用戶為數字圖像捕獲設備建立的可變圖像尺寸的製作方法

2023-12-01 07:03:11

專利名稱：用戶為數字圖像捕獲設備建立的可變圖像尺寸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數字圖像捕獲設備，尤其涉及用於允許用戶為 數字圖像捕獲設備建立可變圖像尺寸的方法和裝置。
技術背景諸如數位照相機和照相手機的數字圖像捕獲設備典型地利用標準的寬高比(aspect ratio )、即圖像的高度和寬度之比來捕獲圖像。 最常用的兩個寬高比是4: 3和3: 2。這些比之所以常用是因為大多 數計算機屏幕和視頻監視器具有4: 3比，且常規35mm膠片照相術 生成具有3: 2比(並且因此4"x6"為常用列印格式)的底片。由於數位照相機具有相當高的解析度，且有時遠遠超過所需要 的，所以一些數位照相機將向用戶提供選項，以選擇他們想要捕獲 圖像的解析度。例如，SONYDSC-F707的用戶能夠從下列解析度中 選擇2560x19202560(3:2) /2,"707_/ 2048x 1536 1280x960 640 x 480注意的是，所有這些解析度選項都具有寬高比4: 3，除了第二 個("560 ( 3: 2 )")具有3: 2寬高比之外。在該照相機中，用 戶選擇捕獲可能具有4: 3或3: 2寬高比的最高解析度照片。劇院銀幕、電視機和計算機顯示器(臺式機或膝上型電腦)已 引入了一個新的寬高比標準16: 9。另外，存在具有特定尺寸和寬高 比的圖像需要交付公布的情況。為了生成寬高比既不是4: 3也不是 3: 2的圖像，必須在計算機上利用圖像編輯軟體編輯圖像，這是一 種完全的手工處理。這種處理的一個實例在美國專利6,650,366 (以下稱'366專利) 中得以公開。在'366專利中，數位照相機將從圖像傳感器所捕獲的 未經壓縮的數字圖像存儲在照相機內的存儲器上。然後，用戶選擇
要處理的圖像，並且規定輸出圖像的所期望的剪輯尺寸。所述尺寸 能夠以像素的方式或者以最終列印尺寸的方式來規定。然後圖像處理程序便如用戶所規定的那樣來剪輯圖像，並執行CFA內插和空間 處理，以產生最終的輸出圖像。所述剪輯和內插步驟可以在主計算 機上或者在數位照相機中被執行。該專利的目的是在對其單次內插 之前，在所述照相機中對該圖像實施剪輯功能，而非首先在所述照 相機中對其內插，然後在PC上進行剪輯並"放大(upsize)"至(剪輯過的寬高比的)較高的解析度，從而需要第二內插。所述第二內 插因其正生成像素而將產生不期望的圖像偽影。圖像要被"放大" 的理由的實施例是如果用戶以解析度為1280 x 960 ( 4: 3 )捕獲了圖 像，但是想要將該圖像以300dpi列印在7" x IO"格式紙上，因此需 要3072 x 2048 ( 3: 2 )解析度的圖像。美國專利公布號2004/0257458還涉及可調整的寬高比，但僅在 用於數位照相機的取景(view-finding)法方面，而非用於實際所捕 獲的圖像的可調整的寬高比。在該公布中，所述數位照相機的用戶 從一組預定的寬高比中選擇某一寬高比。然後，由所述圖像捕獲設 備要採用的圖像幀被顯示在數位照相機的取景器中，並根據所選擇 的寬高比被標記，以使所期望的幀部分與其它幀部分相區別。然後 與所選的寬高比相關的信息記錄在所捕獲的圖像的數字文件中。當 要洗印或列印所捕獲的數字圖像時，圖像輸出裝置輸出符合所選的 寬高比的圖像幀。雖然上面描述了用於向用戶提供調整寬高比方法的常規途徑， 但是這些常規途徑有一些缺點。 一個缺點是用戶被限制於至多兩種 不同的寬高比4: 3和3: 2，並且因此不能容易地生成16: 9或任何非標準寬高比的圖像。有關的缺點是用戶被限制於製造商預設圖像 尺寸(如為SONYDSC-F707上面所列出)的有限數量，因此即使以 標準的寬高比，也不能容易地且自動地生成非標準尺寸的圖像。另 一缺點是，在上面描述的兩種常規方法中，圖像傳感器捕獲全尺寸 的圖像，隨後對其進行剪輯和內插。結果是從所述圖像傳感器收集 了不需要的數據，導致不必要的轉換處理，並因此造成數位照相機 電池壽命的浪費、處理時間的浪費、以及使用比所需更多的照相機 存儲存儲器。 因此，需要一種方法和裝置以允許用戶在數字圖像捕獲設備中 建立可變圖像尺寸。所述方法和裝置應允許數字圖像捕獲設備的用 戶定義圖像尺寸，捕獲圖像，以及使結果圖像具有用戶所定義的尺 寸。