CN101072300A - 成像设备及其方法和程序 - Google Patents
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Abstract
一种用于捕获图像的成像设备,包括:通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置;供用户操作的操作装置;叠加图像生成装置,它用于在操作装置被操作时,叠加成像装置以未达到正确曝光的曝光时间捕获的图像,并生成叠加图像;以及记录控制装置,它用于在操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
Description
相关申请的交叉参考
本发明包含的主题涉及2006年5月9日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-130096,作为参照将其全部内容包含在本文中。
技术领域
本发明涉及一种成像设备、成像方法和程序,更具体地说,涉及一种能够让用户容易地以他(她)期望的暴光量获取图像的成像设备、成像方法和程序。
背景技术
举例来说,采用数字照相机(数字静止图像照相机)的成像方法包含Bulb拍摄(成像)。采用Bulb拍摄时,当用户按住释放按钮(开关)时保持暴光状态,松开按钮时暴光结束。Bulb拍摄是一种长时间暴光技术。
采用这种Bulb拍摄,得到的图像具有与暴光时间相符的暴光等级。为了知道得到的图像将具有多少暴光量,紧跟在按下释放按钮之后,每经过一个预定时间、即重写时间间隔,就将以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像(预拍摄图像)的亮度增益增加一个等级。作为一个例子,参阅专利文件1(JP-A-2004-235973)。
发明内容
然而,该方法的问题在于,例如由于预拍摄图像的SN(信号/噪声),与Bulb拍摄要捕获的实际图像相比,增加了亮度增益的预拍摄图像会出现一定程度不能被忽略的偏差。如果发生这种情况,增加了亮度增益的预拍摄图像看起来会不同于Bulb拍摄要捕获的实际图像,因此不能获得具有任意期望暴光量的图像。
因此,期望能够更容易地获取具有用户期望的暴光量的图像。
根据本发明的第一实施例,提出了一种用于捕获图像的成像设备,包括:通过对入射光(incoming light)进行光电转换来捕获图像的成像装置;供用户操作的操作装置;叠加图像生成装置,用于当操作装置被操作时,叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,并生成叠加图像;以及记录控制装置,用于当操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
第一实施例的成像设备进一步包括用于显示图像的显示装置;和显示控制装置,每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,该显示控制装置使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
第一实施例的成像设备进一步包括将叠加图像的像素值除以预定值的除法装置。
第一实施例的成像设备进一步包括校正装置,用于在操作装置被操作时,校正成像装置多次捕获的图像,以获得其中的对象的位置对准。在该设备中,叠加图像生成装置将经过校正装置校正的图像叠加。
根据本发明的第一实施例,还提出了一种用于成像设备的成像方法,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,或者一种程序,它用于计算机来完成成像设备的成像过程,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置。这种成像方法或程序包括下列步骤:在供用户操作的操作装置被操作时,通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像来生成叠加图像;操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
在本发明的第一实施例中,当供用户操作的操作装置被操作时,叠加图像生成装置通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像生成叠加图像,并且当操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
根据本发明的第二实施例,提出了一种用于捕获图像的成像设备,包括:通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置;叠加图像生成装置,用于叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,并生成叠加图像;用于显示图像的显示装置;以及显示控制装置,每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,该显示控制装置使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
