CN101065959B - 用于检验数字图像的取景和锐度的系统和方法 - Google Patents
用于检验数字图像的取景和锐度的系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于向用户提供数字图像的锐度和取景信息两者的系统和方法。由电子设备捕获和处理原图像。同时,选择、裁剪和处理原图像的一部分以创建最终的缩放图像。向用户同时显示最终的缩放图像和处理的原图像,允许用户使用最终的缩放图像来确定原图像的相对锐度。
Description
技术领域
本发明主要涉及数字照片。更特别而言,本发明涉及用于确定数字图像的质量的系统和方法。
背景技术
近年来,数字相机作为独立产品以及作为比如蜂窝电话、个人数字助理和其它设备这样的其它设备的部件已经增加了普及度。
当用数字相机拍摄数字图像时,需要检验图像的取景和锐度。“取景”是指确保已经在图像中成功地捕获预期目标。“锐度”是指已经捕获的图像的形式和细节的级别。通常易于由用户通过检查在相机的显示器上示出的预览或者缩略图图像来检验取景。
然而与取景问题不同,通常不能在小型预览图像中仔细地观察和检查数字图像的锐度。遗憾的是,有数项因素可能容易使图像的锐度降级。长的曝光时间、大的光学缩放、自动焦距的选择、相机在画面拍摄过程中的移动、大的孔径和/或这些因素的组合都可能造成图像或者图像的部分变模糊。除非图像没有严重地变模糊,如果用户希望针对锐度问题来检查缩略图图像,则用户必须放大图像从而按照显示器像素逐一地显示单独像素。
然而,放大图像极为耗费时间。事实上,此过程如此耗费时间以至于即使认识到可能出现锐度问题的那些用户通常也不放大图像。这样的用户代之以拍摄数幅图像并且期待一些图像具有令人满意的锐度程度。另一方面,当以文档相机应用对数个不同的页进行成像时,使用缩放(归因于上文讨论的时间问题),或者每页拍摄数幅图像(由于常见的存储器限制以及在删除不必要的图像时通常涉及到的额外工作)者是不切实际的。
如果拍摄多幅图像并且根据普通预览图像做出对图像质量的判决,则很有可能的是用户将丢弃较锐利的图像。例如在图1中,已经使用流行的常规软件程序将两幅1152像素宽的图像重新定尺寸为208像素宽的图像。正如可以清楚地观察到的,即使左侧图像的原版本实际上比右侧图像锐利得多,但是左侧图像看上去仍没有右侧图像那么锐利。在这一实例中,质量差异归因于软件程序中所用的不良算法。有许多也可能出现相似类型失真的其它潜在情形。
发明内容
本发明涉及一种用于使用户能够容易和快速地检查预览图像的取景和锐度两者的系统和方法。在本发明中,在同一图像中示出取景和锐度。这是通过放大图像的一部分并且将它嵌入于原图像中从而用户可以重览和检查原图像和所选部分两者来实现的。各种类型的智能软件可以用来选择图像的适当部分以供放大,从而用户可以容易地分析图像的锐度。
本发明提供相较于常规系统而言的许多优点。在本发明中,用户无需手动地放大图像的一部分以便进行锐度确定。本发明允许用户仅拍摄对象的单幅图像而无需“猜测”图像是否具有令人满意的质量、潜在地为后续画面打开附加的文件空间。这在为含有文本的文档拍摄图像时可能尤为重要,其中该图像可能尺寸极大而文本的锐度又特别重要。
本发明的这些以及其它目的、优点和特征及其操作的组织和方式将从结合附图来阅读时的以下具体描述中变得明显,其中在下述几幅图中相同的元件通篇地具有相同的标号。
附图说明
图1示出了一对1152像素宽的图像,该对图像已经重新定尺寸为208像素宽的图像,使较高质量的左侧图像表现得质量劣于右侧图像;
图2是根据本发明的原理的普通数字相机的剖面侧视图;
图3是示出了在本发明的一个实施例的实施中涉及到的步骤的流程图;
图4示出了根据本发明的原理的预览图像,其中已经选择和放大预览图像的一部分以供用户检查;
图5示出了根据本发明的原理的预览图像,其中已经选择和放大预览图像内的画面以供用户检查;
图6示出了为用户放大其一部分的文本文档的预览图像,其中放大的部分示出了文档不可读;以及
图7示出了为用户放大其一部分的文本文档的预览图像,其中放大的部分示出了文档可读。
具体实施方式