發明內容本發明提供一種方法和裝置用以允許用戶在帶有圖像傳感器的數字圖像捕獲設備中建立可變圖像尺寸。本發明的方面包括允許 用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、以及圖像的列印尺寸之一 的值來為利用所述圖像捕獲設備將要捕獲的圖像規定自定義輸出尺 寸；從所述圖像的用戶規定的輸出尺寸中確定所述圖像傳感器的相 應捕獲區域；捕獲僅對應於所述圖像傳感器的捕獲區域的傳感器數 據；以及將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖 像。本發明的第二實施例提供了直接從原始傳感器數據、而非從圖 像文件內插數據來按比例縮放所述圖像數據的能力。在用戶已經規 定了自定義像素尺寸大於所述圖像傳感器的情況下，所述圖像數據 可以按比例放大(upscale)，或者在用戶規定尺寸小於所述圖像傳 感器的情況下，所述圖像數據可以按比例縮小。在所述自定義尺寸 大於所述圖像傳感器的情況下，所述圖像捕獲設備從該自定義尺寸 計算出所述寬高比，並通過只對保持所計算的寬高比可能的所述圖 像傳感器最大區域的像素值進行數位化，而非處理整個像素陣列來 捕獲所述圖像。所述原始數據將可用於所述內插/比例縮放算法來最 大限度地利用傳感器數據來生成所述輸出圖像。由於所述原始傳感 器數據是可用的，且所述比例縮放功能能夠與內插功能相結合，因 此與簡單按比例縮放經過內插和壓縮的圖像相比將得到更高解析度圖像。按比例縮小給所述圖像捕獲設備提供了輸出比所述傳感器陣列 小的用戶規定的圖像尺寸的能力。本發明的這個實施例提供一種改 進途徑，以通過採用可用於所規定的寬高比的最大量傳感器數據， 並然後內插和按比例縮放所述圖像數據到所需尺寸，來產生小於所 述傳感器尺寸的圖像。由於對每個輸出像素使用多於一個的傳感器 像素數據，因此包括精細設計的銳化算法的組合式內插和比例縮放
功能將產生較高質量的圖像。所創建的文件具有所規定的尺寸，但 質量隨尺寸縮小而提高。這當然不會降低處理負擔和電池消耗，而 將降低存儲需求並給出優良的結果。根據這裡所公開的方法和裝置，本發明允許用戶在所述圖像捕 獲設備中自動生成所期望的尺寸和形狀屬性的圖像，而無需利用圖 像編輯軟體在個人計算機上編輯所述圖像。另外，所述圖像設備只 捕獲與所規定的自定義尺寸的圖像相對應的數據。最後，所述用戶 能夠在進行捕獲之前準確地在所述照相機取景器上觀看要捕獲的圖 像。


圖1為一流程圖，其示出了根據優選實施例允許用戶在圖像捕 獲設備中建立可變圖像尺寸的過程，其中用戶輸入所述圖像的像素 尺度。圖2為一框圖，其示出了根據本發明所使用的數字圖像捕獲設 備的結構體系。圖3為一流程圖，其更詳細地示出了允許用戶建立可變圖像尺 寸的過程。圖4A、 4B,和4C為示出了實現本發明的優選實施例的數字圖像捕獲設備的示例性用戶界面的簡圖。圖5A和5B描繪示出了用於根據第二實施例建立可變圖像尺寸 的詳細過程的簡圖，其中執行按比例縮放。
具體實施方式
本發明涉及用於允許用戶為數字圖像捕獲設備建立可變圖像尺 寸的方法和裝置。提供下面的描述以使本領域的普通技術人員能夠 理解並使用本發明，並在專利申請的上下文及其要件中提供。對在 所描述的優選實施例的各種修改以及一般性原理和特徵對本領域的 技術人員是顯而易見的。因此，並非試圖將本發明局限於所示的那 些實施例，而是要使本發明與在此所描述的原理和特徵相一致的最 寬範圍一致。本發明提供用於允許用戶在數字圖像捕獲設備中建立可變圖像 尺寸的方法和裝置，使得所結果圖像將具有包括寬高比和/或像素數 量在內的用戶定義的尺寸。所述優選實施例允許數字圖像捕獲設備
的用戶為將要捕獲的圖像規定自定義輸出尺寸。所述用戶可以通過輸入圖像尺度(如以像素為單位)、寬高比或列印尺寸的值來規 定自定義輸出尺寸。因此，所述圖像捕獲設備從用戶規定的圖像輸 出尺寸中確定所述圖像傳感器的相應捕獲區域，並通過所述圖像傳 感器捕獲僅對應於所述圖像傳感器的捕獲區域的傳感器數據。然 後，所述圖像捕獲設備將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸 出尺寸的圖像。由於僅僅使用對捕獲所規定的自定義尺寸所必需的 圖像傳感器部分，本發明不再需要不必要的轉換處理，並因此延長 了所述數字圖像捕獲設備的電池壽命。另外，所述圖像捕獲裝置將 使用較小的存儲器，且在大多數情況下具有更快的圖像處理時間。