CN100579181C - 具有数字图像合成系统及相关方法的数码照相机 - Google Patents

Abstract

提供了一种数码照相机，包括图像系统，具有帮助产生创造性的高质量图像的特征的唯一组合。该系统呈现各种覆盖图，每个覆盖图具有指定属性，诸如在尺寸、不透明度以及功能性方面变动，从图标覆盖图到全尺寸覆盖图具有各种不透明度。覆盖图可以用于帮助合成数字捕获的活动图像，持续地或断续地呈现在照相机的观察屏上。在示例性实施例中，照相机可以产生活动图像和覆盖图合成在一起的合成照片。在独立方面，照相机可以包括自动合成特征，其帮助产生没有不适当曝光区域的图像。因此，摄影者可以以独特的方式“在现场”创造并组合图像。

Description

具有数字图像合成系统及相关方法的数码照相机

发明背景

本发明大体涉及摄影，更具体地，涉及数字照片的合成。

摄影一直是创意表达的流行媒体。在传统摄影中，诸如合成和曝光调节等因素，所有这些因素创造了艺术照片。其中，合成是一个非常重要的考虑因素。为了辅助物体的合成，照相机一般包括诸如十字线、网格线等等标记，以帮助摄影者对准。在传统的胶片照相机中，对准标记(alignmentindicia)通常蚀刻在取景器部件的观察屏上。在数码照相机中，对准标记通常在处于活动图像(live image)之上的观察屏上，一般为液晶观察屏，呈现为图标图像(iconic image)，从而作为对准拍摄目标的基准。

近来，一些数码照相机包括几个标记方案，提供各种标记配置以帮助摄影者合成照片。这些各种方案通常适合于特定照片合成，诸如单人肖像或双人肖像。如果需要，可以使一些数码照相机在所产生的照片上描绘标记。因此，这样的照片包括来自照相机的活动图像和标记的合成物。举例来说，一些照相机提供具有当前日期和时间的覆盖图(overlay)，用作照片的时间标志。仅出于喜剧效果，一些数码照相机已经提供了工厂安装的覆盖图。例如，提供一些覆盖图，其描绘精心设计的杂志封面，其具有用于人头部的空白点。使用时，覆盖图图示在照相机的观察屏上。摄影者对调准照相机，使得目标的头部位于覆盖图的空白点中，接着进行摄影。结果，就产生了在杂志封面上描绘出目标的照片。

类似地，可以期望将多幅图像合成在单张照片中。例如，某种胶片照相机允许摄影者多次曝光单张胶片。该“多次曝光”机制允许摄影者多次打开快门，而无需在曝光之间推进胶片。每次曝光的光记录在单张胶片上。然而，该结果常常依赖于摄影者精确地控制合成的很多方面，或至少做出关于存储图像与取景器中活动图像的对准的有根据的推测。只要摄影者不能够精确地回忆先前的照片，结果产生的合成的质量是无把握的。如果在任一次曝光中出现差错，两次曝光通常就都无效。

相反，在数码摄影中，通常在后处理中产生多次曝光照片。例如，摄影者会捕获独立的数字图像。接着，使用个人计算机运行数字图像编辑软件(例如，可从Adobe System，Inc获得的

)，摄影者将独立的图像合成为一幅单一图像。在这样的处理过程中，摄影者一般需要记录图像，以使图像中的相应特征合适地对准。因为每幅图像是单独地获取的，所以在合成每幅图像的时候就存在很大的猜测。因此，很常见地，图像的内容不能够精确地对准。在后处理期间，通常每幅图像的一部分都必须剪切以使图像一致，这能够除去图像的期望方面。

也可以使用被称为合成的后处理方法，来修整(refine)未适当曝光的图像。当摄影者试图捕获亮区和暗区之间具有很大差距的图像时，通常对于亮区会曝光过度而过度的亮，对于暗区会曝光不足而过度的暗。对于该问题传统的解决方案是将照相机放置在三脚架上，并且在不同的快门和/或光圈设置的范围内拍摄多幅图像。然后，在后处理过程中，将图像合成在一起，该过程单调乏味并且消耗时间。即使采用该方法，也很可能错误曝光，这样的错误曝光可能直到编辑过程才被检查出来。然而，到那个时候，安排重新拍摄照片可能是困难的或者是不可能的。因此，尽管在摄影中具有前述进步，但是仍然需要相当数量的运气，来获得多次曝光的合成照片中的期望的艺术感。因为在曝光时产生的错误，后处理过程可能会是复杂的并趋向于失败。

因此，应该理解，需要一种数字图像合成系统，允许用户无需过度依赖后处理过程，就能够创作、修改、或个人化来自数码照相机的数字图像，以包括数字合成和图像曝光。本发明实现了该需要和其他需要。

发明内容

本发明提供了一种与提供图像覆盖图的数码照相机一起使用的数字合成系统，该系统使摄影者能够以独特的方式创造并组合图像。作为实施例，手持数码照相机包括存储在数字存储器中的多个文件。每个文件可以用作具有可由用户指定的不透明度的覆盖图。该覆盖图结合与照相机视区(field-of-view)相对应的图像数据，图示在照相机的观察屏上，使得覆盖图的不透明度控制呈现在观察屏上的图像数据的清晰度。照相机执行呈现在观察屏上的用户界面，以能够从多个文件中产生覆盖图以及选择覆盖图。因此，摄影者可以以独特的方式“在现场(on location)”创造并组合图像。