第二实施例的成像设备进一步包括将叠加图像记录到记录介质上的记录控制装置。
第二实施例的成像设备进一步包括将叠加图像的像素值除以预定值的除法装置。
第二实施例的成像设备进一步包括校正装置,用于校正成像装置多次捕获的图像,以获得其中的对象的位置对准。在该设备中,叠加图像生成装置将经过校正装置校正的图像叠加。
根据本发明的第二实施例,还提出了一种用于成像设备的成像方法,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,或者一种程序,它用于计算机来完成成像设备的成像过程,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置。这种成像方法或程序包括下列步骤:通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像来生成叠加图像;以及每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
在本发明的第二实施例中,通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,叠加图像生成装置生成叠加图像,并且每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
根据本发明,举例来说,很容易获得具有用户期望暴光量的图像。
附图说明
图1为示出了应用本发明的实施例中数字照相机的示例性配置的结构图;
图2示出了图1中运动向量检测部分检测捕获图像的运动向量以用于第二捕获图像和其后的捕获图像的方法的示意图;
图3同样示出了图1中运动向量检测部分检测捕获图像的运动向量以用于第二捕获图像和其后捕获图像的方法的另一个示意图;
图4示出了图1中校正部分对第二捕获图像和其后的捕获图像执行的校正过程。
图5示出了图1中叠加图像生成部分如何生成新的叠加图像;
图6示出了在图1中显示部分上显示的叠加图像;
图7为Bulb拍摄模式过程的流程图;
图8为叠加图像亮度控制过程的流程图;以及
图9为示出了计算机的示例性配置的结构图。
具体实施方式
在描述本发明的实施例之前,说明要求保护的组件与说明书或者附图中的实施例之间的相互关系。这是为了证明用于支持权利要求书的说明而提出的实施例在说明书或者附图中均有描述。因此,即使任何特定的实施例在说明书或者附图中出现过,但未被本发明的实施例描述的组件所涉及,这并不表示该实施例与这些组件无关。另一方面,即使存在实施例被这些组件所涉及,也并不表示该实施例仅与这些组件相关。
在本发明的第一实施例中,用于捕获图像的成像设备(如图1中的数字照相机11)包括:通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置(如图1中的成像部分41);供用户操作的操作装置(如图1中的操作部分21);叠加图像生成装置(如图1中的叠加图像生成部分58),它用于当操作装置被操作时,叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,并生成叠加图像;以及记录控制装置(如图1中的输入/输出控制部分62),它用于操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质(如图1中的记录部分63或者存储卡65)上。
第一实施例的成像设备可以进一步包括用于显示图像的显示装置(如图1中的显示部分61);和显示控制装置(如图1中的显示控制部分60),每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,它使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
第一实施例的成像设备可以进一步包括用预定值除叠加图像的像素值的除法装置(如图1中的输入/输出控制部分62)。
第一实施例的成像设备可以进一步包括校正装置(如图1中的校正部分57),它用于在操作装置被操作时,校正成像装置多次捕获的图像,以获得其中对象的位置对准。在设备中,叠加图像生成装置对经过校正装置校正的图像进行叠加。
在本发明的第一实施例中,一种成像方法用于成像设备,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,或者一种程序用于计算机来完成成像设备的成像过程,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置。这种成像方法或程序包括下列步骤:当供用户操作的操作装置被操作时,通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像来生成叠加图像(如图7中的步骤S37);以及当操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上(如图7中的步骤S40)。
