專利名稱：數(shù)字照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字照相機(jī)，特別涉及但不專用于包含在移動(dòng)通信設(shè)備中的數(shù)字照相機(jī)。
背景技術(shù)：
數(shù)字照相機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。數(shù)字照相機(jī)正越來(lái)越多地合并到其他設(shè)備中，比如移動(dòng)電話手機(jī)和WO-A-131892中描述的例子。
本發(fā)明意圖提供一種改進(jìn)的數(shù)字照相機(jī)。
發(fā)明簡(jiǎn)述根據(jù)本發(fā)明，提供一種包含圖象質(zhì)量指示器的數(shù)字照相機(jī)。
這具有提供給用戶反饋從而指示照相機(jī)是否準(zhǔn)備好拍照，并且如果沒有準(zhǔn)備好允許用戶做適當(dāng)?shù)臏y(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)字照相機(jī)可以包括用于與所述圖象質(zhì)量指示器一起顯示圖象的顯示器。圖象質(zhì)量指示器可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)包括曝光量、白平衡和/或暗參照(dark reference)的圖象參數(shù)指示圖像是否是最佳的。
數(shù)字照相機(jī)可以合并到諸如移動(dòng)電話手機(jī)的移動(dòng)通信設(shè)備中。
根據(jù)本發(fā)明，也提供一種操作數(shù)字照相機(jī)的方法，包括提供具有圖象指示器的所述照相機(jī)的用戶界面。該方法可以包括獲取一幅圖像，并與所述的指示器一起顯示所述獲取的圖象。
這具有提供給用戶圖象質(zhì)量的客觀指示的優(yōu)點(diǎn)。
該方法還包括執(zhí)行一種或多種算法，用來(lái)確定所述圖象的質(zhì)量，比如確定所述圖象的曝光量，執(zhí)行所述圖象的白平衡和/或確定所述圖象的暗參照。該方法可以包括確定所述的一個(gè)或多個(gè)算法是否已經(jīng)找到穩(wěn)定的解決方案。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序。
根據(jù)本發(fā)明，也提供一種數(shù)字照相機(jī)，包括圖象傳感器，用于從圖象傳感器接收信號(hào)并產(chǎn)生圖象信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，用于接收?qǐng)D象信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)于圖象信號(hào)的圖像的顯示器和用于控制圖象傳感器、轉(zhuǎn)換電路和顯示器的控制電路，其中控制電路包括處理器，用于確定圖象信號(hào)的質(zhì)量并產(chǎn)生用于指示用戶圖象信號(hào)是否滿足一個(gè)或多個(gè)圖象質(zhì)量條件的信號(hào)。
附圖的簡(jiǎn)要說明現(xiàn)在將參照附圖通過實(shí)例說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中

圖1a示出了移動(dòng)通信設(shè)備的正面；圖1b示出了移動(dòng)通信設(shè)備的背面；圖2是移動(dòng)通信電路的示意圖；圖3示出了顯示由具有圖象質(zhì)量指示器的數(shù)字照相機(jī)獲取的圖象的LCD；圖4是一個(gè)3位寄存器的示意圖；圖5說明了確定圖象質(zhì)量并顯示指示器的程序；圖6示出了最佳質(zhì)量的圖象；圖7示出了接近最佳質(zhì)量的圖象；圖8示出了質(zhì)量差的圖象；圖9示出了非常差質(zhì)量的圖象；和圖10是數(shù)字照相機(jī)單元、處理器、存儲(chǔ)器和顯示器的排列的示意圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例圖1a以移動(dòng)電話手機(jī)1的形式示出了移動(dòng)圖象設(shè)備的正面，移動(dòng)電話手機(jī)有時(shí)被稱為蜂窩電話手機(jī)。手機(jī)1包括話筒2，小鍵盤3，液晶顯示器(LCD)4和揚(yáng)聲器5。LCD4和揚(yáng)聲器5形成用戶界面的一部分。