可选地，覆盖图可以用于辅助合成数字捕获的活动图像，持续地或断续地呈现在照相机的观察屏上。同样，照相机可以设置成在拍照时将两个数字文件存储到数字存储器中，第一个文件包括与照相机的视区相关的图像数据，第二个文件包括叠加在与照相机的视区相关的图像数据上的覆盖图的合成图像。

在示例性实施例中，照相机可以呈现多个覆盖图，每个覆盖图具有指定属性，诸如在尺寸、不透明度、以及功能性方面变动。例如，可以设置覆盖图，使得其指定的不透明度影响结果产生的整个图像。可以对用户界面进行设置，以修改存储文件的属性。例如，覆盖图的修改可以通过从覆盖图中除去第一个颜色而获得。用户界面可以进一步使得能够与来自照相机视区的图像数据相关地确定覆盖图的尺寸和位置。

在示例性实施例的详细方面，多个文件包括至少一个打印照片覆盖图(print overlay)，具有不透明度不同的两个区域，包括无遮盖区(openregion)和遮盖区(shaded region)，覆盖图的遮盖区具有相对于无遮盖区较低的不透明度，无遮盖区具有与照片打印尺寸相对应的指定纵横比。可选地，多个打印照片覆盖图应该是可行的，其中每个打印照片覆盖图的无遮盖区具有不同的纵横比(例如，8×10和4×6)。

在示例性实施例的另一详细方面，用户界面能够通过边缘检测特征，从图像文件中自动地产生线条覆盖图，其中，线条覆盖图是图像文件的线条图。边缘检测特征通过识别具有指定值的不同颜色和色调的区域之间的边界来分析图像文件，并在线条覆盖图中勾画出与识别的边界相对应的具有指定的不透明度和颜色的线条。可选地，用户可以在图像文件中设置用于识别区域之间边界的指定值。同样，用户可以为线条覆盖图设置不透明度值和颜色。

在用数码照相机产生覆盖图的优选方法中，用户从数字存储器中选择存储的图像。该图像呈现在照相机的观察屏上。用户可以通过数码照相机的用户输入设备，为该覆盖图指定不透明度。用户输入设备用于指定存储图像的将要擦除的区域。结果产生的图像存储在数字存储器中，以作为覆盖图使用。在使用的时候，活动图像的与擦除区域相对应的一部分不受覆盖图的影响。

在本发明的独立方面，采用手持数码照相机的进行图像合成的方法包括以下步骤：

使用数码照相机以自动顺序捕获多幅数字图像，每幅图像是在不同的曝光设置下捕获的，数码照相机具有处理器组件和与处理器通信的数字传感器组件，该传感器组件具有指定的感应范围，超过该感应范围，捕获的图像就会具有曝光过度区或曝光不足区；

分析多幅数字图像中的第一幅数字图像的曝光过度区或曝光不足区；

在多幅数字图像的剩余数字图像中识别在位置上与第一幅数字图像的曝光过度区和曝光不足区相对应的适当曝光区，该识别步骤由照相机的处理器组件执行；

将第一幅数字图像和多幅数字图像的剩余数字图像中识别的适当曝光区自动地合成，产生合成图像，其中识别的区域代替第一幅数字图像的相应的曝光过度区和曝光不足区；以及

将合成图像存储在照相机的数字存储器中。

在示例性实施例中，方法还包括：在捕获多幅图像的步骤之前，分析单次曝光拍摄的图像的曝光过度区或曝光不足区，以及如果发现，提示用户启动捕获多幅图像的步骤。

在本示例性实施例的详细方面，识别和自动合成步骤还包括：(a)选择多幅数字图像中的第二幅数字图像，其具有至少一个在位置上与第一幅数字图像的曝光过度区或曝光不足区相对应的适当曝光区；(b)将第二幅数字图像中在位置上与第一幅数字图像的曝光过度区或曝光不足区相对应的所有区域与第一幅数字图像的剩余部分自动合成；以及(c)用前一个步骤(b)的产生图像和多幅数字图像中的第三幅数字图像，重复步骤(a)和(b)。

在示例性实施例的另一详细方面，该方法还包括存储以自动顺序捕获的多幅数字图像以便以后使用。

在示例性实施例的再一详细方法，该方法还包括随着合成图像的完成，自动地删除多幅数字图像。

根据本发明提供一种手持数码照相机，其包括：处理器；数字存储器，其与所述处理器通信；观察屏，其与所述处理器通信，以及设置成呈现来自所述照相机的视区的图像；至少一个文件，其存储在所述数字存储器中；以及用户界面，其能够由所述处理器执行，且设置成使用户能够从多个文件中选择存储的图像文件，所述用户界面设置成(a)通过从所选择的图像文件中去除第一颜色而产生覆盖图，在所得到的覆盖图中生成至少一个空白，所述空白与所选择的图像文件中所述第一颜色所处的位置相一致，以及(b)将所得到的覆盖图与对应于所述照相机的视区的活动的图像数据相结合地图示在所述观察屏上，使得所述观察屏上的所述图像数据穿过所得到的覆盖图的所述空白而被显示。

出于概括本发明和概括在现有技术之上获得的优点的目的，本文中描述了本发明的某些优点。当然，应该理解，并不是根据本发明的任何具体实施例，都必需获得所有这些优点。如此，举例来说，本领域的技术人员应该认识到，可以采用获得或优化本文中讲授的一个优点或一组优点的方式来实施或执行本发明，而无需获得本文中讲授或建议的其他优点。

