有為其它實施例所描述的特征。在以下描述和權(quán)利要求中，術(shù)語“耦合”和“連接”以及它們的派生詞(derivative) 可被使用。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語并非旨在作為對于彼此的同義詞。相反，在特定實施例中，“連接”用于指示兩個或多個要素彼此直接物理或者電接觸?！榜詈稀庇糜谥甘緝蓚€或者多個要素合作或者與彼此交互，但是它們可以或者可以不直接物理或者電接觸。在權(quán)利要求中使用時，除非另外指明，描述共同要素的序數(shù)形容詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅僅指示正在提及相似要素的不同實例，并非旨在暗示這樣描述的要素必須處于時間上的、空間上的、成等級的或者以任何其它方式的給定順序中。本發(fā)明的各種實施例可在硬件、固件以及軟件中的一個或其任何組合中實現(xiàn)。本發(fā)明還可作為包含于計算機可讀媒體之中或者之上的指令來實現(xiàn)，上述指令可由一個或多個處理器來讀取以及執(zhí)行以能夠?qū)崿F(xiàn)本文描述的操作的性能。計算機可讀媒體可包括用于在一個或更多計算機可讀的形式中存儲信息的任何機制。例如，計算機可讀媒體可包括有形存儲媒體，例如但不限于只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲媒體、光存儲媒體、閃速存儲器裝置等。本發(fā)明的各種實施例涉及包含至少一個攝像機的裝置中的新穎性特征，其允許裝置的新穎性使用。在一些實施例中，通過兩個或者更多具有固定焦距的攝像機透鏡所獲取的數(shù)字化圖像可通過允許裝置的新穎性使用的方式來組合。在其它實施例中，包含攝像機的裝置可作為條形碼讀取器來執(zhí)行，并且可無線傳送和/或視覺上呈現(xiàn)條形碼到其它裝置。用于變焦樽仿和其它功能的雙攝像機本發(fā)明的各種實施例提供具有不同固定焦距以及對應(yīng)不同的固定視場的兩個單獨的攝像機透鏡。通過用兩個透鏡來獲取相同場景的圖片，一個圖片是另一個圖片的一部分的特寫版本，這兩個圖像可能夠?qū)崿F(xiàn)多種類型的后續(xù)處理。在一些實施例中，窄視場透鏡可覆蓋的視場等于或略大于當(dāng)放大到完全大小時將產(chǎn)生可接受的數(shù)字分辨率的寬視場內(nèi)的最小區(qū)域。以這種方式，可進行一個圖片的全圖像和另一個圖片的選擇部分之間的精確的數(shù)字比較。在最簡單的動作中，兩個圖片可簡單地呈現(xiàn)給人評估者來主觀地確定哪個是優(yōu)選的圖片。在另一個動作中，兩個圖像可被處理并且被合并以模仿變焦透鏡的效果，比可通過簡單數(shù)字變焦(例如，修剪原始圖片，這減少了原始像素的數(shù)量，即使結(jié)果接著被放大以具有更多最終像素)能夠獲得的分辨率具有更高的分辨率。其它有利的結(jié)果也可是可用的， 例如使用兩個透鏡之間的間隔來產(chǎn)生立體的視覺信息，并且例如比較兩個圖像以能夠?qū)崿F(xiàn)運動檢測或穩(wěn)定化。這些能力可在兩個單獨的實施例中能夠?qū)崿F(xiàn)。在一個實施例中，每個透鏡可具有它自己單獨的圖像傳感器，從而有效地提供可同時獲取它們相應(yīng)的圖片(如果期望的話) 的兩個單獨的攝像機。在另一個實施例中，相同的圖像傳感器可用于兩個透鏡，從而要求在不同時間獲取兩個圖片。光選擇系統(tǒng)可用于選擇在給定時間哪個圖像到達傳感器。這可用多種方式來處置，例如但不限于1)使用可移動反射裝置來在不同時間引導(dǎo)從每個透鏡到圖像傳感器的光路，或幻在相同時間引導(dǎo)從兩個透鏡到圖像傳感器的光路，但是使用阻光裝置(例如，快門)來阻止光從未被選擇的透鏡到達圖像傳感器。從兩個圖片得出的信息可在多種方式中使用，例如但不限于1)兩個圖片中的一個可被選來使用，這至少部分地基于做出該選擇的人的主觀標準和/或客觀標準。
