[发明专利]视频支持和切换/无切换动态控制的双孔径变焦摄影机

说明书

本发明涉及既可以操作在静止模式下也可以操作在视频模式下的双孔径变焦数字摄影机。所述摄影机包括广角和长焦成像部分，所述广角和长焦成像部分具有对应的透镜/传感器组合、图像信号处理器以及分别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较低变焦因数(ZF)数值与更高ZF数值之间的焦距拉近操作中输出变焦视频输出图像，所述变焦视频输出图像取决于是否满足无切换标准而只包括广角图像数据或只包括长焦图像数据。

本申请为申请号201680044886.7(PCT申请号为PCT/IB2016/053803)、申请日2016年06月26日、发明名称“具有视频支持和切换/无切换动态控制的双孔径变焦摄影机”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年8月13日提交的美国临时专利申请号62/204,667的优先权，所述申请通过引用的方式被明确地全文合并在本文中。

技术领域

本文中所公开的实施例总体上涉及数字摄影机，并且特别涉及具有视频能力的变焦数字摄影机。

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而提供相同场景和/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单元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更低的图像。

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“摄影机”)。每一个摄影机包括一个或多个透镜以及/或者其他光学单元，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一个图像数据集合。数字摄影机可以被对准以接收与具有包括一个或多个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。本文中所使用的术语“对象”是被成像到图像中的点或像素的真实世界中的实体。