本发明允许数字相机在单个预览图像中示出所捕获的数字图像的取景和锐度两者。这是通过放大图像的小部分并且将它嵌入于原图像中来实现的。为求最佳结果,当选择图像中待放大的部分时使用智能软件。例如,当对文本文档进行成像时,可以使用文本识别算法。在其它示例中,边缘检测算法可以用来发现锐度易于分析的位置。也可以使用其它适当的方式,而在一些应用中,待使用的确切方法可由用户选择。
在图2中的10处示出了根据本发明的原理的普通数字相机。数字相机10可以是独立设备或者可以并入到比如便携电话这样的另一电子设备中。数字相机10包括壳体11,该壳体11包含至少一个聚焦元件12、主存储器单元14、处理器16和至少一个图像传感器18。在本发明的一个实施例中,聚焦单元12包括透镜。然而,数字相机10也有可能根本不包括透镜,代之以使用其它类型的光聚集和聚焦设备,比如针孔(未示出)。主存储器单元14可以用来存储数字图像和用于在数字相机中执行各种功能的计算机软件,并且用来实施本发明。根据本发明的一个实施例,形式为存储卡的可移除辅存储器单元20也可以包含在数字相机中以提供额外的存储空间。也应当注意,比如具有蓝牙技术的相机这样的一些相机可能没有设定取景尺寸的存储器。图像传感器18可以是电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)或者另一系统。
当拍摄数字画面时,至少一个聚焦元件12将图像聚焦到通过电子方式或者一些其它机制来记录光的至少一个图像传感器18上。处理器16然后将此电子信息分解成可以存储于主存储器单元14和/或辅存储器单元20中的数字数据。数字相机10也包括用以实现从数字相机10向比如个人计算机24这样的远程终端传输数字图像的数据通信端口22。该数据通信可以以有线或者无线形式,并且可以针对USB、蓝牙、红外或者其它连接来配置。数字相机10包括用于输入信息和/或拍摄画面的一个或者多个输入按钮26,虽然输入按钮26也可以远离数字相机10。数字相机10也包括用户接口28,用户通过该用户接口可以查看预览或者缩略图图像、查看和更改菜单选项以及执行其它功能。在本发明的一个实施例中,用户接口28采用液晶显示器的形式。
图3示出了根据本发明的一个实施例用于向用户同时提供同一预览图像内的锐度和取景信息两者的过程。在步骤100,原图像由数字相机10捕获。在本发明的此特定实施例中,数据来自于数字相机10,但是也有可能的是数据可以来自于任何兼容数据结构。例如,图像可以经由电子邮件、即时消息或者另一系统传输给用户。在步骤100,原图像具有文件尺寸“xy.”。在本发明的一个实施例中,这对应于与原文件大小一样的10比特原始拜耳(bayer)“xy”。这对于文档相机和条形码应用可能特别重要。
在步骤110,将原图像抽取为分散大小“ab.”。在用户可以查看图像之前,图像尺寸必须减少成可在用户接口28上使用的尺寸。在步骤120进行图像的“轻度”处理。也应当注意,如果数字相机10如可以是在专业数字相机中的情况那样具有充分的处理能力,则该“轻度”处理可以是用于所有图像相同的处理。原始拜尔数据常常不能在缩略图图像中示出,因此需要对图像的一些处理。为了使得从快门释放到第一图像的延迟尽可能短,根据本发明的一个实施例使处理最小化。另外,通过在已经抽取图像之后处理图像来缩短处理时间。在步骤130,作为抽取和处理的结果而形成原预览图像。
在进行抽取和处理步骤的同时,在步骤140选择原图像的缩放区域。具有不同计算复杂度的各种不同方法可以用于此步骤。快速方法选择涉及到使计算机软件为各图像自动选择固定的位置和尺寸。例如,该软件可以包括用以自动包含原图像右上部分以供缩放的程序指令。对于锐度确定的结果,可以使用各种智能。例如,文本识别算法可以用于文本文档。图6和图7示出了本发明的一个实施例,其中数字相机10内的计算机软件自动搜寻可以缩放的文本。可选地,对于其它图像,边缘检测算法可以用来找到锐度易于判断的位置。例如,图4和图5示出了这样的图像,其中相应图像中具有所限定特征的部分被用于缩放。在本发明的可选实施例中,也有可能选择数个潜在位置并且允许用户浏览这些预计的位置以供缩放。