本發明包括兩個實施例， 一個不對所捕獲的傳感器數據進行按 比例縮放， 一個進行按比例縮放。首先描述非比例縮放實施例，接 著是比例縮放實施例。圖1為一流程圖，示出了根據優選實施例允許用戶在圖像捕獲 設備中建立可變圖像尺寸的過程，其中，用戶輸入所述圖像的像素 尺度。所述過程開始於步驟10,在該步驟中，允許用戶通過規定圖 像尺度、圖像的寬高比、以及圖像的列印尺寸之一的值來為利用所 述圖像捕獲設備將要捕獲的圖像規定自定義輸出尺寸。例如，能夠 在所述圖像捕獲設備的用戶界面上顯示屏幕，以允許用戶為所期望 的輸出文件輸入自定義高度和寬度(HxW)像素尺度，這也內在地設定了所述寬高比。當輸入像素尺度時，設定像素寬度可以獨立於 設定像素高度，並且因此在1和圖像傳感器對任一尺度的物理界限 之間的任何可能的範圍均是可行的。對於這種"非比例縮放(non-scaling)" 實施例，規定所期望的輸出文件尺寸的可替代方法包括設 定要捕獲圖像的寬高比。在這種情況下，以像素為單位計算最大傳 感器區域，以確定所規定的寬高比。在步驟12中，根據圖像的用戶規定的輸出尺寸來確定所述圖像 傳感器的相應捕獲區域。另外，所述圖像捕獲設備能夠確定所規定 的自定義尺寸是否有效。這可以通過將自定義尺寸和所述圖像傳感 器的最大像素尺度進行比較來完成，並且如果用戶試圖超出任何設 備最大像素尺度，則提醒用戶輸入無效。在步驟14中，捕獲僅對應於所述圖像傳感器的捕獲區域的傳感 器數據。例如，響應於用戶按下快門按鈕，或以其它方式啟動圖像 捕獲，照相機捕獲電子設備得到指示，僅捕獲和處理在圖像傳感器 中落入從用戶輸入所計算的捕獲區域尺度內的像素。例如，在諸如電荷耦合器件(charge coupled device, CCD )的圖像傳感器中，所述的像素進行轉換之前被、二棄。在CMOS圖像傳感器中，實際上只獲 得由所述捕獲區域所定義的像素。利用互補型金屬氧化物半導體 (complementary metal oxide semiconductor, CMOS )傳感器,所述圖像捕獲設備中的處理器能獨立地讀取每個像素的圖像數據，而不 必像利用CCD傳感器需要做的那樣首先將不期望的像素數據"移 出，，。在步驟16中，所捕獲的傳感器數據被處理成用戶規定的輸出尺 寸的圖像。由所述圖像傳感器捕獲的像素數據具有由用戶輸入的自 定義尺寸所規定的像素高度和寬度。然後，將經過處理的傳感器數 據存儲在圖像文件中，能夠如所期望的那樣進行觀看、傳送或列印。根據示例性實施例，所述圖像捕獲設備能夠顯示通過所述圖像 傳感器僅利用與用戶定義的自定義尺寸的尺度/寬高比相匹配的圖像 傳感器區域所將要捕獲的場景的實時取景(live view)圖像。所述實 時取景圖像能夠在圖像捕獲設備的取景器或顯示部分來呈現。這能 向用戶提供在進行捕獲之前準確地框出並觀看其圖像。在相關實施 例中，如果所述實時取景圖像落在預定閾值尺寸以下，那麼所述實 時取景圖像能夠被按比例放大，以便為用戶提供場景的較大取景。因此，本發明的優選實施例有幾個優點。 一個優點是向用戶提 供完全的自由來捕獲他們所希望的任何像素尺寸的和他們想要的任 何寬高比的圖像(在圖象傳感器的質量極限之內)。另一個優點是 允許用戶在捕獲圖像之前，在照相機取景器中框出非標尺寸和/或寬 高比的圖像，而非用戶事後利用軟體應用人工地剪輯所述圖像。還 有一個優點是，根據所選的輸出圖像尺寸，能夠避免不必要的數據 轉換和處理，這能夠增進所述圖像捕獲設備的儲備電源功率。圖2為一框圖，示出了根據本發明所使用的數字圖像捕獲設備 的結構體系。下面描述的結構體系可以應用於裝有例如包括數字靜 像照相機、數字攝像機、PDA、或照相手機的數位照相機的任何便
攜式電子設備。所述數字圖像捕獲設備100優選地包括圖像傳感 器102、數位照相機前端信號處理器104、處理器106、至少一個存 儲器107、以及用戶界面108。所述用戶界面108還包括用戶輸入界 面110、 LCD控制器112、顯示器114、以及可選取景器116。所述 圖像傳感器102可以包括CCD、 CMOS或其它類型的傳感器，且其 中的元素可以包括《象素或感光單元(photosite)。所述用戶界面108 允許用戶控制圖像捕獲設備100的特徵、功能和設定，包括規定自 定義圖像尺寸，而所述處理器106控制並實現所述圖像捕獲設備100 的特徵和功 肯巨。在優選實施例中，自定義圖像尺寸特徵在軟體118中實現，該 軟體由處理器106執行，並在所述顯示器114上顯示屏幕，以允許用 戶在利用所述用戶輸入界面110捕獲圖像之前，設定自定義圖像尺 寸。 