所有这些实施例落于本文中公开的本发明的范围内。通过以下参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的这些和其他的实施例对于本领域技术人员而言将变得显而易见，本发明并不限于公开的任何具体实施例。

附图说明

现在将通过参照下列附图，仅以示例方式，来描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的数码照相机的后视图，图示出具有选择的不透明度并且呈现在照相机的观察屏上的第一个覆盖图；

图2是图1的照相机观察屏的屏幕照片，图示出用于选择和设置图像覆盖图的用户界面的覆盖图菜单；

图3是图1的数码照相机的简化方框图，图示出具有可用作覆盖图的多个图像文件的存储器；

图4是图1的照相机的后视图，图示出相对对准背景的覆盖图；

图5是图1的数码照相机对准以捕获目标的图像的简化视图；

图6是叠加在图5的捕获图像之上的第一幅图像覆盖图的典型视图，形成包含第一幅覆盖图和捕获图像的合成图像；

图7是图1的照相机的后视图，图示出观察屏上的第一幅图像覆盖图和捕获图像的合成图像；

图8是图1的照相机的后视图，图示出呈现在观察屏上的第二幅图像覆盖图；

图9是图1的照相机的后视图，图示出摄影者更改方向后的图8的第二幅图像覆盖图；

图10A是图1的照相机的观察屏的屏幕照片，图示出摄影者选择的图8的合成图像，用于修改为图像覆盖图；

图10B是类似于图10A的屏幕照片，合成图像具有其中像素由摄影者“擦除”的指定区域；

图10C是类似于图10B的屏幕照片，图示出将图10B的图像覆盖图与捕获图像组合的合成图像，捕获图像使目标头部对准以便留在“擦除”像素的区域；

图11是图1的照相机观察屏的屏幕照片，图示出由照相机捕获的风景图像；

图12是类似于图11的屏幕照片，图示出具有尺寸设为纵横比4×6的无遮盖区的覆盖图；

图13是类似于图11的屏幕照片，图示出具有尺寸设为纵横比5×7的无遮盖区的覆盖图；

图14是类似于图11的屏幕照片，图示出具有尺寸设为纵横比8×10的无遮盖区的覆盖图；

图15A是图1的照相机拍摄的示例性色调标度(scaled-tone)图像；

图15B是源自图15A的图像的示例性线条覆盖图，利用图1的照相机的边缘检测特征；

图15C是源自图15B的润色后的线条覆盖图，利用图1的照相机的编辑特征去除了无关的痕迹；

图16是用于由图1的照相机执行的曝光分组(bracketing)的示例性方法的简要流程图；

图17A是在亮区和暗区间具有很大差异(disparity)的期望图像，图示出一个人站在建筑物拐角前；

图17B是图17A的图像的简化的矩形统计图；

图18A是由图1的照相机以第一次曝光设置所捕获的类似于图17A的图像；

图18B是图18A图像的简化的矩形统计图；

图19A是图1的照相机以第二次曝光设置所捕获的类似于图17A的图像；

图19B是图19A的图像的简化的矩形统计图；

图20A是图1的照相机以第三次曝光设置所捕获的类似于图17A的图像；以及

图20B是图20A的图像的简化的矩形统计图。

具体实施方式

现在参照附图，更具体地参照图1-3，示出了包括图像系统21的数码照相机20，具有辅助产生创造性高清晰图像的特征的独特组合。该系统包括存储在照相机存储器40(图3)中的一组数字文件，可以表现为覆盖图(例如，第一覆盖图24)。该系统可以呈现多个覆盖图，每个覆盖图具有指定属性，诸如在尺寸、不透明度以及功能性方面变动，从图标覆盖图(iconic overlay)到全尺寸覆盖图具有各种不透明度。覆盖图可以用于辅助合成数码捕获的活动图像，持续地或断续地呈现在照相机的观察屏22上。同样，该系统可以产生合成照片，其中活动图像和覆盖图合成在一起。该系统还包括辅助产生无不适当曝光区的图像的自动合成特征，其在以下进一步详细说明中进行讨论。因此，摄影者可以以独特的方法“在现场”创造和合成图像，产生高质量的照片。

参照图2，摄影者可以通过覆盖图菜单34创造或选择具有期望的属性组合的覆盖图。该菜单提供了多个询问以引导摄影者进行处理。摄影者利用位于观察屏左侧的方向按键36(图1)，与菜单交互。该方向按键优选地用于按照需要在菜单中滚动显示，突出和选择条目。考虑其他的实施例，允许摄影者通过各种其他的方式与菜单交互，例如，触摸屏、触针、操纵杆等等。在第一个询问38中，摄影者可以从存储在存储器40(图3)中的任何图像中选择用作覆盖图。图像显示在询问右侧的可滚动列表42中，允许摄影者选择期望的图像。在其他实施例中，可以使用各种其他的方法来使摄影者能够创造或选择覆盖图，或获取根据本发明的各种其他特征，例如，使用图示于观察屏上的文件图库、呈现覆盖图的列表等。

在菜单的第二个询问44中，摄影者可以如期望的那样将不透明度设置为从0％到100％的期望百分比。覆盖图的不透明度控制观察照相机的目标的清晰度。例如，在完全不透明图像(100％)中，任何一幅下面的图像是不可见的。在使用中，观察屏既示出通过照相机镜头26接收的活动图像，也示出覆盖图，将覆盖图叠加在活动图像之上。摄影者能够对准照相机(图5)，合成照片以期望的方式组合覆盖图和目标28。