2)來自一個透鏡的窄視場圖像和來自另外一個透鏡的寬視場圖像可進行數(shù)字處理并且被組合以形成中間視場圖像。來自窄視場圖像的可用精細細節(jié)可用于以從簡單數(shù)字變焦功能將不可用的方式來增強寬視場圖像的部分。用這種方式可產(chǎn)生多個不同的中間視場圖像，從而有效地模仿可從光學(xué)變焦透鏡能夠獲得的結(jié)果。在一些實施例中，此處理可在攝像機或者包含攝像機的裝置中進行，并且所得到的中間視場圖像可在攝像機裝置的顯示器上呈現(xiàn)給用戶。在其它實施例中，將兩個圖像下載到單獨的裝置后，此處理可在該單獨的裝置中進行。3)由于兩個透鏡分開已知距離，它們將各自在圖片中具有相同對象的稍微不同視角，使得能夠產(chǎn)生立體信息和效果。如果來自窄視角透鏡的全圖像與來自寬視角透鏡的圖像的對應(yīng)部分比較，則從兩個圖像可產(chǎn)生直接的立體效果，類似于如果兩個透鏡具有相同視場并且它們的全圖像相比較將所獲得的。4)如果兩個圖像在分開的時間獲取，一個圖像和另一個圖像之間的場景的任何移動通過比較兩個圖片的對應(yīng)部分可檢測到。如前所述，一個圖像的部分可能必須被放大以能夠?qū)崿F(xiàn)直接比較。如果檢測到移動，則此信息可用多種方式來處置，例如但不限于1)通知用戶以便用戶可決定采取什么動作，2)保留一個圖像，但丟棄另一個，3)丟棄兩個圖像， 4)保留兩個圖像，但是取消任何進一步處理，因為結(jié)果可能不精確，幻使用圖像間的不同以及獲取圖片的不同時間來計算移動的量或速度。圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有多個內(nèi)置攝像機透鏡的多功能手持用戶裝置。裝置110示為具有顯示器120、第一攝像機透鏡130和第二攝像機透鏡140。攝像機的剩余部分以及處理器、存儲器、無線電以及其它硬件和軟件組件，可包含于裝置內(nèi)并且在該圖中不可見。雖然所示裝置110被描繪為具有特定形狀、比例和外形，具有位于兩個大表面之一上的特定位置中的攝像機透鏡，但是這僅僅只是示例并且本發(fā)明的實施例可不限于該特定的物理配置。例如，在一些實施例中，透鏡可位于靠在一起，這能夠減少兩個圖像之間的視差效應(yīng)。在一些實施例中，透鏡可位于裝置的較小表面(即，沿著邊緣)上，這將允許較長直線光路。在一些實施例中，透鏡130、140可位于裝置的與顯示器120相對的側(cè)上，使得顯示器對于用戶能充當(dāng)攝像機取景器。在一些實施例中，裝置110的整個形狀可完全不同于所示的。在一些實施例中，裝置110可主要是攝像機裝置，無許多附加功能性。在其它實施例中，裝置110可以是多功能裝置，具有與攝像機無關(guān)的許多其它功能。圖2A-2D示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的用于將光從兩個透鏡引導(dǎo)到光學(xué)傳感器的不同光路。注意術(shù)語“透鏡”在本文檔中使用時可包括一片或者多片相對彼此布置在定義位置中的光學(xué)折射材料，使得穿過所有片的光將聚焦在特定平面。所示透鏡210在截面上示出三個這類片，其中雙凸片附連到雙凹片，其中另一個雙凸片與它們二者都物理分離。透鏡220示出物理分離的兩個雙凸片。雖然隔離中的這些片的任何一個能被視為透鏡，但是在相對彼此的定義位置中的能夠使得相同的光束穿過并且將它聚焦在定義平面的一個或多個這類片的匯集在本文檔中將被稱為“透鏡”。圖中所示的這些片的特定數(shù)量、位置和形狀僅僅用于示例，并且不應(yīng)解釋為對本發(fā)明的各種實施例的限制。還可包括未在圖中示出的其它光學(xué)組件，包括透鏡?！肮鈱W(xué)組件”在本文檔中使用時包括帶有在特定位置聚焦光學(xué)圖像的目的的通過折射和/或反射來改變光的方向的任何物理對象。圖2A示出對于每個透鏡的單獨的光學(xué)傳感器。通過透鏡210的光可在第一光學(xué)傳感器230上產(chǎn)生聚焦圖像，而穿過透鏡220的光可在第二光學(xué)傳感器240上產(chǎn)生聚焦圖像。在一些實施例中，光學(xué)傳感器可包括各個光傳感器的矩形陣列，其能夠聯(lián)合傳感由透鏡聚焦到陣列上的二維圖像。來自光學(xué)傳感器的電信號可被存儲為表示由光傳感器捕獲的圖像的數(shù)字值。圖2B示出用于透鏡210和220 二者的單個光學(xué)傳感器230，其中反射表面(例如反射鏡或棱鏡)260被用于選擇哪個圖像將到達光學(xué)傳感器。當(dāng)反射表面260位于所示位置中時，來自透鏡220的光反射離開另一反射表面250，并且接著離開反射表面沈0以到達光學(xué)傳感器230，而來自透鏡210的光被阻隔并且沒有到達光學(xué)傳感器230。當(dāng)反射表面260 位于備選位置中時，來自透鏡210的光不受阻礙地到達光學(xué)傳感器230，而來自透鏡220以及反射表面250的光在與光學(xué)傳感器230的不同方向中被反射。圖2C示出用于兩個透鏡的單個光學(xué)傳感器230，與圖2B中所示的那個類似，但是不需要可移動的反射裝置。