一旦用戶輸入(多個)自定義圖像尺寸值，常規尺寸值就被存 儲在所述存儲器107中的自定義尺寸數據結構120中。所述圖像傳感 器102的最大尺度122可以包含在配置文件122中，該配置文件也可 以存儲在所述存儲器107中。圖3為一流程圖，更詳細地示出了允許用戶建立可變圖像尺寸 的過程。參照圖3，所述過程開始於步驟200，在該步驟中，所述圖像捕 獲設備的用戶在捕獲一組一個或多個圖像之前要求改變所述圖像尺 寸。在優選實施例中，這通過按下菜單按鈕以便訪問菜單來調整照 相機的設置和參數來完成。在優選實施例中，顯示包含"圖像尺寸" 菜單的照相機設置選項列表。在步驟202中，所述用戶滾動所述圖 像尺寸菜單以改變圖像尺寸。圖4A、 4B、和4C為示意圖，示出了用於實現本發明優選實施 例的數字圖像捕獲設備的示例性用戶界面。圖4A為一示意圖，示出 了在所述顯示器14上所顯示的圖像尺寸菜單。圖像捕獲設備100還 包括四嚮導航控制器126以及一個或多個軟鍵128，用於選擇顯示在 相應軟鍵128之上的標籤中的功能。在優選實施例中，所述圖像尺 寸菜單包括預先設定的圖像尺寸的選項以及用於設置"自定義尺 寸"的選項。再次參照圖3，在步驟204中，響應於用戶選擇自定義尺寸菜單
選項，顯示屏幕以允許用戶設置其選擇的圖像尺寸。
圖4B為一示意圖，示出了自定義尺寸屏幕的用戶界面。在優選 實施例中，所述自定義尺寸屏幕顯示兩個尺度輸入區130， 一個用於 高度， 一個用於寬度。每個輸入區可以有四個或更多數字的空間， 其中每個空間中的數字均可以通過按下所述導航控制器126上的左/ 右按鈕進行導航。每個空間中的值均可以通過按下所述導航控制器 126上的上/下按鈕來切換以置換數字0-9。其它輸入方法也可以使 用，如直接經由在諸如照相機手機和PDA之類的設備上所包含的鍵 區輸入所述尺度的值。
可替代地，代替或除所述像素尺度區130之外，可以在所述自 定義尺寸屏幕上顯示寬高比區。在這種情況下，將自動計算像素尺 度，以便使用與所述寬高比一致的傳感器數據的最大區域。在第三 實施例中，能夠示出所有三個區，其中從由用戶所輸入的像素計算 所述寬高比區中的值，從所述寬高比區計算像素值。在該情況下， 用戶可以輸入像素值或者寬高比值，並自動觀看顯示在其它區中的 計算。
再次參照圖3，在顯示了所述自定義尺寸屏幕之後，在步驟206 中，用戶通過在所顯示的區中輸入值來規定自定義尺寸。在步驟208 中，所述處理器106確定用戶是否輸入了無效的自定義尺寸。在本 實施例中，這通過將用戶輸入的圖像尺寸與存儲在所述配置文件122 中的最大尺度進行比較來完成。如果自定義尺寸無效，則在步驟210 中，處理器106提醒用戶錯誤，並提示用戶重新輸入有效的圖像尺 寸。可替代地，所述自定義尺寸屏幕可自動地將所輸入的大於所述 傳感器尺寸的任何像素尺度轉換成最大可用值。在該情況下，差錯 消息或警告可以出現在所述自定義屏幕上，以便讓用戶知道所輸入 的值為何被自動修改了。
當成功地輸入了自定義圖像尺寸並返回到捕獲模式時，在步驟 212中，所述處理器106將該自定義尺寸保存在所述自定義尺寸數據 結構120中，並指令圖像傳感器102隻使用與所述自定義尺寸的尺度 相匹配的圖像傳感器區域來捕獲所述對象的實時取景。在步驟214 中，由具有所定義的自定義尺寸的圖像傳感器102所捕獲的對象的 實時取景然後在所述顯示器114、所述取景器116或者二者上予以顯
示。該實時取景圖像具有用戶輸入的自定義圖像尺寸的寬高比。
在步驟216中，通過聚焦、變焦等等，用戶根據其喜好對所述 圖像進行構圖，並通過按下在用戶輸入界面110上的諸如快門按鈕 之類的按鈕來啟動圖像捕獲。因此，在步驟218中，僅利用落入自 定義尺寸尺度內的像素，所述圖像傳感器102便可捕獲該圖像傳感 器102視界之內的對象的數字圖像數據。不使用所述圖像傳感器102 的其餘像素。在步驟220中，所述圖像傳感器102將圖像數據傳送給 數位照相機前端信號處理器104進行處理。在步驟222中，所述信號 處理器104將數字圖像數據傳送給對圖像數據執行各種圖像處理功 能的處理器106，選擇地作為預覽在LCD 114上顯示圖像，並將經 過處理的圖像數據存儲在所述存儲器107中的圖像文件124中。所述 預覽和所保存的圖像都具有由用戶所定義的自定義尺度/寬高比。