第三询问46允许摄影者进一步定制覆盖图。例如，如观察屏上所图示，通过选择“全屏”选项48，覆盖图的尺寸可以设置成与整个可视区域相对应。通过选择“尺寸/方位”选项66，摄影者可以调整覆盖图的尺寸和方位，以获得期望的外观。同样，“比较模式”呈现出选择的图像覆盖图，不透明的或透明的，通过在选择图像和活动图像之间进行切换，即不是恒定不变的图示，而是重复地呈现覆盖图。可以通过诸如切换按键，自动地或手动地进行该图像切换。

提供了第四个询问52。该询问允许摄影者激活不同的编辑特征，以进一步修改覆盖图，甚至向下修改到像素级。例如，摄影者可以擦除部分的覆盖图，以使得“活动”图像的相应部分可以不受覆盖图的影响，以下将参照图10A-10C(即，以下第五个实施例)讨论这样的实施例。一旦构建了覆盖图，选择“进入”图标54，就可以呈现覆盖图，以便于使用。

在使用中，系统提供具有独特特征的多个不同的覆盖图。结果，摄影者无需过度地依赖图像的后处理来获得期望的外观，就可以制作创造性的高质量图像。相反，省去了很多的猜测；在现场时，摄影者具有更大的能力来产生期望的图像，以包括合成和合成处理(composition andcompositing)。为了示意，以下将讨论本系统的示例性覆盖图。1.小尺寸(small-scale)的具有均匀不透明度的覆盖图

在第一实施例中，呈现出图示“笑脸”的第一覆盖图24(图1)。设置第一覆盖图的尺寸，以仅仅影响整个图像的一部分，并且第一覆盖图是半透明的。在使用中，该第一覆盖图呈现在照相机的观察屏22上，叠加在自照相机镜头26接收的活动图像之上(图6和7)。因此，摄影者可以对准照相机(图5)，合成照片以将覆盖图和目标28以期望的方式组合。在该实施例中，摄影者决定用“笑脸“来代替目标的头部，以产生一种类似于无限远标志(infinity sign)的合成。照相机存储两个数字文件——第一文件包括目标本身的未改变的图像30(图6)，以及第二文件是叠加于目标图像上的覆盖图的合成图像32(图7)。如果需要，这些文件可以用作覆盖图。

为了利用覆盖图菜单34(图2)产生第一覆盖图，选择“笑脸”文件56，并将不透明度设置为预定的百分比，例如，60％。通过选择“尺寸/方位”选项66，笑脸图标56会被图示在对准背景(alignment background)60上(参见图4)。对准背景包括灰色背景上的黑色正交网格线的均匀域，具有与照相机的数字传感器的分辨率一致的分辨率。利用方向按钮36，可以如期望的那样，设置笑脸图标的尺寸、位置、以及方位。图4图示出笑脸图标相对对准背景60。图中示出的箭头仅仅表示笑脸图标从观察屏中心的初始位置移动到最终位置。一旦完成，覆盖图菜单34就会再次显示。第四个询问52处于其默认响应“否”。如果满意，摄影者选择“进入”图标54，准备使用图像覆盖图。当然，这些选择可以保持与“笑脸”文件相关联的默认值，或可以被保存在任何其他的覆盖图文件中。

2.小尺寸的不透明覆盖图

现在参照图8和9，图示出哑铃形式的第二覆盖图64。该覆盖图是不透明的，即，不能透过覆盖图看见下面的图像。在图8中，哑铃图标64图示在默认方位，在该默认方位下哑铃处于水平方位。可是，图9示出的哑铃图标转动了某角度。其可以通过使用覆盖图菜单34的“尺寸/方位”选项66(图2)而获得。如之前提及，当从覆盖图菜单中选择该选项时，在第一个询问中识别的图像相对对准背景60，呈现观察屏22上。因此，在该实施例中，呈现了哑铃图像。接着，使用方向按键36，就可以重新确定哑铃的方位。完成时，摄影者可以使用具有转动了某角度的哑铃的新覆盖图。

利用系统21(图3)，也可以使用由各种不同图像形成的覆盖图，例如，十字线、点、圆、公司商标等。此外，摄影者还可以仅仅选择图像的一部分作为覆盖图来使用。例如，可以将一朵花从存储的图像中“摘出”，并存储为图标。摄影者可以在观察屏上安置一个或多个图标。用户可以选择以这些图标为背景“匆忙地(on-the-fly)”进行拍摄。用户可以利用图标使合成对准，并且接着仅仅存储活动图像数据。用户还可以选择将任何特定的图标分布存储为覆盖图图像，以用于后续使用。可以对着各种背景确定图标的位置，各种背景选择性地包括诸如活动图像、存储的图像、非彩色背景、或对准网格。

3.全尺寸的具有均匀不透明度的覆盖图

参照图11，第三实施例提供了一种全尺寸半透明的覆盖图(第三覆盖图80)。在该实施例中，针对之前由照相机捕获的小岛村庄的图像产生第三覆盖图，而且摄影者希望模仿该图像的合成。为了利用覆盖图菜单34(图2)产生该覆盖图，摄影者选择期望的图像，并将整个覆盖图的不透明度指定为25％。在使用中，第三覆盖图呈现在观察屏22上，使得其能够辅助活动图像的合成。当充分合成该活动图像时，摄影者可以拍照或从“覆盖图模式”中退出，并且在拍照前继续进行其他的调整。