在本发明的第二实施例中,用于捕获图像的成像设备(如图1中的数字照相机11)包括:通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置(如图1中的成像部分41);叠加图像生成装置(如图1中的叠加图像生成部分58),它用于叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,并生成叠加图像;用于显示图像的显示装置(如图1中的显示部分61);以及显示控制装置(如图1中的显示控制部分60),每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,它使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
第二实施例的成像设备进一步包括将叠加图像记录到记录介质上的记录控制装置(如图1中的输入/输出控制部分62)。
第二实施例的成像设备进一步包括用预定值除叠加图像像素值的除法装置(如图1中的输入/输出控制部分62)。
第二实施例的成像设备进一步包括校正装置(如图1中的校正部分57),它用于校正成像装置多次捕获的图像,以获得其中对象的位置对准。在该成像设备中,叠加图像生成装置对经过校正装置校正的图像进行叠加。
在本发明的第二实施例中,一种成像方法用于成像设备,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,或者一种用于计算机的程序来完成成像设备的成像过程,该成像设备配备了对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置。这种成像方法或程序包括下列步骤:通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像来生成叠加图像(如图7中的步骤S37);以及每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像(如图7中的步骤S38)。
下面,参照附图介绍本发明的实施例。
图1为示出了应用本发明的实施例中数字照相机(数字静止图像照相机)11的示例性配置的结构图。
图1的数字照相机被配置成包括操作部分21、成像部分41、SDRAM(同步动态随机访问存储器)54、运动向量检测部分55、SAD(绝对差之和)表56、校正部分57、叠加图像生成部分58、另一个SDRAM 59、显示控制部分60、显示部分61、输入/输出控制部分62、存储部分63、驱动器64、存储卡65。
操作部分21由释放开关31、覆盖在显示部分61(稍后介绍)上的触摸面板及其它部分形成,并由用户来操作。操作部分21根据用户的操作将操作信号提供给数字照相机11上任何需要的区域。成像部分41通过接收入射光以便进行光电转换来捕获对象的模块。得到的捕获图像被送入SDRAM 54以便(暂时)存储。
成像部分41被配置成包括成像透镜51、成像元件52和照相机信号处理部分53。成像透镜51在成像元件52的光接收表面上形成对象的图像。例如,成像元件52可以由CCD(电荷耦合器件)或者CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器形成。在成像元件的光接收表面上形成的对象的图像(光)经过光电转换,得到的模拟图像信号提供给照相机信号处理部分53。
对于成像元件52提供的模拟图像信号,照相机信号处理部分53应用伽玛校正、白平衡及其它操作。照相机信号处理部分53然后对模拟图像信号进行A/D(模/数)转换,得到的数字图像信号(捕获图像)被送入SDRAM 54以便存储在其中。
SDRAM 54用于在其中存储照相机信号处理部分53(成像部分41)提供的捕获图像。
数字照相机11的拍摄模式,举例来说,有普通拍摄和Bulb拍摄。采用普通拍摄模式时,在成像部分41里,当释放开关31被按下一次,立即以某一暴光时间、即正确暴光完成成像,由此捕获一幅图像。采用Bulb拍摄时,随着释放开关31被按下,多个捕获图像被叠加起来,使得得到的图像以预定的暴光时间被捕获。下面描述的是采用Bulb拍摄模式的情况。这里要注意的是,这种Bulb拍摄模式以充分长的时间暴光完成成像,类似于另一种Bulb拍摄,即当用户按住释放开关31时暴光状态保持不变、当松开释放开关31时暴光终止。
如果采用普通拍摄模式,与Bulb拍摄模式不同的是,一些组件不工作,即运动向量检测部分55、SAD表56、校正部分57和叠加图像生成部分58,这些将稍后介绍。
运动向量检测部分55按照捕获顺序从SDRAM 54读取成像部分41捕获的图像。运动向量检测部分55通过校正部分57和叠加图像生成部分58向SDRAM 59提供从SDRAM 54读取的第一捕获图像,将其存储在那里作为后面将要描述的叠加图像。第一捕获图像也提供给SAD表56,存储在那里作为后面将要描述的参考图像。这里的第一图像表示释放开关31被按下后成像部分41第一次捕获的图像。