圖1b示出了手機(jī)1的背面。手機(jī)1包括用于為手機(jī)1供電的可拆下的電池6和數(shù)字照相機(jī)單元7。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)單元7適于獲取靜止和運(yùn)動(dòng)圖象并包括一鏡頭，比如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器的一圖象傳感器，和用于提供數(shù)字圖象數(shù)據(jù)的模擬到數(shù)字(ADC)轉(zhuǎn)換器。
圖2說明了包含在手機(jī)1中的電路。信號(hào)處理在數(shù)字微控制器8的控制下執(zhí)行，數(shù)字微控制器8具有相關(guān)聯(lián)的RAM/ROM9和閃存10。電子模擬音頻信號(hào)由話筒2產(chǎn)生并由前置放大器11放大。同樣，模擬音頻信號(hào)通過放大器12被傳送到揚(yáng)聲器5。微控制器8從小鍵盤3接收指令信號(hào)并控制LCD4和閃存10的操作。
與用戶的身份相關(guān)的信息保存在以GSM SIM卡形式存在的智能卡13中，它包含通用的GSM國(guó)際移動(dòng)用戶身份和用于以本身公知的方式編碼無(wú)線傳輸?shù)拿艽aKi。SIM卡13可被移動(dòng)地被接收到SIM卡讀卡器14。無(wú)線信號(hào)通過天線15被發(fā)送并接收，天線15通過r.f.級(jí)16連接到被配置以在微控制器8的控制下處理信號(hào)的編解碼器17。
由數(shù)字照相機(jī)單元7獲取的圖象數(shù)據(jù)由微控制器8處理并保存在閃存10中。閃存10可以是可被移動(dòng)的“記憶棒”的形式。手機(jī)1也被提供以一個(gè)專用的圖象處理器(未示出)，從而減小微控制器8上的處理負(fù)載。因此，手機(jī)1可以操作為能夠獲取并保存靜止和/或移動(dòng)圖片的數(shù)字照相機(jī)。
數(shù)字照相機(jī)的概述在Michael murie(1999年出版)的“數(shù)字照相機(jī)完全指南”中給出。
圖3示出了當(dāng)手機(jī)1是照相機(jī)狀態(tài)時(shí)的LCD4，這優(yōu)勢(shì)被稱為“照相機(jī)模式”。在船的圖片的例子中，一幅圖象18由照相機(jī)單元7(圖1)獲取并在圖象窗口19中由微控制器8顯示。圖象窗口19包括指示器20，它是三級(jí)條的形式。指示器20確定手機(jī)1是否能夠根據(jù)曝光、白平衡和暗參照獲取最佳質(zhì)量的圖象。圖象18被提供以一個(gè)標(biāo)題21，它允許用戶標(biāo)記圖象18。
圖象窗口19被用作取景器來(lái)幫助用戶為圖片構(gòu)圖。用戶把照相機(jī)單元7對(duì)著一個(gè)物體或景物，而手機(jī)1自動(dòng)地用公知的算法執(zhí)行曝光控制，調(diào)整白平衡并確定暗參照。在該實(shí)例中，與照相機(jī)單元7相連的微控制器8執(zhí)行該算法。
經(jīng)常被稱作自動(dòng)曝光或簡(jiǎn)稱為“AE”的曝光控制算法與膠片照相機(jī)中的快門速度控制類似，但在CMOS傳感器的情況下，它調(diào)整系統(tǒng)中的像素積分時(shí)間和各種增益塊，以滿足景物的亮度，并且由于照明流過交流源，如果合適則可以拒絕閃爍。
經(jīng)常被稱為自動(dòng)白平衡或簡(jiǎn)稱為“AWB”的白平衡算法試圖調(diào)整紅、綠和藍(lán)彩色通道中的增益，以校正由景物照明的特殊內(nèi)容引起的不平衡。
暗校準(zhǔn)試圖從獲取的圖象中減去暗電流的影響，它是像素泄漏電流。這個(gè)量隨著溫度而顯著地變化。暗電流上的信息通常從有用的圖象區(qū)之外的像素的幾行或幾列中得出，這部分被覆蓋以排除周圍環(huán)境光。
通常，對(duì)每種算法的穩(wěn)定的解決方案通過保持手機(jī)穩(wěn)定并允許手機(jī)1嘗試不同的條件并確定一組表示最佳圖象的解決方案。但是，如果物體或景物包括例如移動(dòng)目標(biāo)或照明的高和低等級(jí)，手機(jī)1將很難確定最佳圖象。