如上所述，在可替代的實施例中，用戶可以輸入特定的寬高比 來設定所述自定義尺寸，因此，所述處理器可產生和提供適合該寬 高比的一組圖像解析度尺寸供用戶從中選擇。 一種優選實施方式是 允許用戶選擇目標應用，而不是輸入寬高比值。例如，在你的TV上 觀看，或者以4 x 6列印或8 x 10列印，或在你的HDTV上放映，或 者以帶1，邊的13x9列印。這些示例的每一個都有特定的寬高比。 作為另一示例，對於公布可能需要特定的寬高比，例如l"xl.5"(打 印)@ 300 3 1 。用戶可以從用戶可能實際使用的(能夠提供多個預 設)的多個預設的目標應用中來進行挑選，或者選擇某一選項來建 立他或她自己的，或修改說明。最後， 一旦選定了所述目標應用， 便用該目標應用來指令所述處理器110如何剪輯取景器(為了使用 戶能夠看到最終圖像的適當的框架)，以及產生什麼樣的解析度。
在本發明的第二實施例中，圖像捕獲數據具有直接從原始傳感 器數據按比例放大或縮小圖像數據的能力，而不必在圖像捕獲之後 對數據進行內插。在用戶已經規定了大於圖像傳感器的自定義像素 尺寸的情況下，所述圖像數據可以按比例放大，或者在用戶規定小 於所述圖像傳感器的尺寸情況下，所述圖像數據可以按比例縮小。 在所述自定義尺寸大於所述圖像傳感器的情況下，所述圖像捕獲設 備從自定義尺寸計算寬高比，並通過只對保持所計算的寬高比可能 的圖像傳感器最大區域的像素值進行數位化，而不處理整個像素矩
陣來捕獲所述圖像。原始數據將可用於內插/比例縮放算法，以最大 限度地利用傳感器數據來生成所述輸出圖像。由於所述原始傳感器 數據是可用的，且所述比例縮放功能能夠與內插功能相結合，因此 與簡單按比例縮放經過內插和壓縮的圖像相比將得到更高解析度圖 像。
按比例縮小為所述圖像捕獲設備提供了輸出小於傳感器陣列的 用戶規定圖像尺寸的能力。雖然實現這一結果的最簡單方法是根據 所規定的尺寸對圖像傳感器區域進行剪輯，但這有兩個主要的缺
陷圖像質量只相當於傳感器輸出，且所述取景器在已經很小的LCD 屏幕或取景器上可能非常小。本發明的這個實施例提供了一種改進 途徑，以通過將最大量的傳感器數據用於所規定的寬高比，並內插 和按比例縮放所述圖像數據到所期望的尺寸，來產生小於傳感器尺 寸的圖像。由於對每個輸出像素使用多於一個的傳感器像素數據， 因此包括精細設計的銳化算法的組合式內插和比例縮放功能將產生 較高質量的圖像。所生成的文件具有所規定的尺寸，但是質量隨著 尺寸減小而增加。這當然不會降低處理負荷和電池消耗，然而會降 低存儲需求並給出優化的結果。
圖5A和5B描繪了示出根據第二實施例建立可變圖像尺寸的更 詳細過程的圖解，在該實施例中執行比例縮放。該過程在步驟500 中開始，允許用戶通過規定圖像尺度(如以像素為單位)、圖像 的寬高比或圖像的列印尺寸的值來規定圖像的自定義輸出尺寸。除 非在步驟500中由用戶明確規定，否則所述圖像捕獲設備在步驟502 中從用戶規定的自定義輸出尺寸來計算用戶規定的寬高比。
在優選實施例中，在步驟500中，用戶規定或選擇圖像的列印 尺寸。或者輸入列印解析度(像素/單位距離)，或者選擇當前的打 印機模式，其中照相機軟體能可以從所述當前的印表機模式中推斷 出所需的列印解析度。可替代地，可以使用在大多數印表機上都能 得到很好結果的默認解析度。根據印表機，典型值包括300dpi、 288dpi，或360dpi。這將為用戶降低複雜性。因此，通過將所期望的 列印尺寸與解析度和所計算的用戶規定的寬高比相乘，能夠確定輸 出圖像的像素尺度。
在步驟504中，所述圖像捕獲設備100計算具有與所述用戶規
定的寬高比相同的寬高比的可用圖像傳感器102最大區域。在步驟 504A中，如果確定所述用戶規定的寬高比大於所述傳感器的寬高 比，那麼在步驟504B中對圖像傳感器102的頂部和底部部分進行剪 輯，使得經過剪輯的傳感器102的結果寬高比與用戶規定的寬高比 相匹配。在步驟504C中，如果確定兩個寬高比相等，那麼在步驟504D 中使用所述傳感器102的整個區域用於圖像捕獲。在步驟504E中， 如果確定用戶規定的寬高比小於所述傳感器的寬高比，那麼在步驟 504F中對圖像傳感器102的左邊和右邊部分進行剪輯，使得經過剪 輯的傳感器102的結果寬高比與用戶規定的寬高比相匹配。因此， 在優選實施例中，當需要按比例放大時，通過設定捕獲區域的至少 一個尺度等於傳感器尺度，來將傳感器102的捕獲區域設定為所規 定的寬高比。