可选地，照相机可以存储两种不同类型的图像。第一图像类型是由数字传感器记录的活动图像，其大概可以共享覆盖图的合成特征。如观察屏上预览的那样，第二图像是覆盖图和活动图像的合成。第二图像类型类似于传统胶片照相机的多次曝光。该功能简化了多次曝光的制作，并解放摄影者使其将注意力集中在艺术方面上。采用这种方法，摄影者可以使用照相机存储器中的任何图像或可以通过系统以其他方式获取的任何图像。存储的图像可以随机地且重复地获取为覆盖图。因此，摄影者可以制作彼此覆盖的多次曝光的照片。例如，单幅图像可以是由组合在一起的十幅图像构成的，每幅图像具有指定的不透明度。

存储的图像和活动图像的合成可以实时地预览，使得摄影者可以在按下快门按键前进行调整，从而最小化对于捕获图像的后处理的需要。摄影者可选地存储活动图像数据和合成图像数据。

4.全尺寸的具有区域性不透明度的覆盖图

现在参照图12-14，系统21包括覆盖图，其辅助合成具有指定纵横比的合成图像，包括标准纵横比和定制纵横比。摄影者可以以期望的纵横比参数来合成图像。

例如，在图12中示出覆盖图82，该覆盖图设置成辅助合成图像，用于具有4×6纵横比的打印照片，例如，4×6打印照片(print)。覆盖图的整个尺寸与照相机默认图像配置的纵横比相对应，如照相机的传感器规定的那样，即3×4。但是，覆盖图限定无遮盖区84具有0％的不透明度和4×6的纵横比，使得活动图像的相应部分可以图示在观察屏上，并能够不受阻碍地存储到结果产生的图像文件中。覆盖图还包括遮盖区86，该遮盖区设置覆盖图的剩余区域具有增加的不透明度，诸如60％。因此，摄影者可以考虑到特定的打印照片尺寸，来合成图像。当拍照时，照相机可以存储几幅图像文件，其包括：第一文件，其没有覆盖图、以默认纵横比、直接地图示风景图像；第二文件，其以默认纵横比图示风景图像和覆盖图；以及第三文件，其如覆盖图的无遮盖区的无遮盖部分限定的那样图示风景图像。

现在参考图13和14，图13中图示出覆盖图90，其包括具有可用于合成5×7打印照片的5×7纵横比的无遮盖区94。图14中图示出覆盖图92，其包括具有可用于合成8×10打印照片的8×10纵横比的无遮盖区96。此外，可以利用覆盖图菜单34，来设置包括具有任何期望纵横比的无遮盖区的其他定制覆盖图。在其他的实施例中，可以使用其他可视方法来图形地指示区域，例如，阴影、行进的蚂蚁(marching ant)、边界等。

在选择的实施例中，用户可以选择是否使照相机存储整幅图像或执行对于预览纵横比的自动剪切。存储整幅图像将会导致文件尺寸稍微有点大，但是在默认放大的打印机上打印时，将会给出同样的结果。通过利用自动剪切过程中将会丢弃的区域进行可选的剪切，存储整幅图像保持了稍后重新合成图像的潜力。

5.编辑覆盖图的选择部分的不透明度

参照图10A-10C，提供了一种实施例，详细说明了对覆盖图的选择部分进行编辑的特征。更具体地，照相机20使得摄影者可以如期望的那样独立地调整覆盖图的选择区的亮度。

利用覆盖图菜单34，摄影者可以通过在第四个询问中选择“是”选项67，从存储的图像中擦除像素。一旦选择了该选项，图像就呈现在观察屏22上，并且激活了擦除像素的软件特征。出于示意的目的，该特征相继图示在图10A-10C。在图10A中，图像68呈现于观察屏22上。如下角落的指示符70所指示的，呈现图像，带有激活的擦除像素的特征。利用哑铃覆盖图64(图8)，将该图像处理成好像一个人“A”正举着哑铃一样。假设，摄影者想要创造一幅图像，在该图像中人“B”的头部替换了人“A”的头部。随着擦除特征的激活和方向按键36(图4)的使用，摄影者可以指定擦除像素的图像中的一个区域或多个区域，例如区域72(图10B)。在本实施例中，如图10B所示，指定区域识别与人“A”的头部相关联的像素。一旦满意，摄影者选择擦除指示符，擦除识别的像素，并返回覆盖图菜单。

一旦完成了剩余的覆盖图询问，可以呈现新的覆盖图来使用。人“A”举着哑铃的原始图像不变地保留在照相机的存储器中。图10C图示出采用参照图2讨论的方法，用该覆盖图创造的对人“B”拍照的图像74。照相机存储两个数字文件：第一文件仅仅由人“B”的图像组成，以及第二文件是合成图像74。

为了进一步示意，在一个事件中，对一个带着童帽的婴儿拍照。摄影者选择该存储的图像转换为覆盖图。利用系统，摄影者可以调整整幅不透明度、区域不透明度，或者对两者都进行调整。在前述实施例中，选择带着童帽的婴儿的图像，并且呈现在观察屏上。擦除婴儿的脸，并将处理的结果作为覆盖图图像存储。可选地，可以将对应于婴儿脸的图像部分设定为诸如50％的指定不透明度，使得活动图像(或其他的存储图像)的相应部分可见。该覆盖图独立于带着童帽的婴儿的原始图像存储到照相机中。利用该覆盖图，摄影者现在可以将其他的脸合成到童帽中。结果产生的图像会非常的幽默，甚至可以增长见识。

