[发明专利]数码相机设备和在数码相机设备中实现数字变焦的方法以及相应的程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及具有数字变焦功能以便形成输出图像的数码相机设备，所述设备包括

-产生原始图像的传感器和光学器件，

-显示装置，在其中所述原始图像被配置为将结合数字变焦功能而被裁切以便形成所述输出图像，

-用户界面装置，其用于设定关于所述数字变焦功能的一个或多个设置，以及

-图像处理器，其被配置为，基于至少在数字变焦范围的一部分内的所述原始图像的裁切而提出用于所述输出图像的尺寸。

另外，本发明还涉及到方法和相应的程序产品。

背景技术

变焦被用在数码相机中以裁切掉视图中不感兴趣的部分并放大所述视图中感兴趣的部分。光学变焦真正地放大所述图像并向所述图像加入新的细节和信息。

数字变焦也被普遍地包括在数码相机中，或者作为补充光学变焦的方法或者作为低端数码相机中唯一的变焦方法。数字变焦利用由相机光学器件和成像传感器产生的原始图像作为输入，并因而数字变焦不向所述图像加入真正的新细节。数字变焦要么裁切所述输入图像并因而降低了图像分辨率，要么裁切所述输入图像然后再进行插值，或更一般地，将所述图像提升到比已裁切的分辨率更高一些的分辨率，例如回到初始的输入分辨率。

在裁切中没有信息从ROI(兴趣区域)中丢失，而仅丢失了ROI之外的信息。相似地，在插值中，没有加入真正的新信息；新的值是根据在输入图像中与位置(x，y)对应的特定邻居像素，而向所述输出图像的每一个位置(x，y)中估计的。例如，典型地结合该特征使用双线性或双三次插值。

典型地，数码相机中的数字变焦在相当程度上像下面一样工作。根据数字变焦系数对由传感器和光学器件产生的输入原始图像进行裁切，然后对已裁切的图像进行插值，使其回到所述初始分辨率，以便产生最终的输出图像。在UI(用户界面)中数字变焦的激活不尽相同。

一些制造商拥有更复杂一点的数字变焦方法。例如，Sony拥有“智能变焦(SmartZoom)”概念，其在一些设备中被引入[1]。它大致这样工作：1)用户选择输出分辨率output_resolution。这必须低于初始传感器分辨率original_sensor_resolution。2)用户激活智能变焦。3)用户利用变焦环来变焦(即光学变焦)。4)系统从原始图像裁切出输出分辨率尺寸output_resolution_sized的子图像。所述子图像的分辨率为初始传感器分辨率original_sensor_resolution。

因此，当使用智能变焦时，最小变焦系数，即光学的+数字的不是x1，而是(初始传感器分辨率original_sensor_resolution/输出分辨率output_resolution)。这大于x1。最大变焦系数被增大到{光学变焦系数optical_zoom_factor^*(初始传感器分辨率original_sensor_resolution/输出分辨率output_resolution)}。

智能变焦不会使图像质量恶化得像常规的数字变焦方法那样大，这是由于使用简单的裁切来替代插值+按比例缩小组合。然而，在选择低于初始传感器分辨率original_sensor_resolution的分辨率作为输出分辨率output_resolution之前，用户不能激活智能变焦。

同样，HP PhotoSmart 935数码相机[2]至少具有如下的数字变焦特征：1)不使用插值，仅使用裁切；并且2)由数字变焦(裁切)产生的实际像素尺寸被显示在取景器上。根据快速检测，在执行数字变焦时JPEG压缩系数似乎从固定的设置A变化为固定的设置B。

以上现有技术的解决方案不考虑不同类型的进一步的应用。其中之一是产生硬拷贝。由于双向执行的连续的按比例缩放变换措施(即按比例放大和按比例缩小)而出现图像质量问题。还由于按比例缩放措施作为后处理被执行的事实而引起问题。例如，这导致图像的伪像。

发明内容

本发明的目的是提出利用数码相机设备执行数字变焦过程的方法。本发明是一种用于包含数码相机传感器的设备的数字变焦系统(UI以及系统级发明)。根据本发明的数码相机设备的特征被呈现在权利要求1、8、10和11中并且所述方法的特征被呈现在权利要求13、20、22和23中。另外，本发明还涉及到程序产品，其特征被呈现在所附权利要求25、32、34和35中。