在此實施例中，對象270可以是反射來自透鏡210的光到光學(xué)傳感器230的束組合器，并且也能使得來自透鏡220和反射表面250的光穿過，使得它也到達光學(xué)傳感器230。但是，為了阻止來自兩個透鏡的光同時被光學(xué)傳感器230檢測到，每個透鏡可具有關(guān)聯(lián)的光阻止裝置觀0、四0(例如快門)以在傳感來自另一個透鏡的圖像時阻止來自一個透鏡的圖像。通過使用反射器或者束組合器來重新引導(dǎo)來自每個透鏡的光， 使得光路的大部分垂直于攝像機的薄“深度”維度，并且通過在某一角度放置光學(xué)傳感器 230以接收該重新引導(dǎo)的光，相對長的光路可容納于非常薄的攝像機中。注意圖未按比例示出-穿過透鏡到反射表面(或束組合器)的光路的部分可短于從反射表面(或束組合器) 行進到光學(xué)傳感器的光路的部分。這種產(chǎn)生“L”形光路的技術(shù)可與任何可行的透鏡和傳感器配置一起使用，包括本文檔中所示的所有透鏡和傳感器配置，以允許薄攝像機中的長光路。當(dāng)該技術(shù)與使用固定焦距透鏡(而不是變焦透鏡)組合，特別薄的攝像機是可能的，無論該攝像機正使用兩個透鏡或者僅僅單個透鏡。圖2D示出具有兩個傳感器和額外光學(xué)器件的單個前透鏡。在此實施例中，分束器275劃分來自透鏡225的光。部分光行進到光學(xué)傳感器230，而部分光在到達光學(xué)傳感器240之前穿過內(nèi)部光學(xué)組件227。內(nèi)部透鏡改變焦距使得到達光學(xué)傳感器240的圖像相比到達光學(xué)傳感器230的圖像具有不同視場。此技術(shù)本質(zhì)上提供兩個透鏡，與圖2A的透鏡 210,220類似(在一個傳感器處提供寬視場，并且在另一個傳感器處提供窄視場)，但是兩個透鏡在225處共享光學(xué)片，并且兩個圖像將共軸(S卩，兩個圖像的中心將位于圖片中的相同點)。對于一些使用，共軸的特征可消除為補償視差而數(shù)字移位記錄圖像之一的需要。在任何實施例中，光路可被反射一次或者多次(例如圖2B中所示的直角反射)，使得長光路可被容納于窄尺寸的裝置110內(nèi)。在一些實施例中，反射表面可具有凸或者凹形狀，使得它有效地充當(dāng)透鏡以及反射器。雖然在本文檔中大部分的描述涉及兩個透鏡，但是也可使用另外的透鏡。例如，可能位于靠近裝置的第三邊緣的攝像機的表面處的第三透鏡通過提供具有甚至更窄視場(更大放大率)的圖像能擴展有效的變焦范圍。通過位于偏離其它兩個透鏡的中心對中心的軸，它也可允許更健壯的立體距離/位移計算。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的操作具有兩個透鏡的攝像機的方法的流程圖。 在所示流程圖300中，在310，第一圖片可使用第一透鏡來獲取，其在此示例中是具有較寬視場的透鏡，并且所得到的第一圖像通過存儲在數(shù)字格式中來記錄。在320，可使用第二透鏡(具有較窄視場)來獲取第二圖片，并且所得到的第二圖像被存儲。如前所指示的，圖片通?？稍谏晕⒉煌臅r間來獲取(以所指示的次序或該次序的相反)，但是在具有兩個攝像機的實施例中可同時獲取。如在330所指示的，記錄的圖像可用不同方式來處理，在圖3 的隨后部分中描述。這四個過程中的一個或多個可用于這兩個記錄的圖像上，或者這四個過程無一用于這兩個記錄的圖像上。在第一過程中，為了進一步使用可在340選擇兩個存儲的圖像中的一個。例如，人可確定風(fēng)景的第一圖像比該風(fēng)景的較小部分的第二圖像在美學(xué)上更令人感到愉快，并且可進一步編輯第一圖像以產(chǎn)生風(fēng)景的美化照片。在另一個示例中，人可確定示出花的特寫的第二圖像比示出整個花園的第一圖像更優(yōu)選，并且選擇第二圖像以用于進一步處理。在一些示例中，對于保留和隨后使用，兩個圖像都可視為合適。在第二過程中，可模仿變焦透鏡的效果。雖然通過簡單的選擇第一圖像的一部分并將它放大到完全大小可單獨用第一圖像來創(chuàng)造簡單的數(shù)字變焦，但是由于原始像素數(shù)目阻止了任何分辨率上的改進，所以數(shù)字放大的第一圖像可能不具有足夠的分辨率。但是， 由于第二圖像提供了第一圖像的部分的更詳細的描述，因此在350第二圖像更詳細的紋理 (texture)可應(yīng)用到第一圖像的數(shù)字放大部分的對應(yīng)部分。另外，如果第一圖像的部分落在第二圖像的視圖之外，但是被確定具有相似的紋理(例如地中的草，建筑物上的磚等)，則這些更詳細的紋理也可應(yīng)用到那些區(qū)域。此紋理映射可自動或者通過用戶來執(zhí)行。