叠加图像表示叠加图像生成部分58(后面将要介绍)将成像部分41捕获的图像进行叠加得到的图像结果。参考图像表示当校正部分57(后面将要介绍)校正第二图像和其后图像(即释放开关31被按下后成像部分41第二次和其后捕获的图像)的位置时用作参考的图像。
第n捕获图像表示Bulb拍摄模式捕获的图像中的第n个图像。也就是说,在数字照相机11的Bulb拍摄模式中,叠加目标是当释放开关31被按住时、即在释放开关31被按下之后但在释放开关31被松开前,捕获的N张图像。在释放开关31被按住时捕获的这N张图像中,第n捕获图像排在第n个位置,即n=1,2,...N-1,和N。
对于从SDRAM 54读取的每个图像,即第二次和其后捕获的图像,运动向量检测部分55检测一个运动向量,它代表了捕获图像相对于存储在SAD表56里的参考图像的运动。运动向量检测部分55将检测结果连同捕获图像一起提供给校正部分57。
SAD表56将运动向量检测部分55提供的第一捕获图像作为参考图像存储在其中。
基于运动向量检测部分55提供的捕获图像的运动向量,校正部分57对运动向量检测部分55提供的捕获图像进行校正,并将校正结果提供给叠加图像生成部分58。
叠加图像生成部分58将读取自SDRAM 59的叠加图像和经校正部分57校正过的捕获图像叠加起来。得到的图像作为新的叠加图像提供给SDRAM 59,并被更新和存储在那里。
SDRAM 59中存储了叠加图像生成部分58所提供的叠加图像。
每当叠加图像生成部分58生成一个新的叠加图像(包括第一捕获图像)以便存储在SDRAM 59时,显示控制部分60从SDRAM 59读取该新的叠加图像以便提供给显示部分61。显示部分61然后在其上显示出叠加图像。
由显示控制部分60控制的显示部分61在其上显示由显示控制部分60提供的叠加图像及其它图像。显示部分61例如可以采用LCD(液晶显示器)和其它显示器件。
输入/输出控制部分62与SDRAM 59、存储部分63和驱动器64连接。输入/输出控制部分62对SDRAM 59、存储部分63和驱动器64之间的图像交换进行控制。
存储部分63在其中存储了输入/输出控制部分62提供的图像。
驱动器64将输入/输出控制部分62提供的图像提供给存储卡65保存。驱动器64还从存储卡65读取图像提供给输入/输出控制部分62。
存储卡65配置成可移除的,从而可以与数字照相机11的驱动器64连接或从其拆除。存储卡65用于存储输入/输出控制部分62提供的图像。
参照图2和图3,下面介绍图1中运动向量检测部分55执行的处理。
图2示出了在Bulb拍摄模式下,运动向量检测部分55如何检测表示第二次和其后捕获的图像的运动的运动向量。
图2上部示出了参考图像151,其中包括对象161,和捕获图像152(第二次或其后捕获的),其中包括对象162,它与对象161是同一对象。图2下部示出了纵向被分成m个区块、横向被分成n个区块的参考图像151。图2下部m×n个区块内的每个箭头表示检测到的相应区块内的运动向量。
如上所述,参考图像151表示第一捕获图像,捕获图像152表示第二次和其后的捕获图像。在参考图像151中的对象161和捕获图像152中的对象162之间观察到的位移,例如是由于相机抖动造成的。
利用参考图像151和捕获图像152,运动向量检测部分55检测到运动向量,它代表捕获图像152相对于参考图像151的运动。
也就是说,如图2下部所示,运动向量检测部分55将参考图像151在纵向上分成m个区块、在横向上分成n个区块。对于每个区块,运动向量检测部分55在捕获图像152上找到最相似的区域。这样便完成了运动向量检测的区块匹配。
图3示出了通过这种区块匹配检测运动向量的方法。
在图3中,参考图像151和捕获图像152被叠放在一起。图3中,定义一个xy坐标系统,参考图像151也即捕获图像152的左下角为原点O,向右的方向是x,向上的方向是y。
如图3所示,采用参考图像151上的划分结果、区块151a至151c作为模板,运动向量检测部分55找到捕获图像152上分别与区块151a至151c最相似的区域152a至152c。然后运动向量检测部分55检测到起点为(Cx,Cy)、终点为(Cx′,Cy′)的运动向量。起点(Cx,Cy)位于参考图像151上的区块151a至151c的中心(重心),终点(Cx′,Cy′)位于区域152a至152c的中心。
这样,运动向量检测部分55为参考图像151上的m×n个区块检测到m×n个运动向量,如图2下部所示。然后运动向量检测部分55将这些运动向量连同捕获图像152、即第二次和其后的捕获图像一起提供给校正部分57。
参照图4,下面介绍图1中校正部分57执行的处理。
校正部分57将参考图像151作为基准来校正捕获图像152。也就是说,校正部分57通过仿射变换(affine transformation)校正捕获图像152,例如,在参考图像151中的对象161和捕获图像152中的与对象161为同一对象的对象162之间进行位置对准(positionalignment)。