在步驟506中，通過計算自定義輸出尺寸與傳感器102的經過 剪輯的區域之比來從傳感器102的經過剪輯的區域計算比例縮放因 數。如果使用電子取景器，則所述照相機只在照相機取景器上顯示 所選擇的要捕獲的區域，且用戶可以利用該經修改的取景器顯示來 框出要捕獲的圖像。在步驟508中，只利用傳感器102的經過剪輯的 區域來捕獲圖像數據。然後，在步驟510中，通過利用所述比例縮 放因數內插和按比例縮放所述傳感器數據，所述處理器106將所述 原始傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖像。
在優選實施例中，所述圖像捕獲設備102可以對極端寬高比的 檢查，並可以設定一個最大比，諸如限制所述比小於5: l可能是個 好構思(3: 1的全景拍攝作為捕獲選擇將會是所希望的)。如果用 戶規定小於傳感器尺寸的圖像，那麼能夠提供比例縮放或非比例縮 放的附加選項。非比例縮放將降低處理和電池消耗，但也會減小取 景器尺寸(剪輯取景器來匹配所述捕獲數據)。可替代地，能夠從 經過剪輯的傳感器數據按比例放大取景器圖像，以至少填充取景器 LCD的水平或垂直尺度。
除了上述"自定義尺寸"選項之外，圖4A、 4B、和4C中所描 繪的圖像尺寸菜單還能包括用於規定利用所述圖像捕獲設備將要捕 獲的圖像的"自定義剪輯尺寸"、"自定義列印尺寸"、以及"自定 義尺寸調整(Custom Resize)"的選項。這些附加的輸出尺寸定位(sizing )選項可以經由所述顯示器14作為主圖像尺寸菜單上的選項 或者作為"自定義尺寸"尺寸定位選項的子選項來呈現給用戶。
所述"自定義剪輯尺寸"選項允許用戶對被捕獲的圖像進行剪 輯。所述剪輯尺寸尺度必須小於或等於傳感器尺寸，且利用該選項 執行非比例縮放。由於僅僅對應於自定義剪輯尺寸的傳感器數據部 分被處理成最終圖像，因此該選項減少了捕獲設備上的圖像處理負 荷。如果所選擇的剪輯尺寸落在闊值以下，那麼可以按比例放大所 述實時取景器圖像來填充該取景器，以使用戶容易地框出要捕獲的 圖像。
所述"自定義列印尺寸"選項允許根據用戶規定的列印尺寸來 對圖像進行尺寸調整。利用該尺寸定位選項，用戶能夠規定與所述 圖像捕獲設備相連的特定印表機，或者規定要列印的最終圖像的打 印尺寸。於是，所述處理器106能確定最佳比例縮放因數和剪輯尺 寸(對於所確定寬高比的最大尺寸)以生成所希望的列印的圖像。
所述"自定義尺寸調整"選項允許最終圖像尺寸尺度小於由用 戶所要規定的傳感器。但是不像上述"自定義剪輯尺寸"尺寸定位 選項那樣，利用所述"自定義尺寸調整"選項，所計算的寬高比的 傳感器最大區域被用於捕獲圖像。然後將所捕獲的圖像數據內插並 按比例縮放，以生成最終圖像。如上所述，由於使用多於一個的傳 感器像素數據來計算每個輸出像素，所捕獲的圖像數據的組合式內 插和比例縮放將產生質量高於剪輯圖像的圖像。
已經公開了 一種用於允許用戶在數字圖像捕獲設備中建立可變
圖像尺寸的方法和裝置。根據所示的實施例，完成了對本發明的描 述，並且本領域的普通技術人員應該容易地認識到可能有所述實施 例的變型，並且任何變型均在本發明的精神和範圍之中。例如，一 種擴展是在能夠進行網絡通信的圖像捕獲設備中實現本發明，並通 過網絡遠程設定可變圖像尺寸，諸如在安全照相機和網絡照相機 (web camera)等等的情況下。因此，可以由本領域的普通技術人 員在不脫離所附權利要求的精神和範圍的情況下進行多種修改。
權利要求
1.用於允許用戶在帶有圖像傳感器的數字圖像捕獲設備中建立可變圖像尺寸的方法，包括允許用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、以及圖像的列印尺寸之一的值來為利用所述圖像捕獲設備將要捕獲的圖像規定自定義輸出尺寸；從所述圖像的用戶規定的輸出尺寸來確定圖像傳感器的相應捕獲區域；捕獲僅對應於所述圖像傳感器捕獲區域的傳感器數據；以及將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖像。
2. 權利要求1的方法還包括在捕獲所述圖像後，將圖像數 據作為圖像文件輸出。
3. 權利要求2的方法還包括在所述用戶界面上顯示由所述 圖像傳感器僅利用與由用戶所定義的自定義尺寸的尺度/寬高比相匹 配的圖像傳感器區域所將要捕獲的場景的實時取景圖像。
4. 權利要求3的方法還包括如果所述實時取景圖像落在預 定閾值尺寸以下，那麼將所述實時取景圖像按比例放大，以便為用 戶提供較大的取景。