將更詳細的信息從第二圖像應(yīng)用到第一圖像之后，在352，修改后的第一圖像可被修剪或者放大以提供處于原始的第一和第二圖像提供的視場之間某處的中間視場。雖然動作350和352以特定次序來描述，但是它們可以在相反的次序中執(zhí)行，或者通過在350和352之間來回的轉(zhuǎn)換來逐漸執(zhí)行。例如，來自寬視場透鏡的圖像可被數(shù)字變焦(計算放大)，直到進一步的數(shù)字變焦將在感興趣的區(qū)域(可推測地靠近圖像的中心)中導(dǎo)致不可接受的差像素分辨率。然后，窄視場圖像可應(yīng)用到寬視場圖像的相關(guān)部分以在后者中增加圖像細節(jié)。接著，結(jié)果的圖像甚至可被進一步數(shù)字變焦。在圖3的第三過程中，第一和第二透鏡之間的間距可用于得出立體信息。此間距提供第一和第二圖像之間的相同對象的微小不同的視角。由于原始視場也不同，因此該過程可在360通過將第二圖像僅與第一圖像的對應(yīng)部分相比較來開始，并且在362基于該微小不同視角來得出有關(guān)圖像中所描繪的一個或多個對象的立體信息。一種技術(shù)是確定第二圖像中對象的位置以及確定第一圖像的可比放大部分中相同對象的位置。圖像之間對象的位移連同兩個透鏡之間間距的知識一起可用于確定對象與攝像機的距離。多個對象與攝像機的距離可用這種方式確定，并且用于構(gòu)造對象的分層映射。例如，可通過使在與攝像機預(yù)定范圍的距離之外的對象變模糊來模仿較窄景深。在另一個技術(shù)中，深度圖像可以和GPS 信息一起組合以形成周圍環(huán)境的物理、3D模型。在另一示例中，這兩個圖像(第二圖像和與其對應(yīng)的第一圖像的放大部分)可置于立體觀察器(viewer)中，從而提供立體觀察體驗而不必得出圖像中對象上的另外數(shù)據(jù)。在第四過程中，僅當(dāng)兩個圖像在不同時間獲取時才使用，這兩個圖像可用于得出運動信息。此信息可用于檢測攝像機的運動(例如，攝像機抖動)，或者可用于計算圖像中對象的運動。在調(diào)節(jié)視場使得兩個圖像都表示相同的視場后，在370可比較兩個圖像中一個或多個對應(yīng)對象的位置來看它們是否位于兩個圖像中的相同位置。如果不是，則在372比較兩個圖像之間的位置差異，并且由該差異所暗示的運動量可在374被計算。在376可用各種方式使用此信息。如果整個圖像表現(xiàn)出已移位，并且在相同的方向上，則可假設(shè)該移動由圖片之間的攝像機的運動(故意搖拍或者非故意的攝像機抖動)所導(dǎo)致?？捎枚喾N方式處置此確定，例如但不限于1)可向用戶警告攝像機移動，因此用戶可確定采取什么動作，2)可取消圖像的進一步處理，和/或丟棄圖像，幻一個圖像可被數(shù)字移位回，直到它等于從無運動攝像機所獲取的圖片。另一方面，如果對象表現(xiàn)為在獲取兩個圖片的時間之間已移位，但是兩個圖像的重要部分表現(xiàn)為沒有移位，則可假設(shè)對象移動了。移位量可轉(zhuǎn)換為有關(guān)對象的各種運動信息，例如橫向移動?？扇菀状_定移動的方向。如果能確定對象的距離，則可計算移動量，并且其又可基于獲取兩個圖片之間的時間被轉(zhuǎn)化為該移動的平均速度。基于圖像的部分或全部的明顯移位，還可確定其它類型的有用信息。根據(jù)本申請，還可使用其它處理技術(shù)。例如共軸圖像對準(Coaxial Image Alignment)——由于兩個透鏡之間的間距，所以捕獲的兩個圖像可能不是共軸的——即，在一個圖像的中心出現(xiàn)的場景部分可能偏離另一個圖像的中心。此相關(guān)圖像移位隨著到主體的距離而變化，并且對于一些應(yīng)用(例如變焦模仿)可能需要被校正。制造容限也可導(dǎo)致兩個圖像之間的一些橫向和/或旋轉(zhuǎn)位移。這類校正能在圖像處理期間做出。光度匹配(Photometric Matching)——由于圖像傳感器和光學(xué)器件中的制造偏差，可能要求對亮度和/或色度的校正和歸一化?？够殳B(Anti-Aliasing)——各個圖像的抗混疊——特別是在兩個圖像之間的重疊區(qū)域中——可能是必須的(由于兩個圖像中的離散像素結(jié)構(gòu))。運動模糊減少(Motion Blur Reduction)——除了其它使用以外，這作為后制作技術(shù)對視頻可能有用。高度模糊的幀(由于傳感圖像的間隔期間的運動所導(dǎo)致)可被來自模糊幀之前或者之后的運動內(nèi)插的(motion-interpolated)、重定位的克隆幀所替換。如果來自一個透鏡的在不同時間獲取的圖像沒有模糊，則來自另一個透鏡的圖像中的運動可相似地被校正。