采用仿射变换,参考图像151上的位置(x,y)(其像素)和捕获图像152上的位置(x′,y′)间的关系可以用下面的等式1来表示。
经过式1的仿射变换,位置(x,y)绕着原点O被旋转θ角度,然后被平移(x,y)=(s,t),这样(x,y)被变换到、也即校正到位置(x′,y′)。
下面,用于定义等式1仿射变换的参数s,t和θ被称为仿射参数(s,t,和θ)。
注意,采用等式1的仿射变换,没有考虑数字照相机11在其朝向对象方向上的运动。然而,也可以在考虑这种运动的情况下进行仿射变换。在这种情况下,采用乘以一个放大/缩小参数的矩阵来替代式1右边的2×2矩阵。
利用图2下部所示的m×n个运动向量和上面的式1,校正部分57采用最小二乘法寻找仿射参数(s,t,和θ)。
具体地说,校正部分57利用上面的式1对参考图像151上m×n个区块的中心位置(Cx,Cy)进行仿射变换。然后校正部分57计算运动向量,它的起点是位于参考图像151上m×n个区块的中心的位置(Cx,Cy),终点是对位置(Cx,Cy)进行仿射变换得到的位置,作为变换运动向量VGM。得到的运动向量就是变换运动向量VGM,用下面的等式2来表示。
在等式2中,变换运动向量VGM用带有仿射参数(s,t,和θ)的方程式来表示,每一个仿射参数都是一个变量。
校正部分57计算仿射参数(s,t,和θ),使得参考图像151上区块的变换运动向量VGM和上述通过区块匹配检测到的运动向量(下文也称为匹配运动向量VBM)之间的方差总和E最小。方差总和E用下面的等式3表示。
E=∑|VGM-VBM|2 (3)
在等式3中,∑表示图2下部所示参考图像151上的m×n个区决的总和。使等式3的方差总和E最小的仿射参数(s,t,和θ)可以通过下列方法计算:找到利用仿射参数(s,t,和θ)对方差总和E进行偏微分的方程式,然后求解该方程式等于0的等式。
利用这样计算的仿射参数(s,t,和θ),校正部分57然后进行仿射变换的逆变换,将捕获图像152上的位置(x′,y′)校正(定位)到参考图像151上的位置(x,y)。这样,如图4所示,捕获图像152被校正,得到参考图像151上的对象161和捕获图像152上的对象162之间的位置对准。
在图像捕获部分41,用于成像的像素数比为捕获图像152采用的有效像素数要大。在真实情况中,实际被捕获的是比捕获图像152更大的、即具有更多像素数的图像182。
在校正包含捕获图像152的图像182之后,校正部分57从图像182中提取范围完全匹配参考图像151的图像。提取结果作为校正后捕获图像152提供给叠加图像生成部分58。
这里要注意的是,图像182尺寸的确定因子,即比捕获图像152大多少(就像素而言),是用户手持相机拍摄时相机抖动的统计值。
参照图5和图6,下面介绍图1的叠加图像生成部分58产生的叠加图像。
图5示出了在叠加图像生成部分58里如何生成新的叠加图像。
图5的上部代表以未达到正确暴光的暴光时间捕获的第一至第N图像的暴光量2111至211N。图5的左侧代表由叠加图像生成部分58生成的叠加图像的暴光量2321至232N。
叠加图像生成部分58按原样采用校正部分57提供的第一捕获图像作为具有暴光量2111(2321)的叠加图像。
叠加图像生成部分58将具有暴光量2321的叠加图像和校正部分57提供的第二捕获图像叠加起来。由此生成的叠加图像结果具有暴光量2322,即暴光量是暴光量2321和2112的叠加结果。然后叠加图像生成部分58将具有暴光量2322的叠加图像和校正部分57提供的第三捕获图像叠加起来。由此生成的叠加图像结果具有暴光量2323。通过重复这一过程,叠加图像生成部分58将具有暴光量232n-1的叠加图像和校正部分57提供的第n捕获图像叠加起来。由此生成的叠加图像结果具有暴光量232N,即n=2,3,...,N-1,和N。
图6示出了图1中显示部分61上叠加图像的示例性显示结果。
如前所述,每生成一个新的叠加图像,显示部分61立即显示该新的叠加图像。
如图6所示,在显示部分61上,具有暴光量2321的叠加图像2611最先显示出来,然后具有暴光量2322的叠加图像2612显示出来。这样,每次叠加图像生成部分58生成叠加图像261n,新生成的叠加图像261n就显示出来(n=2,3,...,N-1,和N)。
如上所述,当释放开关31被按住时,叠加图像261n被新生成。这样,当具有任意期望暴光量的叠加图像261N显示在显示部分61上时,用户可以停止按压释放开关31,使得具有他(她)期望的暴光量的叠加图像261N被存储(捕获)在存储部分63或存储卡65中。
这里考虑一种情况,由于用户持续按住释放开关31,显示在显示部分61上的叠加图像261N太亮。在这种情况中,叠加图像261N的亮度可以由输入/输出控制部分62通过用预定值除叠加图像261N中的每一个像素值来调整。这将在后面参照图8的流程图介绍。
参照图7的流程图,下面介绍图1中数字照相机11的Bulb拍摄模式的处理。
当用户开始按下释放开关31时,在步骤S31中,成像部分41以未达到正确暴光的暴光时间捕获对象的图像。得到的捕获图像被提供给SDRAM 54存储在那里,进程转到步骤S32。