6.色彩去除(subtract)特征

再次参照图2，照相机20还包括从图像文件中产生覆盖图的特征，其能够使用户删除主要(predominant)色彩。照相机提示摄影者选择将要编辑以产生具有不透明度特征的图像覆盖图的存储图像。在该实施例中，“覆盖图产生”模式包括“自动”设置。当选择图形文件和选择自动设置时，处理器41(图3)确定图像中的主要单个色彩。在示意性实施例中，该特征可以由覆盖图菜单34来激活，通过在第一个询问38中识别适当的文件，和选择第四个询问52的“色彩去除”选项69。接着，选择的图像文件会显示在观察屏22上。采用诸如“彩色闪光(color flashing)”的图形识别方法，照相机将自动地识别要去除的主要单个色彩，并在观察屏上指定包括该色彩的区域。接着，摄影者将被提示是否去除适当的色彩。用户会被提示“去除该区域？是/否/取消”。如果选择“是”，该突兀的区域被去除，可以将结果作为图像覆盖图而存储。如果选择“否”，指定具有第二支配地位(dominance)的区域，并更新提示。在该方法中，用户可以快速地去除大面积的区域。

为了进一步示意，假设用户去除了主要的灰色背景，定制的指定网格立即变为可作为图像覆盖图使用。用户可以将活动图像相对该网格合成。因为网格是以与数字传感器相同的分辨率产生的，覆盖图也可以很精细地合成为最终的图像，并立刻用于很多用途，诸如科学测量。

此外，可以以类似的方式修改照相机数字存储器40中的图像文件。在一种方法中，可以利用覆盖图菜单的第三个询问46的“修改”选项71，在整个图像的期望位置上修改选择的图像，以包括诸如青色的主要单个色彩。该特征使得摄影者可以与图像交互，添加颜色、图标、以及其他的标记。如本领域中公知，用户可以用指针或滴药管光标手动地指定将要去除的色彩。可选地，一块块单个色彩将被添加到图像，覆盖图像的一部分。接着，利用“颜色去除”选项69，可以去除指定的颜色块。在另一实施例中，用户可以从因特网下载Mt.Rushmore的照片。在个人计算机上，用户可以运行简单的绘画程序，将色彩涂覆到总统的一个或多个脸上，优选地，使用图像中没有出现的色彩。如上所述，用户可以快速地将图像传送到照相机，并产生有趣的覆盖图图像。

7.边缘检测特征

参照图1、2和15A-15C，照相机20还包括覆盖图产生特征，其通过从覆盖图菜单34的第四个询问52中选择“边缘检测”73而开始。该特征设置成通过检测高对比度的区域之间的边界，而基于图像文件(offan imagefile)产生线条图。为了开始，在第一个询问38中，摄影者选择将要编辑以产生具有不透明度特征的图像覆盖图的存储文件。在该实施例中，“覆盖图产生”模式包括“自动”设置。当选定图形文件并选择自动设置时，处理器41(图3)利用“边缘检测”算法来确定图像域中边缘的位置。通过沿路径确定哪个区域的色彩或色调发生改变，通过算法识别这样的边界。该边界路径通常以可选择的或不平常的色彩来显示。边界可以相对原始图像而显示或相对非彩色的背景而显示。在示意性实施例中，系统呈现允许用户改变边界硬度的容限(tolerance)的三个滑动条，其将与边界的不透明度和边界描绘像素(edge-delineating pixel)的色彩一起显示。可选地，进一步的步骤将使得用户可以手动地删除无关的像素，以及最后的步骤将使得“边界地图(edge map)”可以作为覆盖图而存储。

本实施例涉及一种用于目录显示的摄影。在目录中，常常期望最小化照片之间的不一致性。合成的一致性增强了消费者比较商品的能力。图15A图示出一双女人鞋子的照片75。传统上，简单地通过在地板上标记鞋的位置，以及将照相机安装在三脚架上，而获得几幅这样照片中的一致性。然而，如果地板标记突然被去除或者三脚架突然被撞击，合成的重建就变得有问题。当多个照片对话(session)发生在不同时间或在不同地方时，重建合成的问题就会增加。在任何事件中，传统的方法可以合适地识别鞋的分布，但是常常不能识别腿部的适当位置。

结合图15A的照片75，利用“边缘检测”特征73(图2)，产生能够用于辅助其他图像合成的线条覆盖图77。当从数字存储器中选择照片75并选择自动设置时，处理器41(图3)利用“边缘检测”算法来确定图像域中边界的位置。通过沿路径确定哪些区域的色彩或色调发生改变而识别这样的边界。例如，这样的边界路径可以以可选的或不平常的颜色来显示。如图15B的图像79中图示，边界可以相对原始图像或非彩色的背景显示。利用多个滑动条(未示出)，用户可以改变边界硬度的容限，其将与边界的不透明度和边界描绘像素的色彩一起显示。如图15C所示，进一步的步骤将使用户可以手动地删除无关的像素。

8.比较模式

继续参照图1-2，照相机20的系统包括“比较模式”，其在选择的覆盖图和没有应用覆盖图的活动图像之间切换。如以上提及，比较模式可以在菜单34的第三个询问46中选择。在该模式下，不是恒定不变的图示，而是重复地呈现覆盖图。该重复可以通过诸如切换按键自动地发生或手动地开始。