其它傳感器數(shù)據(jù)(例如指示攝像機在移動的加速計數(shù)據(jù))可用于標識潛在的模糊幀。噪聲減少(Noise Reduction)——多種集成以及信號處理技術(shù)可用于減少來自在低亮度級別捕獲的圖像的視覺“噪聲”。馬賽克構(gòu)造(Mosaic construction)——可用窄視場透鏡獲取多個圖片，圖片聯(lián)合地覆蓋來自寬視場透鏡的圖片中描繪的區(qū)域。將寬圖像用于上下文基準(contextual reference)，窄圖像可隨后被數(shù)字縫合在一起以創(chuàng)建覆蓋寬視場圖片的大部分或者全部的數(shù)字圖像，但是具有窄視場圖像的精細細節(jié)。用戶記憶幫助(User memory aid)——寬圖片可用于提供關(guān)于相關(guān)窄圖片的整體上下文，使得用戶能記住關(guān)于窄圖片的多種信息，例如圖片在哪兒被獲取以及環(huán)境是什么。 保存的圖像以其它方式也可對用戶有幫助。本文所討論的多種技術(shù)中的許多可用于三種不同模式中——取景器、拍攝和后處理。在取景器模式中，主要的目標是盡快呈現(xiàn)圖像(例如中間變焦圖像)到攝像機的顯示器，使得用戶能構(gòu)成靜態(tài)或者視頻捕獲的幀。所顯示的圖片的質(zhì)量僅僅需要對該顯示器上的視覺構(gòu)成足夠好。這允許對來自圖像傳感器的輸出進行下采樣，其能極大地減少計算負載。在一些實施例中，僅僅來自一個透鏡的圖像可用在取景器模式中，雖然該圖像可被數(shù)字變焦。在取景器模式中可執(zhí)行多個操作，例如但不限于1)核對變焦設(shè)置，幻為該變焦設(shè)置選擇最好的圖像(窄或者寬視場)，；3)在合適分辨率捕獲圖像，4)將圖像數(shù)字變焦到理想的變焦設(shè)置，以及幻在裝置的顯示器上顯示變焦的圖像。在拍攝模式中，來自捕獲圖像的全部輸出和合適的元數(shù)據(jù)一起可被存儲以及處理以產(chǎn)生高質(zhì)量結(jié)果。這些操作可包括，但是不限于1)捕獲兩個圖像并且以全分辨率存儲，
2)存儲關(guān)聯(lián)于圖像的元數(shù)據(jù)(例如時間、GPS讀數(shù)、在獲取圖像的時間的理想變焦設(shè)置等)，
3)處理圖像以產(chǎn)生取景器的回顧圖像(通常比取景器模式中顯示的圖像具有更好的圖像質(zhì)量，但是具有比通過后處理所可能的更低質(zhì)量)。在后處理模式中，多個圖像增強技術(shù)可用于改進從所存儲的圖像產(chǎn)生的最終圖片的質(zhì)量。這種后處理可在攝像機裝置中執(zhí)行，或者可在具有更多處理能力的外部裝置中執(zhí)行。后處理可在來自兩個透鏡的原始記錄圖像上執(zhí)行，和/或可在那兩個記錄圖像的中間結(jié)果上執(zhí)行。這些操作可包括，但是不限于1)允許用戶變化變焦設(shè)置(可不同于在拍攝時間所選擇的變焦設(shè)置)，并且產(chǎn)生在新變焦設(shè)置的高質(zhì)量圖像，幻執(zhí)行多種其它圖像處理， 例如圖像注冊、抗混疊、跨圖像的色平衡、全局紋理增強、立體以及運動處理等，3)對于可用的顯示屏提供合適的回顧顯示，4)保存此高質(zhì)量圖像，幻存檔原始數(shù)據(jù)以允許未來的重新處理。后處理可在攝像機裝置中、在獨立的處理裝置中、或者在兩者的組合中執(zhí)行。^mmm^WAmmmm^本發(fā)明的各種實施例涉及手持用戶裝置，該裝置獲取條形碼的標準數(shù)字化圖片并且分析該圖像以確定編碼到條形碼中的數(shù)。另外，該裝置可將條形碼呈現(xiàn)在它的顯示屏上， 這能用于多種目的。在一些實施例中，專門的攝像機透鏡可用在攝像機上以允許獲取靠攏對象(例如印刷的條形碼)的圖片，即使透鏡被正常聚焦于更遠的對象。在本文檔的上下文中，術(shù)語“聚焦距離(focus distance)”用于描述當(dāng)對象的圖像焦點對準(即當(dāng)該圖像聚焦在光學(xué)傳感器的平面上時)時，攝像機透鏡的前部和被攝的該對象之間的距離。圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有內(nèi)置攝像機的多功能手持用戶裝置。裝置 410示為具有顯示器420和攝像機透鏡430。攝像機的剩余部分以及處理器、存儲器、無線電以及其它硬件和軟件功能性，可包含于裝置內(nèi)并且在該圖中不可見。雖然所示裝置410 描繪為具有特定形狀、比例和外形，但是這僅是用于示例并且本發(fā)明的實施例可不限于該特定的物理配置。在一些實施例中，裝置410可主要是攝像機和顯示裝置，不具有許多附加功能性。