在步骤S32中,运动向量检测部分55按照捕获顺序从SDRAM 54读取成像部分41获得的捕获图像。在步骤S32中,运动向量检测部分55判断从SDRAM 54读取的捕获图像是否为第一捕获图像。当运动向量检测部分55确定该图像是第一捕获图像时,进程转到步骤S33。在步骤S33中,通过校正部分57和叠加图像生成部分58,第一捕获图像被提供到SDRAM 59作为叠加图像存储在那里。第一捕获图像也被提供到SAD表56作为参考图像存储在那里,进程转到步骤S38。
另一方面,在步骤S32,当运动向量检测部分55确定该图像不是第一捕获图像时,即该图像是第二捕获图像或者其后图像,进程转到步骤S34。对于从SDRAM 54读取的第二捕获图像或者其后图像,检测到运动向量,它代表捕获图像相对于存储在SAD表56中的参考图像的运动。得到的运动向量同捕获图像一起被提供给校正部分57,进程转到步骤S35。
在步骤S35中,利用运动向量检测部分55提供的运动向量和等式1,校正部分57通过最小二乘法计算仿射参数(s,t,和θ),进程转到步骤S36。在步骤S36中,利用计算的仿射参数(s,t,和θ),校正部分57校正运动向量检测部分55提供的捕获图像,并将经过校正的捕获图像送给叠加图像生成部分58。然后进程转到步骤S37。
在步骤S37中,叠加图像生成部分58从SDRAM 59读取叠加图像,并将叠加图像和校正部分57提供的校正后捕获图像的像素值叠加起来。得到的图像随后作为新的叠加图像被提供给SDRAM 59,并被更新和存储。然后进程转到步骤S38。
在步骤S38中,显示控制部分60读取前面刚执行过的步骤S33或S37中存储在SDRAM 59里的叠加图像。读取的叠加图像然后被送到显示部分61显示出来,进程转到步骤S39。
在步骤S39中,叠加图像生成部分58判断释放开关31是否保持被按住。在步骤S39中,当叠加图像生成部分58确定释放开关31保持被按住,进程转到步骤S31,重复与上面类似的过程。这样,在步骤S37中,每次叠加图像生成部分58生成新的叠加图像,该新的叠加图像相应地被显示在显示部分61上。
另一方面,在步骤S39中,当叠加图像生成部分58确定释放开关31不再被按住,即按住释放开关31的用户通过观察显示部分61上显示的叠加图像发现具有任意期望暴光量的图像(叠加图像),所以停止按压释放开关31,进程转到步骤S40。在步骤S40中,输入/输出控制部分62从SDRAM 59读取叠加图像,即当停止按下释放开关31时显示部分61上显示的叠加图像。这样读取的叠加图像被提供到存储部分63或存储卡65(通过驱动器64)存储在那里。然后过程结束。
采用Bulb拍摄模式的这种处理,成像部分41以未到达正确暴光的暴光时间捕获对象的图像。与普通拍摄模式捕获的图像相比,这样得到的图像不会模糊。
而且,校正部分57将成像部分41捕获的图像的位置校正到参考图像的位置。这样,拍摄过程中由于相机抖动或者其它原因造成的任何图像抖动(位移)能够被校正。
每次叠加图像生成部分58生成一个叠加图像,显示部分61就在其上显示该叠加图像,使得用户能够实时检查叠加图像的暴光量。这使得用户能够得到具有他(她)期望暴光量的图像(叠加图像)。
同时,采用Bulb拍摄模式的这种过程,当释放开关31被按住时,以未到达正确暴光的暴光时间捕获的图像被叠加在一起。例如在以低亮度成像的时候,与普通拍摄模式捕获的图像相比,用户能够获得更好的S/N比、更大的动态范围和更高的清晰度的叠加图像。
在开始按下释放开关31之后,用户可以仅通过当显示部分61在其上显示具有他(她)期望的暴光量的图像时停止按压释放开关31就能够获得任意期望(优选)暴光量的图像。
这里考虑图7的Bulb拍摄模式过程中的一种情况,其中获取图像(叠加图像)的暴光量超过了用户期望的暴光量,例如由于他(她)的粗心用户持续按住释放开关31。如果发生这种情况,在数字照相机11中,通过一个执行过程能够充分地降低图像的暴光量使得图像亮度得到有利的控制。
参考图8的流程图,下面描述通过降低叠加图像暴光量的亮度控制过程。
这里假设一种情况,用户以这样一种方式对操作部分21进行操作,使得存储在存储部分63或者存储卡65里的叠加图像被显示在显示部分61上。这种情况下,在步骤S81中,输入/输出控制部分62读取存储在存储部分63或者存储卡65里的叠加图像,并将叠加图像提供到SDRAM 59以便存储在其中。在步骤S81中,当叠加图像被存储在SDRAM 59中时,显示控制部分60从SDRAM 59读取叠加图像,并使显示部分61在其上显示叠加图像。然后进程转到步骤S82。
在步骤S82中,当用户对操作部分21进行操作从而对显示在显示部分61上的叠加图像进行亮度控制时,输入/输出控制部分62从SDRAM 59读取叠加图像,并根据用户的操作对叠加图像的每一个像素值除以预定值。作为除法结果的图像(下文称为经除法运算的图像)被送到SDRAM 59存储在其中。在步骤S82中,显示控制部分60从SDRAM 59读取经除法运算的图像显示在显示部分61上。