在示出的实施例中，覆盖图是不透明的。利用切换按键，摄影者可以在存储的图像覆盖图和活动图像之间手动地切换，以便比较并进行调整。在自动模式下，照相机将在选择的图像和活动图像之间，按照预定的或可由用户限定的比率进行切换。可选地，摄影者可以通过诸如切换按键，使自动切换无效。当活动图像基本合成时，摄影者可以进行拍照，或从“比较模式”中退出，并在曝光前继续进行其他的调整。

9.自动合成特征

现在参考图16至图20B，提供了示出系统21的自动合成特征的实施例。照相机20包括传感器组件25，其设置成捕获照相机视区的数字表现。然而，因为传感器组件的运行特性，即，曝光宽度，照相机视区的捕获图像可能是不理想的，尤其当在亮区和暗区间存在很大差异时。在这些情况下，捕获图像可以包括曝光过度区和曝光不足区。自动合成特征帮助摆脱这样的不适当曝光区而产生合成图像。

图16图示出用于实现系统21的自动合成特征的流程图。在示意性实施例中，系统能够合成在各种曝光设置下拍摄的图像以产生期望的图像，使得亮区和暗区之间的差异超过照相机的传感器组件25的最大宽度。在该实施例中，图17A图示出一个人站在建筑物的拐角前的一幅期望图像，其在亮区和暗区之间具有很大的差异。建筑物墙壁上的明亮光束图示在照片的右侧。在照片的左侧，建筑物墙壁处在阴影中，其通过交叉平行阴影线示出。在照片的中心处，人身处于中等光线(moderate light)中，也许是阴影中，其由单阴影线示出。

图17B是通过区域来划分图17A的图像的亮度的矩形统计图。这样的矩形统计图通常在左边绘制出较暗值，而在右边绘制出较亮值。通过叠合，照片左边的暗值主要对应于靠近矩形统计图左边的峰顶。照片右边的值主要对应于靠近矩形统计图右边的峰顶。人身上的中等光对应于中间的峰顶。矩形统计图底部的箭头示出了捕获该图像所需要的非常宽的宽度，其超过了照相机的传感器组件25的最大宽度。

图18A、19A和20A示出了由照相机20在各种曝光设置下捕获的结果产生的图像。图18A代表在第一曝光设置下用非理想照相机拍摄图像的结果。设置曝光以捕获建筑物的黑暗左侧。图像的余下部分被极端过度地曝光。第一曝光设置下的照相机宽度由图18B的箭头表示。值得注意的是，该宽度小于捕获图17A的期望图像所需的宽度。在图19A中，设置曝光以捕获人身的中等光，但是建筑物的局部在左侧曝光不足而在右侧曝光过度。在图20A中，设置曝光以在照片的右边捕获建筑物的亮侧。左侧和人身曝光不足。

参照流程100(图16)，自动合成特征通过识别潜在的坏图像而启动(步骤200)。这样的识别包括算法，该算法识别如图18A、19A和20A中显而易见的显著坏区域。在步骤202，照相机提示用户在拍照时进行新的曝光分组尝试，或退回到正常的照相机功能下。如果用户选择尝试改造图像，如步骤204中所示，可以出现进一步的引导提示。这样的引导还可以包括使用三脚架。当准备好时，用户按下快门(步骤206)。

在步骤208中，在处理器41的引导下(图3)，照相机曝光并存储多个分组图像(bracketed image)，每一个处于不同的曝光设置下。处理器检查所有的捕获图像，并使用通常给出最好结果的算法来选择第一图像(步骤210)。在该实施例中，选择图18A的图像。在其他实施例中，系统可以随机地选择图像中的一个来评估。在又一些实施例中，系统可以利用评估并比较分组(bracketed set)特征的算法，以确立最适当的第一图像，通过其开始合成处理。这样的选择算法根据合成算法进行评估，以决定提供最合意的最终图像的组合。

在步骤212，评估图像，以及可以将图像分支到步骤220来存储图像。在图18A的图像中，识别过度曝光区213。在步骤214中，将对比其他分组图像的相应位置中的可比较区，测算该过度曝光区。在本文的示例中，图18A的过度曝光区213由图示出人的图像的图19A的区域215所代替。

在步骤216，图像由处理器再次进行评估，以决定其他的合成是否将要改善它。在本实施例中，系统还会识别过度曝光右侧区域的大部分，以及因此将处理器循环回步骤214。接着，系统将来自图19A的适当曝光的右侧区域217合成进图像中。

返回步骤216，在没有再次拍摄的情况下，进一步的改进是不可能的。步骤218的最后评估将决定是否能够利用再次拍摄改进最后图像。如果是，在步骤222中，用户可以在观察屏上预览当前结果，以及被提示具有再次拍摄的机会。如果用户选择再次拍摄，照相机将进行曝光和照片数量的其他调整，以获得成功的较高可能性。如果照相机确定再次拍摄不会改善照片，或者用户选择不进行再次拍摄，则在步骤220时存储图像。显然，能够使合成部分之间平滑过度的算法会明显有利于合成处理。这些算法是广为人知的。在很多情况下，这样的合成可以避免以后编辑的需要。在任何情况下，自动合成图像可以向摄影者提供满意保证，保证分组曝光包括足够的图像数据便于以后合成。