在其它實施例中，裝置410可具有與攝像機不相關(guān)的許多其它功能。為了容易圖示，顯示器420和攝像機透鏡430被示為在裝置的相同側(cè)上，但是在很多實施例中透鏡將在裝置的與顯示器相反的側(cè)上，或者備選地在裝置的邊緣側(cè)上，使得顯示器能作為對于用戶的取景器來操作。在一些實施例中，在裝置上的不同位置可有不同的透鏡，其中每個透鏡能夠與光學(xué)傳感器一起工作來獲取圖片。圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的攝像機系統(tǒng)。在所示的攝像機系統(tǒng)500的實施例中，主透鏡510可在光學(xué)傳感器520上聚焦光學(xué)像。主透鏡510可包括一片或者多片光學(xué)折射材料，其聯(lián)合聚焦遠程對象的圖像到光學(xué)傳感器520的接收器上?？蛇x擇主透鏡，使得將導(dǎo)致圖像被適當(dāng)聚焦在傳感器的到對象的距離的范圍對于攝像機的通常想要的使用是合適的(例如，從6英尺到無限遠，但這僅僅是示例)。光學(xué)傳感器本身可包括光傳感器的矩形陣列，其中每個光傳感器傳感將在傳感的圖像中構(gòu)成不超過一個像素的光。在一些實施例中，各自傳感不同譜色的多個光傳感器將聚集到一起以聯(lián)合產(chǎn)生傳感圖像中的一個著色的像素。由光學(xué)傳感器520傳感的圖像可作為數(shù)字化圖像存儲在存儲器530中。在一些實施例中，存儲器530專用于存儲圖像，但是在其它實施例中，存儲器530可僅僅是還用作其它用途的較大存儲器的一部分。在仍有的其它實施例中，光學(xué)傳感器可用作存儲元件直到接收的圖像已被充分處理，從而消除在存儲器530中存儲接收的圖像的需要。一個或多個處理器540可用于提供對攝像機系統(tǒng)500的各個組件的整體控制，并且用于接收來自那些組件的至少一些組件的輸入。顯示器560可用于多種用途，例如作為取景器來操作以顯示正在傳感的圖像，或者用于顯示已經(jīng)存儲的圖像。無線電550可用于通過天線552與其它裝置無線通信。一個用途可以是傳送圖像或者從圖像得出的信息到一個或多個能使用那些信息來得出更多有用信息的其它裝置。還可結(jié)合各種用戶控制570，從而允許用戶控制哪些功能由攝像機系統(tǒng)500來執(zhí)行。例如，用戶可確定什么時候獲取圖片，在顯示器560上顯示什么，什么信息要傳送到另一個裝置等。在一些實施例中，可包括可移動的輔助透鏡505，從而允許攝像機聚焦在非?？拷鼣z像機(例如小于10英寸，但這僅是示例)的對象上。輔助透鏡可以在多種方式中移進或者移出它的近焦(close-focus)位置。例如，它可在垂直于透鏡510的光軸的方向(如圖中所示)上滑動，使得當(dāng)期望特寫拍攝時它在透鏡510的光路中(即，經(jīng)過透鏡510的光也經(jīng)過輔助透鏡505)，并且在其它時間它在該光路之外。在另一個實施例中，輔助透鏡505 可在平行于光軸的方向上移動，使得圖像一直都經(jīng)過透鏡505和510 二者，但是不同的位置將適當(dāng)?shù)鼐劢古c攝像機不同距離處的對象。這種輔助透鏡示為在透鏡510之前，但是在其它實施例中可在透鏡510之后。不是能夠?qū)崿F(xiàn)通常要求大得多的以及更復(fù)雜的透鏡組裝件的連續(xù)的微到宏范圍的聚焦距離，而是輔助透鏡可僅僅具有兩個操作位置，其中一個位置允許攝像機獲取特寫圖片，并且另一個位置允許攝像機獲取更遠對象的圖片。多種技術(shù)可限制輔助透鏡僅僅在那兩個位置中是物理上穩(wěn)定并且靜止的，其中任何中間位置是物理上不穩(wěn)定的(即，透鏡將試圖移到一個穩(wěn)定位置)并且認為是不可操作的。例如，機械擋塊 (mechanical stop)可限制輔助透鏡到那兩個位置，其中加載彈力(spring-loaded force) 阻止輔助透鏡在任何中間位置穩(wěn)定，但這僅是一個示例。另外，透鏡系統(tǒng)的光學(xué)特性可使得當(dāng)輔助透鏡不在第一或第二位置中時，沒有圖像將在光學(xué)傳感器是焦點對準的。在一些實施例中，用戶可以手動選擇將輔助透鏡置于這兩個位置中的哪個。在另一個實施例中，不是修改透鏡510的聚焦距離，而是輔助透鏡505可獨立作為完全單獨的透鏡來獲取特寫圖片，而與透鏡510無任何交互。在一些情況中，此特寫透鏡可具有它自己的光學(xué)傳感器，本質(zhì)上提供了特寫拍攝的單獨攝像機。在又一個實施例中，輔助透鏡505可被省略，并且透鏡510可簡單地被移動(通過箭頭示出)到與光學(xué)傳感器520 不同的距離處，使得它將適當(dāng)?shù)貙拷鼣z像機的對象聚焦。如前所述，近焦和正常聚焦位置可通過機械擋塊或者使得透鏡510在那兩個位置中的任一個中物理上穩(wěn)定但在中間位置中物理上不穩(wěn)定的其它物理約束來定義。圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的讀取條形碼的攝像機。示出條狀格式條形碼，但