然后进程从步骤S82转到步骤S83。在步骤S83中,在对显示部分61上显示的经除法运算的图像进行检查后,当用户对操作部分21进行操作来确认显示部分61上显示的经除法运算的图像时,输入/输出控制部分62从SDRAM 59读取经除法运算的图像,提供给存储部分63或者存储卡65。然后以经除法运算的图像更新原来的叠加图像并存储。整个过程结束。
在步骤S82中,显示控制部分60使显示部分61在其上显示从SDRAM 59读取的经除法运算的图像。这使得用户可以检查经除法运算的图像暴光量。这样,重复步骤S82的过程直到用户获得他(她)期望的经除法运算的图像。
这里需要注意的是,在步骤S83中,以经除法运算的图像更新原始的叠加图像并存储。当然这不是限制性的,经除法运算的图像可以与原始的叠加图像分开存储。
由上述组件、即运动向量检测部分55、校正部分57、叠加图像生成部分58、显示控制部分60和输入/输出控制部分62执行的这一系列过程,可以通过任何特定的硬件或者软件来完成。当通过软件完成这一系列过程时,将形成该软件的程序从存储介质安装到所谓的内置计算机上,一台安装了不同类型软件、可以实现各种功能的通用个人计算机,或者其它的计算机。
图9为示出了通过程序完成上述一系列过程的计算机的典型配置结构图。
CPU(中央处理单元)301根据存储在ROM(只读存储器)302或者存储部分308里的程序执行不同类型的过程。RAM(随机存取存储器)303保存着适当时候CPU执行的程序和数据。这些组件,即CPU 301、ROM 302和RAM 303,在总线304上被连接起来。
CPU 301通过总线304与输入/输出接口305连接。输入/输出接口305与输入部分306和输出部分307连接。输入部分306被配置成包括键盘、鼠标、麦克风以及其它设备,输出部分307被配置成包括显示器、扬声器以及其它设备。CPU 301根据来自输入部分306的命令执行不同类型的处理。然后CPU 301将处理结果输出给输出部分307。
与输入/输出接口305连接的存储部分308例如可以是硬盘,其中存储着CPU 301执行的程序和不同类型的数据。通信部分309通过因特网或局域网这样的网络与任何外围设备建立通信连接。
可以选择地,可以通过通信部分309执行程序获取,这样获取的程序被保存在存储部分308。
与输入/输出接口305连接的驱动器310驱动连接的移动介质311,并获取其上记录的程序、数据和其它内容。移动介质311例如可以是磁盘、光盘、磁光盘或者半导体存储器。如果需要的话,获取的程序和数据被转移到存储部分308,然后保存。
程序存储介质被安装在计算机上,用于存储准备给计算机执行的程序。如图9所示,这种程序存储介质由移动介质311、ROM 302、形成存储部分308的硬盘或者其它设备形成。移动介质311是封装介质,包括磁盘(包括软盘)、光盘(包括CD-ROM(压缩光盘-只读存储器)、DVD(数字多功能光盘))、磁光盘(包括MD(迷你光盘))、半导体存储器或者其它存储介质。ROM 302暂时或永久存储着程序。通过电缆或者局域网、因特网和数字卫星广播这样的无线设备,利用通信介质,将程序经通信部分309如路由器或调制解调器存储到程序存储介质。
在本说明书中,存储在程序存储介质中的程序的步骤说明不仅包括以所述次序执行的时序过程,还包括并不以时序方式、而是以并行方式或独立执行的过程。
在Bulb拍摄模式下的这种过程中,图1的运动向量检测部分55在上面被描述成通过区块匹配检测运动向量。运动向量可以不必这样来检测,例如可以通过梯度方法来检测。
可以选择地,图1的运动向量检测部分55可以采用以任意适合的缩放比例缩小的参考图像和捕获图像(第二捕获图像和其后图像)来检测运动向量。
图1的校正部分57被描述成采用仿射变换负责对象位置对准的校正。可以选择地,利用数字照相机11中的传感器如角速度传感器或者加速度传感器,可以检测任何图像抖动,并完成任何光学校正。
显示控制部分60被描述成,每次叠加图像生成部分58生成新的叠加图像提供给并存储在SDRAM 59,它从SDRAM 59读取叠加图像以便显示在显示部分61上。可以选择地,叠加图像生成部分58生成的叠加图像可以每m(<N)张显示一次。在这种情况下,每次叠加图像生成部分58生成新的叠加图像,与在显示部分61上显示出该叠加图像的情况相比,显示控制部分60能够减少显示叠加图像的处理负荷。
本领域技术人员应当理解,根据设计需要和其它因素,各种修改、组合、次组合和改变都可能发生,只要它们在所附的权利要求及其等同物的范围之内。
Claims (14)
1.一种用于捕获图像的成像设备,包括:
通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置;
供用户操作的操作装置;
叠加图像生成装置,用于在操作装置被操作时,对成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像进行叠加,并生成叠加图像;以及
记录控制装置,用于当操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