5. 權利要求4的方法還包括提供電荷耦合器件(CCD)作 為圖像傳感器，並移下所述捕獲區域之外的所有不必要的像素行並 在對含有所述圖像的像素進行處理之前，丟棄這些像素。
6. 權利要求4的方法還包括提供互補型金屬氧化物半導體 (CMOS)作為圖像傳感器，且只需要由所述捕獲區域定義的像素。
7. 權利要求1的方法還包括允許用戶輸入自定義的高度和 寬度(HxW)像素尺度，由此內在地設定所述寬高比。
8. 權利要求7的方法還包括允許用戶獨立於設定像素高度 而輸入像素寬度，由此允許在1和圖像傳感器對任一尺度的物理界 限之間的範圍。
9. 權利要求1的方法還包括允許用戶輸入特定的寬高比來 設定所述自定義尺寸。
10. 權利要求9的方法還包括響應於用戶輸入特定的寬高比， 產生並顯示適合所述特定的寬高比的一組圖像解析度尺寸供用戶選 擇。
11. 權利要求1的方法還包括允許用戶選擇目標應用以設定 所述自定義尺寸。
12. 權利要求1的方法還包括由所述圖像捕獲設備確定由用 戶輸入的自定義尺寸是否有效。
13. 權利要求12的方法還包括提醒用戶關於無效的輸入。
14. 權利要求13的方法還包括通過將自定義尺寸和所述圖像 傳感器的最大像素尺度進行比較，確定由用戶輸入的自定義尺寸是 否有效。
15. 權利要求1的方法還包括執行以下至少一個當用戶已 經規定自定義尺寸大於所述圖像傳感器時，按比例放大所述圖像數 據，以及當用戶規定自定義尺寸小於所述圖像傳感器時，按比例縮 小所述圖像數據。
16. 權利要求15的方法還包括在所述自定義尺寸大於所述圖 像傳感器的情況下，從所述自定義尺寸計算所述寬高比，並通過只 對保持所計算的寬高比可能的圖像傳感器最大區域的像素值進行數 字化來捕獲所述圖像。
17. 權利要求1的方法，其中，當所述圖像的用戶規定的輸出 尺寸需要小於所述圖像傳感器的全捕獲區域時，所述方法包括根據所述圖像傳感器的最大捕獲區域來捕獲傳感器數據；以及 內插並按比例縮小所捕獲的傳感器數據以生成所述圖像的用戶 規定的輸出尺寸。
18. —種數字圖像捕獲設備，包括用於捕獲數字圖像數據的圖像傳感器； 至少一個存儲器；包括至少一個顯示器的用戶界面；以及處理器，其與所述圖像傳感器、存儲器以及用戶界面相耦合， 所述處理器被編程以執行以下功能允許用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、以及圖像的列印 尺寸之一的值來為利用所述圖像捕獲設備所將要捕獲的圖像規定自 定義輸出尺寸；從所述圖像的用戶規定的輸出尺寸來確定所述圖像傳感器的相 應捕獲區域；捕獲僅對應於所述圖像傳感器捕獲區域的傳感器數據；以及 將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖像。
19. 權利要求18的系統，其中，所述處理器將捕獲數據作為圖 像文件存儲。
20. 權利要求19的系統，其中，所述處理器在所述用戶界面上顯示由所述圖像傳感器只利用與由用戶所定義的自定義尺寸的尺度/ 寬高比相匹配的圖像傳感器的區域所將要捕獲的場景的實時取景圖 像。
21. 權利要求20的系統，其中，如果所述實時取景圖像落在預 定閾值尺寸以下，那麼對所述實時取景圖像按比例放大，以便為用 戶提供較大的取景。
22. 權利要求18的系統，其中，所述圖像傳感器包括電荷耦合 器件(CCD)，且其中移下所述捕獲區域之外的所有不必要的像素 行，使得在對含有所述圖像的像素進行處理之前，丟棄這些像素。
23. 權利要求18的系統，其中，所述圖像傳感器包括互補型金 屬氧化物半導體(CMOS)，且所述圖像傳感器只需要所述捕獲區域 定義的像素。
24. 權利要求18的系統，其中，所述處理器允許用戶輸入自定 義高度和寬度(HxW)像素尺度，由此內在地設定所述寬高比。
25. 權利要求24的系統，其中，所述處理器允許用戶獨立於設 定像素高度而輸入像素寬度，由此允許在1和圖像傳感器對任一尺 度的物理界限之間的範圍。
26. 權利要求18的系統還包括允許用戶輸入特定的寬高比來 設定所述自定義尺寸。
27. 權利要求26的系統還包括響應於用戶輸入特定的寬高 比，產生並顯示適合所述特定的寬高比的一組圖像解析度尺寸供用 戶選擇。
28. 權利要求18的系統還包括允許用戶選擇目標應用以設定 所述自定義尺寸。
29. 權利要求18的系統，其中，所述存儲器包括存儲所述圖像 傳感器的最大尺度的配置文件，以及其中，所述處理器通過將自定義尺寸和所述圖像傳感器的最大尺度進行比較來確定由用戶輸入的 自定義尺寸是否有效。