10是其它類型的條形碼也可被使用。圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的使用攝像機來讀取條形碼的方法的流程圖。以下描述適用于圖6和圖7中的流程圖700兩者。在步驟710，裝置410(其可包括攝像機系統(tǒng)500的組件)可首先被置于適當(dāng)?shù)哪Ｊ街幸杂糜讷@取條形碼的圖片。進入此模式可對裝置具有多種效應(yīng)，例如但不限于1)將輔助透鏡放置到對于特寫圖片的其操作位置中，或者激活用于特寫圖片的單獨攝像機，2) 激活解碼條形碼信息的軟件，以及3)激活有助于對條形碼圖像聚焦的功能性。在720，用戶可將攝像機放置在條形碼標簽610之前直到確定條形碼標簽被光學(xué)傳感器傳感。在一些實施例中，用戶可基于取景器中的圖像來做出此確定。在其它實施例中，可自動檢測完整的標簽在圖像中的出現(xiàn)。在730、740，攝像機可聚焦于條形碼標簽上。在一些實施例中，這可涉及攝像機中的自動聚焦功能。在其它實施例中，用戶可改變攝像機與標簽的距離直到圖像焦點對準，如 740所示。如果必需，則操作720、730和740可交互并且同時執(zhí)行。由于特寫拍攝的性質(zhì)可導(dǎo)致攝像機具有相當(dāng)窄的景深，所以精確地放置攝像機在與條形碼的正確距離處對于用戶來說可能是重要的。這可通過幾種不同方式來完成，例如但不限于1)如果攝像機的顯示器被用作取景器，則用戶能來回移動攝像機直到顯示在取景器中的圖像看起來焦點對準。顯示器中焦點未對準的圖像意味著光學(xué)傳感器處的焦點未對準的圖像。2)能從攝像機前部將簡單的可視圖像投射到包含條形碼標簽的表面上。當(dāng)條形碼在適當(dāng)?shù)木嚯x，可視圖像可如此指示。例如，在一個實施例中兩個窄可視光束可以在會聚角投射。當(dāng)反射點會聚到位于標簽的中心的單個點中時，攝像機在適當(dāng)?shù)木嚯x處并且圖像居中。備選的是，兩個更復(fù)雜的圖像可投射到條形碼標簽上，并且攝像機在適當(dāng)?shù)木嚯x處，然后它們完全重疊。在另一個實施例中，僅當(dāng)攝像機在離標簽正確的距離處時，投射的圖像才將在標簽表面上焦點對準。在一些實施例中，全息光學(xué)元件可用于確定適當(dāng)?shù)臄z像機距離。3)聲脈沖(聽得見的或者超聲)可從攝像機的前部生成。通過測量由攝像機接收反射聲波要花費多長時間，能確定到條形碼標簽的距離。當(dāng)條形碼圖像焦點對準時，無論使用的聚焦技術(shù)，在一些實施例中能向用戶呈現(xiàn)距離正確的指示(例如，可聽的嗶嗶聲、發(fā)光的LED、顯示器上的可視指示等)。一旦攝像機在正確的距離，并且條形碼在攝像機的視場內(nèi)，則在750用戶可獲取圖片并且存儲該圖像在存儲器中以便進一步處理。如果必需的話，為了此圖片，條形碼可被來自攝像機的光所照明。此照明可來自內(nèi)置的閃光單元，或者來自攝像機上的另一個光源。 在一些實例中，當(dāng)確定攝像機的正確聚焦距離時，也可使用該照明源。在一些實施例中，攝像機可記錄正顯示在視頻屏幕上的條形碼的圖像，而不是印刷條形碼。這可呈現(xiàn)不同的照明考慮，因為顯示器是自照明的，并且因此可不要求來自攝像機的另外照明。此外，顯示器的光滑反射屏幕可改變可行的聚焦機制。在圖像被獲取并且存儲后，接著可在760分析存儲的圖像以解碼條形碼的值(例如，編碼到條形碼中的數(shù)的序列)并且在770將該值存儲在存儲器中。解碼條形碼的復(fù)雜度可取決于正在使用的條形碼的類型。例如，使用簡單的條狀格式條形碼，可簡單地像檢查單個光柵掃描線，以測量每個條形碼線的像素中的寬度以及測量相鄰條形碼線之間的像素中的距離。這些相關(guān)的值可接著被轉(zhuǎn)換為數(shù)的編碼序列。如果條形碼提供校準字段來補償條形碼的不同的可察覺的大小，則由旋轉(zhuǎn)的圖像所導(dǎo)致的明顯的距離壓縮可無需被補償， 并且獲取圖像時，用戶可不必擔(dān)心攝像機和條形碼標簽之間的相對定向。但是如果定向是重要的，則聚焦幫助可包括獲取圖片之前攝像機與條形碼是否被適當(dāng)定向的可視指示。