2.如权利要求1所述的成像设备,进一步包括:
用于显示图像的显示装置;和
显示控制装置,每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,该显示控制装置使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
3.如权利要求1所述的成像设备,进一步包括:
将叠加图像的像素值除以预定值的除法装置。
4.如权利要求1所述的成像设备,进一步包括:
校正装置,用于在操作装置被操作时,校正成像装置多次捕获的图像,以获得其中的对象的位置对准,其中
叠加图像生成装置对经过校正装置校正的图像进行叠加。
5.一种用于成像设备的成像方法,该成像设备配备了通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,这种方法包括下列步骤:
在供用户操作的操作装置被操作时,通过对成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像进行叠加来生成叠加图像;以及
当操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
6.一种用于计算机执行成像设备的成像处理的程序,该成像设备配备了通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,该程序包括下列步骤:
在供用户操作的操作装置被操作时,通过对成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像进行叠加来生成叠加图像;以及
当操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
7.一种用于捕获图像的成像设备,包括:
通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置;
叠加图像生成装置,用于对成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像进行叠加,并生成叠加图像;
用于显示图像的显示装置;以及
显示控制装置,每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,该显示控制装置使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
8.如权利要求7所述的成像设备,进一步包括
将叠加图像记录到记录介质上的记录控制装置。
9.如权利要求7所述的成像设备,进一步包括
对叠加图像像素值除以预定值的除法装置。
10.如权利要求7所述的成像设备,进一步包括
校正装置,用于校正成像装置多次捕获的图像,以获得其中的对象的位置对准,其中,
叠加图像生成装置对经过校正装置校正的图像进行叠加。
11.一种用于成像设备的成像方法,该成像设备配备了通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,该方法包括下列步骤:
通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像来生成叠加图像;以及
每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
12.一种用于计算机执行成像设备的成像处理的程序,该成像设备配备了通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像装置,该程序包括下列步骤:
通过叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像来生成叠加图像;以及
每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
13.一种用于捕获图像的成像设备,包括:
通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像部分;
供用户操作的操作部分;
叠加图像生成部分,在操作装置被操作时,叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,并生成叠加图像;以及
记录控制部分,在操作装置停止操作时,将叠加图像记录到记录介质上。
14.一种用于捕获图像的成像设备,包括:
通过对入射光进行光电转换来捕获图像的成像部分;
叠加图像生成部分,叠加成像装置以未达到正确暴光的暴光时间捕获的图像,并生成叠加图像;
用于显示图像的显示部分;以及
显示控制部分,每当生成作为与成像装置捕获的图像的新的叠加结果的叠加图像时,该显示控制部分使显示装置显示作为新的叠加结果的叠加图像。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20071114 |