根据前述应该理解，本发明提供了一种包括图像系统的数码照相机，其具有辅助产生创造性的高质量图像的特征的独特组合。该系统呈现各种覆盖图，每个覆盖图具有指定属性，诸如在尺寸、不透明度以及功能性方面变动，从图标覆盖图到全尺寸覆盖图具有各种不透明度。覆盖图可以用于帮助合成数字捕获的活动图像，持续地或断续地呈现在照相机的观察屏上。在示例性实施例中，照相机可以产生活动图像和覆盖图合成在一起的合成照片。在独立方面，照相机可以包括自动合成特征，其帮助产生没有不适当曝光区域的图像。因此，摄影者可以以独特的方式“在现场”创造并组合图像。

尽管仅参照优选实施例详细公开了本发明，本领域的技术人员应该同意，在不脱离本发明的精神的情况下，可以提供各种其他的实施例。因此，本发明仅由以下阐明的权利要求所限定。

Claims (19)

1.一种手持数码照相机，其包括：

处理器；

数字存储器，其与所述处理器通信；

观察屏，其与所述处理器通信，以及设置成呈现来自所述照相机的视区的图像；

至少一个文件，其存储在所述数字存储器中；以及

用户界面，其能够由所述处理器执行，且设置成使用户能够从至少一个文件中选择存储的图像文件，所述用户界面设置成(a)通过从所选择的图像文件中去除第一颜色而产生覆盖图，在所得到的覆盖图中生成至少一个空白，所述空白与所选择的图像文件中所述第一颜色所处的位置相一致，以及(b)将所得到的覆盖图与对应于所述照相机的视区的活动的图像数据相结合地图示在所述观察屏上，使得所述观察屏上的所述图像数据穿过所得到的覆盖图的所述空白而被显示。

2.根据权利要求1所述的照相机，其中，所述用户界面还使用户能够指定所述第一颜色。

3.根据权利要求2所述的照相机，其中，所述照相机在拍照时能够将两个数字文件存储到所述数字存储器，第一个文件包括与所述照相机的视区相对应的图像数据，第二个文件包括所述覆盖图叠加在与所述照相机的视区相对应的所述图像数据上的合成图像。

4.根据权利要求2所述的照相机，其中，所述覆盖图具有能由用户指定的不透明度。

5.根据权利要求2所述的照相机，其中，所述用户界面设置成图示去除了第二颜色的图像文件，产生覆盖图，将所述覆盖图与对应于所述照相机的视区的图像数据相结合地图示在所述观察屏上，使得所述观察屏上的图像数据在去除了第二颜色的部分中显示。

6.根据权利要求4所述的照相机，其中，所述至少一个文件包括至少一个能够用作覆盖图的文件，所述覆盖图的尺寸设置成与所述数码照相机的默认图像尺寸相对应，使得所述覆盖图的所述指定的不透明度影响整个相对应的图像数据。

7.根据权利要求2所述的照相机，其中，所述覆盖图能够持续地或断续地呈现在所述观察屏上。

8.根据权利要求2所述的照相机，其中，所述用户界面能够经由边缘检测特征从图像文件中自动地产生线条覆盖图，其中所述线条覆盖图是所述图像文件的图像的线条图。

9.根据权利要求8所述的照相机，其中，所述边缘检测特征通过识别具有指定值的不同颜色和色调的区域之间的边界来分析所述图像文件，以及在所述线条覆盖图中，界定与所识别的边界相对应的具有指定的不透明度和颜色的线条。

10.根据权利要求9所述的照相机，其中，用户能够设置用于识别所述图像文件中各区域之间的边界的所述指定值。

11.根据权利要求1所述的照相机，其中，所述用户界面设置成自动地识别和去除所述第一颜色。

12.根据权利要求11所述的照相机，其中，所述照相机在拍照时能够将两个数字文件存储到所述数字存储器，第一个文件包括与所述照相机的视区相对应的图像数据，第二个文件包括所述覆盖图叠加在与所述照相机的视区相对应的所述图像数据上的合成图像。

13.根据权利要求11所述的照相机，其中，所述覆盖图具有能由用户指定的不透明度。

14.根据权利要求11所述的照相机，其中，所述用户界面设置成图示去除了第二颜色的图像文件，产生覆盖图，将所述覆盖图与对应于所述照相机的视区的图像数据相结合地图示在所述观察屏上，使得所述观察屏上的图像数据在去除了第二颜色的部分中显示。

15.根据权利要求13所述的照相机，其中，所述至少一个文件包括至少一个能够用作覆盖图的文件，所述覆盖图的尺寸设置成与所述数码照相机的默认图像尺寸相对应，使得所述覆盖图的所述指定的不透明度影响整个相对应的图像数据。

16.根据权利要求11所述的照相机，其中，所述覆盖图能够持续地或断续地呈现在所述观察屏上。

17.根据权利要求11所述的照相机，其中，所述用户界面能够经由边缘检测特征从图像文件中自动地产生线条覆盖图，其中所述线条覆盖图是所述图像文件的图像的线条图。

18.根据权利要求17所述的照相机，其中，所述边缘检测特征通过识别具有指定值的不同颜色和色调的区域之间的边界来分析所述图像文件，以及在所述线条覆盖图中，界定与所识别的边界相对应的具有指定的不透明度和颜色的线条。

19.根据权利要求18所述的照相机，其中，用户能够设置用于识别所述图像文件中各区域之间的边界的所述指定值。

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