在步骤150,将原图像裁剪到选择的区域。然后形成具有尺寸“cd”的新图像。在本发明的一个实施例中,此新图像具有范围为数十个像素宽和高的尺度。在步骤160,进行“重度”图像处理,其中也可能处理新图像。由于图像的尺寸小,所以“重度”处理时间对于此步骤是短的。在步骤170,形成最终的缩放图像。原图像的锐度在最终的缩放图像中是可查看的。此外,如果图像捕获了包含文本的文档,则如果锐度令人满意那么文本在最终的缩放图像中应当可读。
在步骤180,将最终的缩放图像合并到原预览图像中,并且添加图形以便向用户示出哪个是最终的缩放图像以及它来自于原图像的哪个部分。图4-7都示出了最终的合并图像的例子。用来示出最终的缩放图像源于何处的图形可以采用各种形式。例如,在文本文档中简单的黑色和/或白色虚线可以是优选的,但是在彩色图像中可能还不充分。此外,最终的缩放图像所定位的位置可以是预定的,或者软件智能算法可以用来避免使图像的重要部分模糊不清。在步骤190,最终的合并图像然后准备就绪以便显示在用户接口28上。所有上述步骤可以通过主单元14和/或辅存储器单元20内存储的计算机软件程序来实现。
一旦在用户接口28上显示最终的合并图像,用户能够关于图像的锐度进行确定。图6和图7示出了其中包含文本特征的一对最终的合并图像。在图6中,在最终的合并图像中可以看出原图像的文本不可读。在这一特定情况下,用于最终的缩放图像的图像处理涉及到在Adobe Photoshop 7.0.1中使用“auto level(自动层)”,而原图像是来自Canon10D数字SLR,Canon PC软件中的处理的6.1百万像素图像。原图像被减少到1152个像素的宽度。此图像是从中间图像重新定尺寸的。所有抽取都是在Photoshop中使用“Bicubic”方法来执行的。图7示出了具有大为提高的锐度的同一图像,这可以在最终的合并图像中容易地观察到。
利用本发明的系统和方法,用户能够快速和容易地确定所捕获的图像的锐度而无需手动地进入所捕获的图像中。可以大为减少或者消除对于捕获同一对象的多幅图像的需要,从而节省用户的时间以及数字相机内的文件空间。无论特定设备是否甚至包括画面拍摄功能,本发明都可以结合到独立数字相机和其它类型的电子设备中。
尽管这里已经示出和描述了数个实施例,但是应当理解,可以对本发明进行变化和修改而在本发明的更广义方面并不脱离本发明。举例而言但是没有限制性,可以自动或者手动地更改或者选择最终的缩放图像的大小,并且原图像中待缩放的部分可以通过各种算法来选择。此外,当使用有代表性的算法来执行对缩放区域的选择时,系统也有可能分析预览图像的其余部分以确定相似的条件(比如相似的锐度)是否存在于图像的其它部分中。另外,这里讨论的用于实施本发明的许多步骤可以通过使用软件或者硬件应用来完成。在所附权利要求中限定了本发明的各种特征。
Claims (25)
1.一种用于向用户提供来自图像的锐度和取景信息的方法,包括:
捕获第一图像,所述第一图像具有对于在显示器上显示来说太大的尺寸;
在可移除存储器上记录所述第一图像;
处理所述第一图像以产生用于显示的第二图像,所述第二图像具有小于第一尺寸的第二尺寸,使得所述第二图像为第一图像的缩小版本并且可以整体地显示在显示器上;
选择所述第一图像的一部分;
利用所述选择的图像部分以提供第三图像,所述第三图像代表具有相对于第二图像的缩放的图像部分;以及
在显示器上同时显示所述第二图像和所述第三图像,所述第一图像的锐度在所述第三图像中可查看,所述第三图像叠加在所显示的第二图像的部分上,所显示的第二图像的所述部分由于第三图像而不可见。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:提供与所述第一图像上的如下位置有关的图形信息,所选择的图像部分是从所述位置获取的。
3.根据权利要求2所述的方法,其中图形信息包括用于示出所述第三图像来自于所述第一图像何处的图形。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:抽取所述第一图像,从而创建其上叠加有第三图像的、整体可显示在用户接口上的第二图像。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择的图像部分为通过使用边缘检测算法来确定的第一图像的部分。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择的图像部分为通过使用文本识别算法来确定的第一图像的部分。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择的图像部分为在提供所述第一图像之前预定的第一图像的部分。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择的图像部分为可由所述用户确定的第一图像的部分。