根據(jù)本發(fā)明，用戶被提供反饋以指示手機(jī)1是否準(zhǔn)備好拍照，即算法是否已經(jīng)轉(zhuǎn)換，并且如果沒有，允許用戶做適當(dāng)?shù)臏y(cè)量，比如保持手機(jī)1穩(wěn)定。
圖4示出了控制寄存器22，它包括第一、第二和第三標(biāo)記23a、23b、23c，它們表示是否已經(jīng)找到每種算法的穩(wěn)定的解決方案。在這種情況下，一個(gè)標(biāo)記設(shè)置為“1”表示一個(gè)穩(wěn)定的解決方案。在一種極限情況，如果所有三個(gè)標(biāo)記23a、23b、23c被設(shè)為“1”，接著通過使指示器10的所有三個(gè)等級(jí)201、202、203變暗，通知用戶(圖3)。在另一種極限情況，如果標(biāo)記23a、23b、23c沒有一個(gè)被設(shè)置，則等級(jí)201、202、203沒有一個(gè)被變暗。
現(xiàn)在將說明一種程序，通過該程序圖象質(zhì)量被評(píng)估并提供反饋。
參照?qǐng)D5，一幅圖象由照相機(jī)單元7獲取(圖1)并在圖象窗口19種顯示(圖3)(步驟S1)。微控制器8執(zhí)行曝光控制算法(步驟S2)并確定它已經(jīng)會(huì)聚(步驟S3)。如果是這樣，第一標(biāo)記23a被設(shè)為表示“穩(wěn)定”的“1”(步驟S4.1)，否則，它被設(shè)為表示“不穩(wěn)定”的“0”(步驟S4.2)。微控制器8運(yùn)行白平衡算法(步驟S5)(步驟S6)。如果算法收斂，第二標(biāo)記23b被設(shè)為表示“穩(wěn)定”的“1”(步驟S7.1)，否則，它被設(shè)為表示“不穩(wěn)定的“0”(步驟S7.2)。微控制器8運(yùn)行暗校準(zhǔn)算法(步驟S8)(步驟S9)。如果穩(wěn)定，則第三標(biāo)記23c被設(shè)為“1”(步驟S10.1)，否則，它被設(shè)為“0”(步驟S10.2)。
微控制器8則檢測(cè)寄存器22的狀態(tài)。
開始，微控制器8檢測(cè)寄存器22的三個(gè)標(biāo)記23a、23b、23c是否被設(shè)為“穩(wěn)定”(步驟S11)。如果是這樣，指示器顯示為全部填滿的垂直條。指示器20的所有三個(gè)級(jí)201、202、203都變暗，表示最佳質(zhì)量圖象18的LCD4的一個(gè)例子在圖6中示出。
如果第一次測(cè)試失敗，微控制器8則檢測(cè)23a、23b、23c中任意兩個(gè)標(biāo)記是否被設(shè)為“穩(wěn)定”(步驟S13)。如果兩個(gè)標(biāo)記被設(shè)置，則指示器20的第一和第二級(jí)201、202變暗(步驟S14)。接著，指示器20顯示為三分之二填滿的條。表示接近最佳質(zhì)量圖象18的LCD4的一個(gè)例子在圖7中被示出。
如果第二次測(cè)試失敗，微控制器8則檢測(cè)23a、23b、23c中任意一個(gè)標(biāo)記是否被設(shè)為“穩(wěn)定”(步驟S15)。如果23a、23b、23c中的一個(gè)標(biāo)記被設(shè)置，則指示器20的第一級(jí)201變暗(步驟S16)。接著，指示器20顯示為只有三分之一填滿的條。表示差的質(zhì)量圖象18的LCD4的一個(gè)例子在圖8中被示出。
如果所有的測(cè)試都失敗并且標(biāo)記23a、23b、23c中沒有一個(gè)被設(shè)置，則指示器20沒有一部分變暗(步驟S17)，如圖9所示。
微控制器8確定小鍵盤3上的一個(gè)鍵是否已經(jīng)被按(步驟S18)。如果一個(gè)鍵已經(jīng)被按下，則圖象18被獲取并保存在閃存10中。否則，程序返回到步驟S1。
該程序具有用戶被提供了關(guān)于被獲取的圖象18的質(zhì)量的實(shí)時(shí)反饋的優(yōu)點(diǎn)。如果圖象18質(zhì)量差，則進(jìn)一步需要曝光控制和/或白平衡和/或暗校準(zhǔn)。這可以通過保持照相機(jī)穩(wěn)定一段時(shí)間，比如幾秒鐘或再構(gòu)圖一幅圖片來(lái)補(bǔ)救。