其它實施例可使用其它更復(fù)雜的技術(shù)。例如，由于一些條形碼還具有印刷為數(shù)字符號的其編碼序列(它是人可讀的)，所以分析可集中到解碼那些符號，而不是條形碼符號表示(symbology)，或者除了條形碼符號表示以外，分析還可集中到解碼那些符號。一旦條形碼已被讀出并且解碼，則可執(zhí)行多種操作。在一個操作中，存儲的碼可簡單地被保留(可能與其它存儲的碼一起)直到未來時間和環(huán)境要求該信息。在另一個操作中，另外的信息可在由其條形碼所標識的對象上尋求到。例如，在780，攝像機裝置可傳送解碼的條形碼信息到另一個裝置，其能獲得信息，例如但不限于1)與條形碼關(guān)聯(lián)的對象的描述，2)對象的價格，3)多少對象可用，4)其它這類對象位于什么地方，4)制造信息，5)對象的大小和/或重量，6)對象的到期日期，7)等等。在一些操作中，為了儲存和/或呈現(xiàn)給用戶，在790此信息可被傳送回到攝像機裝置?？梢园l(fā)現(xiàn)條形碼的能借助于本文檔中所描述的裝置410來實現(xiàn)的其它使用。圖8 示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的使用條形碼值的方法的流程圖。例如，在流程圖800中，在810 多個條形碼的值可輸入到裝置410中，并且在820被存儲以便在另一個時間呈現(xiàn)或者比較。 在多種實施例中，這些可通過無線通信來接收、可通過鍵盤或其它人工輸入裝置手動輸入、 可通過獲取條形碼的圖片來輸入、或者可通過連接到裝置的臨時信號電纜來接收。在830，以這種方式接收的條形碼可在稍后時間呈現(xiàn)，以用于多種使用，例如但是不限于1)條形碼可代表能夠用于購買折扣的優(yōu)惠券，2)條形碼可代表公共事件的入場票，3)條形碼可代表在線購買的物品，但是要由購買者在本地商店取得，4)等等。用戶可以在多種方式中表示條形碼，例如但不限于1)條形碼可從用戶的裝置無線傳送到賣主 (vendor)的裝置，其能通過其自己的數(shù)據(jù)庫來驗證碼的有效性，幻條形碼的圖片可顯示在用戶的裝置上，并且賣主的裝置(其可與用戶的裝置類似)能讀出并且解碼條形碼的該圖片。顯示器可能是裝置的主顯示器，但是在另一個實施例中為了此目的可使用次顯示器。無論條形碼數(shù)據(jù)是如何被傳遞的，賣主裝置通過其自己的數(shù)據(jù)庫能驗證碼的有效性。在840用戶也可使用裝置來讀其它條形碼，并且在850將它們與存儲的條形碼比較。例如，前段中描述的賣主可以在這種方式中操作。用戶可存儲他/她正在尋找的物品的條形碼，并且從架子上的盒子讀出條形碼以驗證它包含所尋求的購買?？砂l(fā)現(xiàn)以本文檔中描述的方式來使用條形碼的各種其它真實世界的應(yīng)用，而不要求用戶購買專用商業(yè)條形碼裝備。先前的描述旨在是說明性的而非限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到變化。那些變化旨在被包括于本發(fā)明的多種實施例中，其僅僅被以下的權(quán)利要求的范圍所限制。
權(quán)利要求
1.一種具有攝像機的設(shè)備，所述攝像機包括 透鏡；光學(xué)傳感器，傳感來自所述透鏡的光學(xué)圖像；以及重新引導(dǎo)所述透鏡和所述光學(xué)傳感器之間光路的裝置，使得所述裝置和所述光學(xué)傳感器之間光路的部分大約垂直于所述透鏡和所述裝置之間光路的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述裝置是反射器。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述裝置是束組合器。
全文摘要
包含至少一個攝像機的手持裝置能執(zhí)行多種功能。在一些實施例中，通過具有不同固定焦距的兩個或者更多攝像機透鏡所獲取的數(shù)字化圖像可被組合以模仿高分辨率光學(xué)變焦，并且還可允許裝置執(zhí)行3D應(yīng)用。在其它實施例中，包含攝像機的裝置可作為條形碼讀取器來執(zhí)行，并且可無線傳送和/或視覺呈現(xiàn)條形碼到其它裝置?？梢苿拥墓鈱W(xué)器件可允許相同的攝像機對遠程對象或者靠近的條形碼聚焦。
文檔編號G03B17/17GK102404510SQ20111041562
公開日2012年4月4日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者B·費倫, H·K·尼施哈拉 申請人:英特爾公司