9.一种用于向用户提供来自图像的锐度和取景信息的装置,包括:
电子设备,配置为可以:
捕获第一图像,所述第一图像具有对于在显示器上显示来说太大的尺寸;
在可移除存储器上记录所述第一图像;
处理所述第一图像以产生用于显示的第二图像,所述第二图像具有小于第一尺寸的第二尺寸,使得所述第二图像为第一图像的缩小版本并且可以整体地显示在显示器上;
选择所述第一图像的一部分;
利用所述选择的图像部分以提供第三图像,所述第三图像代表具有相对于第二图像的缩放的图像部分;以及
在显示器上同时显示所述第二图像和所述第三图像,所述第一图像的锐度在所述第三图像中可查看,所述第三图像叠加在所显示的第二图像的部分上,所显示的第二图像的所述部分由于第三图像而不可见。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述电子设备还包括用于捕获所述第一图像的聚焦系统。
11.根据权利要求9所述的装置,其中所述电子设备还进一步配置为提供与所述第一图像上的如下位置有关的图形信息,所选择的图像部分是从所述位置获取的。
12.根据权利要求11所述的装置,其中所述图形信息包括用于示出所述第三图像来自于所述第一图像何处的图形。
13.根据权利要求9所述的装置,其中所述电子设备还进一步配置为抽取所述第一图像,从而创建可连同第三图像在用户接口上整体显示的第二图像。
14.根据权利要求9所述的装置,其中所述选择的图像部分为通过使用边缘检测算法来确定的第一图像的部分。
15.根据权利要求9所述的装置,其中所述选择的图像部分为通过使用文本识别算法来确定的第一图像的部分。
16.根据权利要求9所述的装置,其中所述选择的图像部分为在提供所述第一图像之前是预定的第一图像的部分。
17.根据权利要求9所述的装置,其中所述选择的图像部分为可由所述用户确定的第一图像的部分。
18.一种用于向用户提供来自图像的锐度和取景信息的装置,包括模块,配置为可以:
处理第一捕获的图像,所述第一捕获的图像存储在可移除存储器上,具有对于在显示器上显示来说太大的尺寸,以产生用于显示的第二图像,所述第二图像具有小于第一尺寸的第二尺寸,使得所述第二图像为第一图像的缩小版本并且可以整体地显示在显示器上;
允许选择所述第一图像的一部分;利用所述选择的图像部分以提供第三图像,所述第三图像代表具有相对于第二图像的缩放的图像部分;以及允许在显示器上同时显示所述第二图像和所述第三图像,所述第一图像的锐度在所述第三图像中可查看所述第三图像叠加在所显示的第二图像的部分上,所显示的第二图像的所述部分由于第三图像而不可见。
19.根据权利要求18所述的装置,其中所述模块还进一步配置为提供与所述第一图像上的如下位置有关的图形信息,所选择的图像部分是从所述位置获取的。
20.根据权利要求19所述的装置,其中所述图形信息包括用于示出所述第三图像来自于所述第一图像何处的图形。
21.根据权利要求18所述的装置,其中所述模块还进一步配置为抽取所述第一图像从而创建可连同其上叠加的第三图像在用户接口上整体显示的第二图像。
22.根据权利要求18所述的装置,其中所述选择的图像部分为通过使用边缘检测算法来确定的第一图像的部分。
23.根据权利要求18所述的装置,其中所述选择的图像部分为通过使用文本识别算法来确定的第一图像的部分。
24.根据权利要求18所述的装置,其中所述选择的图像部分为在提供所述第一图像之前预定的第一图像的部分。
25.根据权利要求18所述的装置,其中所述选择的图像部分为可由所述用户确定的第一图像的部分。
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