微控制器8在保存在RAM/ROM9中的計(jì)算機(jī)程序的控制下執(zhí)行前面所述的程序，當(dāng)手機(jī)1進(jìn)入照相機(jī)狀態(tài)時(shí)該程序被裝載并執(zhí)行。很顯然該程序可以由專用的圖象處理器執(zhí)行，它本身可以包含在照相機(jī)單元7中。
參照?qǐng)D10，示出了數(shù)字照相機(jī)單元7、微控制器8、RAM/ROM9和LCD4的結(jié)構(gòu)。
數(shù)字照相機(jī)單元7包括CMOS傳感器24和模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)25。CMOS傳感器接收光26并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電信號(hào)27，它被轉(zhuǎn)換為圖象信號(hào)28。圖象信號(hào)28被送到微控制器8，它運(yùn)行顯示驅(qū)動(dòng)軟件29，提供顯示信號(hào)30到顯示器4。
微控制器8執(zhí)行第一、第二和第三程序31、32、33。第一程序31執(zhí)行包含圖5所示的程序的步驟S2到S4曝光控制算法。第二程序32執(zhí)行通常包含圖5所示的程序的步驟S5到S7的白平衡算法。第三程序3執(zhí)行通常包含步驟S8到S10的暗參照算法。在執(zhí)行算法時(shí)，微控制器8與照相機(jī)單元7交換信號(hào)34、35、36。例如，第一程序31接收光電平并發(fā)送關(guān)于像素積分時(shí)間的指令。第二程序32接收彩色信道信息并發(fā)送指令以調(diào)整每個(gè)彩色通道的增益。第三程序33接收關(guān)于像素泄漏的信息并發(fā)送指令以從電信號(hào)27中減去它。
第一、第二和第三算法結(jié)果37、38、39被發(fā)送到寄存器22。在該例中，寄存器22被保存在RAM中，盡管它能夠保存在控制器的存儲(chǔ)器(未示出)中。
微控制器8執(zhí)行第四程序40，它檢測(cè)寄存器22的內(nèi)容，它包含圖5所示的步驟S11到S17。第四程序40產(chǎn)生信號(hào)41，它被送到顯示驅(qū)動(dòng)器29以顯示適合于寄存器22內(nèi)容的指示器20。
很顯然步驟S2到S10和步驟S11到S17不需要由相同的處理器特別是由微控制器8執(zhí)行。例如，步驟S2到S10可以由嵌在照相機(jī)單元7中的處理器執(zhí)行。
很顯然對(duì)上述實(shí)施例可以做出很多修改。例如，數(shù)字照相機(jī)單元可以安裝在手機(jī)的任何位置，例如在手機(jī)的正面或通過電纜連接到手機(jī)。圖象傳感器可以包括不同類型的傳感器，比如電荷耦合裝置(CCD)。
不需要確定穩(wěn)定的解決方案是否已經(jīng)找到，其他的標(biāo)準(zhǔn)可以被用于確定一幅圖象是否準(zhǔn)備好被獲取。這些標(biāo)準(zhǔn)可以包括數(shù)字閾值或范圍。
不同形狀的指示器可以被使用，比如圓形分格統(tǒng)計(jì)圖。一種或多種標(biāo)記可以被使用并且一個(gè)或多個(gè)級(jí)能夠被顯示。標(biāo)記的數(shù)量不需要等于級(jí)的數(shù)量。指示器可以包括多級(jí)彩色指示器。從而，例如一個(gè)綠色狀態(tài)可以表示最佳質(zhì)量圖片的圖象，淡黃色的狀態(tài)可以表示接近最佳質(zhì)量圖片，而紅的狀態(tài)可以表示差質(zhì)量圖片。指示器可以是多種形狀的。因此，打鉤或方格圖案可以表示最佳質(zhì)量圖片。
另外或作為替換，音頻信號(hào)可以被提供作為圖象質(zhì)量的指示器。這可以包括讀出的詞，比如“準(zhǔn)備好”或“沒準(zhǔn)備好”，改變音調(diào)的不同語(yǔ)調(diào)或語(yǔ)氣。