30. 權利要求18的系統還包括執行以下至少之一當用戶已 經規定自定義尺寸大於所述圖像傳感器時，按比例放大所述圖像數 據，以及當用戶規定自定義尺寸小於所述圖像傳感器時，按比例縮 小所述圖像數據。
31. 權利要求18的系統還包括在所述自定義尺寸大於所述圖 像傳感器的情況下，從所述自定義尺寸計算所述寬高比，並通過只 對保持所計算的寬高比可能的所述圖像傳感器最大區域的像素值進 行數位化來捕獲所述圖像。
32. 用於允許用戶在圖像捕獲設備中建立可變圖像尺寸的方 法，包括在圖像捕獲之前，允許用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、 以及圖像的列印尺寸之一的值來為所述圖像輸入自定義輸出尺寸；響應於用戶啟動圖像捕獲，指令所述圖像傳感器僅捕獲在圖像 傳感器中落入由用戶設定的自定義輸出尺寸以內的像素；以及將由所述圖像傳感器所捕獲的像素數據存儲在圖像文件中，所 述圖像文件具有由所述自定義輸出尺寸所規定的像素高度和寬度。
33. 用於允許用戶在帶有圖像傳感器的數字圖像捕獲設備中建 立可變圖像尺寸的方法，包括允許圖像捕獲設備的用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、 以及圖像的列印尺寸之一的值來為利用所述圖像捕獲設備將要捕獲 的圖像規定自定義輸出尺寸；如果沒有明確地規定，那麼從所述自定義輸出尺寸計算用戶規 定的寬高比；通過以下方式來計算具有與用戶規定的寬高比相同的寬高比的 可用圖像傳感器最大區域響應於用戶規定的寬高比大於所述圖像傳感器的寬高比， 對所述圖像傳感器的頂部和底部部分進行剪輯，使得所述經過剪 輯的圖像傳感器的寬高比與用戶規定的寬高比相匹配；響應於用戶規定的寬高比等於所述圖像傳感器的寬高比， 使用傳感器的整個區域用於圖像捕獲；和響應於用戶規定的寬高比小於所述圖像傳感器的寬高比， 對圖像傳感器的左邊和右邊部分進行剪輯，使得經過剪輯的圖像傳感器的寬高比與用戶規定的寬高比相匹配； 通過計算自定義輸出尺寸與所述圖像傳感器的經過剪輯的區域 之比而從所述圖像傳感器的經過剪輯的區域來計算比例縮放因數；捕獲只對應於所述圖像傳感器的經過剪輯的區域的傳感器數據；通過利用比例縮放因數來內插和按比例縮放所述傳感器數據， 將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖像。
34. 權利要求33的方法還包括通過從基於所述自定義輸出尺 寸的表格重新得到所述寬高比來計算所述寬高比。
35. 權利要求34的方法還包括響應於用戶規定的寬高比等於 所述圖像傳感器的寬高比，使用所述傳感器的整個區域用於圖像捕獲o
36. 權利要求35的方法還包括當需要按比例放大時，通過設 定捕獲區域的至少一個尺度等於傳感器尺度來將所述傳感器上的捕 獲區域設定為用戶規定的寬高比。
37. —種計算機可讀介質，其包含用於允許用戶在帶有圖像傳 感器的數字圖像捕獲設備中建立可變圖像尺寸的方法和裝置用的程 序指令，所述程序指令用於允許圖像捕獲設備的用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、 以及圖像的列印尺寸之一的值來為利用所述圖像捕獲設備將要捕獲 的圖像規定自定義輸出尺寸；從所述圖像的用戶規定的輸出尺寸來確定所述圖像傳感器的應 -故捕獲的相應區域；捕獲僅對應於所確定的傳感器區域的傳感器數據；以及將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖像。
全文摘要
本發明描述了用於允許用戶在帶有圖像傳感器的數字圖像捕獲設備中建立可變圖像尺寸的方法和裝置。本發明的方面包括允許用戶通過規定圖像尺度、圖像的寬高比、以及圖像的列印尺寸之一的值來為利用圖像捕獲設備將要捕獲的圖像規定自定義輸出尺寸；從所述圖像的用戶規定的輸出尺寸來確定所述圖像傳感器的相應捕獲區域；捕獲僅對應於所述圖像傳感器的捕獲區域的傳感器數據；以及將所捕獲的傳感器數據處理成用戶規定的輸出尺寸的圖像。
文檔編號H04N5/225GK101160958SQ200680010352
公開日2008年4月9日 申請日期2006年3月13日 優先權日2005年3月31日
發明者E·C·安德森, J·弗裡 申請人:森內拉科技有限責任公司