[发明专利]双孔径变焦数字摄影机

说明书

一种既能够在静止模式下操作也能够在视频模式下操作的双孔径变焦数字摄影机。所述摄影机包括具有对应的透镜/传感器组合和图像信号处理器的广角和长焦成像部分，以及适于耦合到广角和长焦成像部分的摄影机控制器。广角和长焦成像部分提供对应的图像数据。所述控制器被配置成在静止模式下组合至少其中一些广角和长焦图像数据以便提供来自特定视点的融合输出图像，并且在没有融合的情况下提供连续变焦视频模式输出图像，每一幅输出图像具有给定的输出分辨率，其中在较低变焦因数(ZF)数值与更高ZF数值之间进行切换(或者反之亦然)时以平滑的过渡提供视频输出图像，并且其中在较低ZF下的输出分辨率由广角传感器决定，而在更高ZF数值下的输出分辨率则由长焦传感器决定。

分案申请

本申请是申请号为201480033014.1的、发明名称为“双孔径变焦数字摄影机”的、申请人为“核心光电有限公司”的、国际申请日为2014年6月12日的专利申请的分案申请。该申请的母案申请201480033014.1系国际申请号为PCT/IB2014/062180的中国国家阶段申请。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2013年6月13日提交的具有相同标题的美国临时专利申请号61/834,486并且要求其优先权，该申请被全文合并在此以作参考。

技术领域

这里所公开的实施例总体上涉及数字摄影机，并且特别涉及具有静止图像和视频能力全部二者的纤薄变焦数字摄影机。

背景技术

数字摄影机模块当前正被合并到多种寄主设备中。这样的寄主设备包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机等等。针对寄主设备中的数字摄影机模块的消费者需求正在持续增长。

寄主设备制造商希望数字摄影机模块的尺寸较小，从而可以在不增大寄主设备的总体尺寸的情况下将数字摄影机模块合并到其中。此外，对于这样的摄影机具有更高性能特性的需求也在不断增加。许多更高性能摄影机(例如独立式数字静止摄影机)所具有的一项此类特性是改变摄影机的焦距以便增大和减小图像的放大率的能力。这种能力通常是利用变焦透镜实现的，并且被称作光学变焦。“变焦(zoom)”通常被理解成通过改变光学系统的焦距提供相同场景和/或对象的不同放大率的能力，其中更高的变焦水平与更高的放大率相关联，并且较低的变焦水平与较低的放大率相关联。光学变焦通常是通过将透镜元件相对于彼此机械地移动而实现的。与固定焦距透镜相比，这样的变焦透镜通常更加昂贵、更大并且可靠性更低。用于近似变焦效果的一种替换的方法是利用所谓的数字变焦而实现的。对于数字变焦，取代改变透镜的焦距，摄影机中的处理器对图像进行裁剪并且在所捕获的图像的像素之间进行内插，从而产生经过放大的但是分辨率较低的图像。

使用多孔径成像系统来近似变焦透镜的效果的尝试是已知的。多孔径成像系统(其例如被实施在数字摄影机中)包括多个光学子系统(其也被称作“子摄影机”)。每一个子摄影机包括一个或更多透镜以及/或者其他光学元件，其定义孔径从而使得所接收到的电磁辐射由所述光学子系统成像，并且将所得到的图像导向二维(2D)像素化图像传感器区段。图像传感器(或者简称作“传感器”)区段被配置成接收图像，并且基于所述图像生成图像数据集合。数字摄影机可以被对准以接收与具有包括一个或更多对象的给定集合的场景相关联的电磁辐射。所述图像数据集合可以被表示成数字图像数据，正如本领域内所熟知的那样。在后面的描述中，“图像”、“图像数据”和“数字图像数据”可以被互换使用。此外，“对象”和“场景”可以被互换使用。