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字照相機(jī)，包括圖象質(zhì)量指示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字照相機(jī)，包括用于與所述的圖象質(zhì)量指示器一起顯示圖象的顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字照相機(jī)，其中圖象質(zhì)量指示器根據(jù)一個(gè)或多個(gè)圖象參數(shù)指示圖象是否是最佳的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的數(shù)字照相機(jī)，其中所述一個(gè)或多個(gè)圖像參數(shù)包括曝光量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的數(shù)字照相機(jī)，其中所述一個(gè)或多個(gè)圖像參數(shù)包括白平衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的數(shù)字照相機(jī)，其中所述一個(gè)或多個(gè)圖像參數(shù)包括暗參照。
7.包含根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字照相機(jī)的移動(dòng)通信設(shè)備。
8.包含根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字照相機(jī)的移動(dòng)電話手機(jī)。
9.一種操作數(shù)字照相機(jī)的操作的方法，包括提供具有圖象質(zhì)量指示器的所述照相機(jī)的用戶界面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，包括獲取一幅圖象。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括與所述指示器一起顯示所述獲取的圖象。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括執(zhí)行用于確定所述圖象質(zhì)量的一個(gè)或多個(gè)算法。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中執(zhí)行用于確定獲取的圖象質(zhì)量的一個(gè)或多個(gè)算法包括確定所述圖象的曝光量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中執(zhí)行用于確定獲取的圖象質(zhì)量的一個(gè)或多個(gè)算法包括確定所述圖象的白平衡。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中執(zhí)行用于確定獲取的圖象質(zhì)量的一個(gè)或多個(gè)算法包括確定所述圖象的暗參照。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，包括確定所述一個(gè)或多個(gè)算法是否已經(jīng)找到穩(wěn)定的解決方案。
17.用于執(zhí)行權(quán)利要求9的計(jì)算機(jī)程序。
18.一種數(shù)字照相機(jī)，包括圖象傳感器，用于從圖象傳感器接收信號(hào)并產(chǎn)生圖象信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，用于接收?qǐng)D象信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)于圖象信號(hào)的圖像的顯示器和用于控制圖象傳感器、轉(zhuǎn)換電路和顯示器的控制電路，其中控制電路包括處理器，用于確定圖象信號(hào)的質(zhì)量并產(chǎn)生用于指示用戶圖象信號(hào)是否滿足一個(gè)或多個(gè)圖象質(zhì)量條件的信號(hào)。
全文摘要
一種數(shù)字照相機(jī)被合并到移動(dòng)電話手機(jī)中。一個(gè)用作取景器的圖象窗口包括一個(gè)指示器，它是用于顯示是否能獲取最佳圖象的三部分的條。曝光、白平衡和暗參照用由手機(jī)執(zhí)行的算法確定。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1430402SQ02157040
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月19日
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