在變化光強條件下的數字圖像捕獲的製作方法

2023-09-23 14:04:45

在變化光強條件下的數字圖像捕獲的製作方法
【專利摘要】提供了一種用於調整照相機快門時滯的方法。在所述方法中，收集對應於在使用脈衝寬度調製(PWM)來控制環境光的物理環境中遇到的環境光的數據。所述脈衝寬度調製對應於PWM定時模型。當接收到曝光請求時，使用所述PWM定時模型來計算所述照相機快門時滯。所計算的快門時滯是基於物理環境的環境光水平被預測將處於所選光輸出水平(諸如由照相機的用戶選擇的功率水平)的未來時間點。當所計算的照相機快門之後已經期滿時，打開照相機的快門，促使照相機透鏡被曝光，這導致被捕獲的曝光。
【專利說明】在變化光強條件下的數字圖像捕獲

【技術領域】
[0001]本公開涉及一種在使用脈衝寬度調製(PWM)來對環境光進行調光的環境中捕獲數字圖像的方法。

【背景技術】
[0002]用於建築照明(例如，室內住宅照明、商業照明、劇場舞臺照明等)的傳統設備使用熱鎢絲作為發光源。此類設備通常被使用新技術的一些設備替換，其中，使用更加具有能量效率或在特徵和性能方面提供更多靈活性或兩者的光發射器來替換熱鎢絲。被快速採用的一種此類技術是LED(發光二極體)照明。雖然相比於作為用於人類視覺的光源的鎢絲照明提供了優點，但LED燈在靜止攝影和視頻攝像兩者中都引起針對數字圖像捕獲的顯著挑戰。在這些挑戰之中的是利用基於LED照明時光強的變化。
[0003]用於對LED燈進行調光的常見技術是脈衝寬度調製(PWM)的使用。當使用PWM來對LED燈進行調光時，其效果是促使LED在全光輸出和零光輸出兩者之間循環。在「全開」和「全閉」之間的此循環是以高到足以對於人眼而言不可見的頻率完成的，並且被人感知為其中燈看起來被調光的光強降低。然而，此類循環可以被現代數字成像系統捕獲，現代數字成像系統使用快門來定義特定曝光時段，該曝光時段通常是一秒的一小部分。例如，當使用PWM來對LED燈進行調光以使得其每秒100次地在「全開」和「全閉」之間循環時:5ms打開、然後5ms關閉、然後5ms打開等等。如果使用數字式照相機來使用l/1000s(lms)的快門速度來捕獲照片，則根據遮光器行進的精確時間，曝光可能在LED打開的時段或LED關閉的時段期間進行。這兩種情況將導致相差懸殊的曝光。這種現象對當在LED照明下進行靜止攝影或視頻攝像時所使用的快門速度施加限制。根據特定情況，此類限制可能引起不便，或者其可能是對良好圖像捕獲的不可逾越的障礙。例如:如果一個人正在進行運動攝影，則要求相對高的快門速度(例如，Ι/lOOOs)以「凍結」對象運動。如果上述現象對能夠使用的快門速度施加較低的限制(例如，1/lOOs)，則將不可能產生高質量動作照片。
[0004]因此，在本領域中需要解決上述問題。


【發明內容】

[0005]提供了一種用以調整照相機快門時滯的方法。在該方法中，收集對應於在使用脈衝寬度調製(PWM)來控制環境光(例如，調光等)的物理環境中遇到的環境光的數據。脈衝寬度調製對應於PWM定時模型。當接收到曝光請求時，使用PWM定時模型來計算照相機快門時滯。所計算的快門時滯是基於物理環境的環境光水平被預測將處於所選擇的光輸出水平(諸如由照相機的用戶選擇的功率水平)的未來時間點。當所計算的照相機快門時滯已截止時，打開照相機的快門，促使感光傳感器被曝光，這將導致被捕獲的曝光。
[0006]前述是概要描述且因此必然包含有對細節的簡化、總結以及省略；因此，本領域的技術人員將認識到，該概要描述僅僅是說明性的，且並非意圖以任何方式進行限制。僅由權利要求書定義的本發明的其他方面、發明特徵以及優點在下面闡述的非限制性的【具體實施方式】中將變得顯而易見。
[0007]從第一方面看，本發明提供了一種由信息處理系統執行的用於調整照相機快門時滯的方法，該方法包括:收集對應於物理環境的環境光的數據，其中使用脈衝寬度調製(PWM)來控制環境光，並且其中PWM對應於PWM定時模型；接收曝光請求；響應於接收到該曝光請求:基於所述物理環境的環境光被預測將處於所選光輸出水平的未來時間點，使用PWM定時模型，來計算照相機快門時滯；以及在所計算的照相機快門時滯已經期滿後打開照相機的快門，該打開引起傳感器的曝光，這導致被捕獲的曝光。
[0008]從另一方面看，本發明提供了一種用於調整照相機快門時滯的信息處理系統，該信息處理系統包括:一個或多個處理器；存儲器，被耦合到所述處理器中的至少一個；快門，由所述處理器中的至少一個控制，其中，該快門控制感光傳感器的曝光；以及存儲在所述存儲器中並由所述處理器中的至少一個執行指令集，其中，該指令集執行包括如下操作的動作:收集對應於物理環境的環境光的數據；其中使用脈衝寬度調製(PWM)來控制環境光，並且其中PWM對應於存儲在所述存儲器中的PWM定時模型；接收曝光請求；響應於接收到該曝光請求:基於物理環境的環境光被預測將處於所選擇的光輸出水平的未來時間點，使用所述PWM定時模型，來計算照相機快門時滯；以及在所計算的照相機快門時滯已經期滿之後，打開照相機的快門，該打開引起感光傳感器的曝光，這導致被捕獲的曝光，被捕獲的曝光被存儲在存儲器中。
[0009]從另一方面看看，本發明提供了一種用於調整照相機快門時滯的電腦程式產品，該電腦程式產品包括計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質可被處理電路讀取且存儲用於由所述處理電路執行以便執行用於執行本發明的步驟的方法的指令。
[0010]從另一方面看，本發明提供了一種存儲於計算機可讀介質上且可加載到數字式計算機的內部存儲器中的電腦程式，所述電腦程式包括軟體代碼部分，當所述程序在計算機上運行時，用於執行本發明的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]現在將參考在以下各圖所示的優選實施例，僅以示例的方式來描述本發明:
[0012]圖1是根據現有技術並且其中可以實現本發明的優選實施例的數據處理系統的框圖；
[0013]圖2是根據現有技術並且其中可以實現本發明的優選實施例的在利用LED「脈衝」照明的環境中捕獲對象的圖像的照相機的圖示；
[0014]圖3是示出了根據本發明的優選實施例的被執行以便在脈衝光條件下捕獲圖像的步驟的流程圖；
[0015]圖4是示出了根據本發明的優選實施例的被執行以便分析利用脈衝照明的環境光條件的步驟的流程圖；以及
[0016]圖5是示出了根據本發明的優選實施例的被執行以便基於照明條件而對照相機進行校準的步驟的流程圖。

【具體實施方式】
[0017]本文所使用的術語僅僅是出於描述特定實施例的目的，並且並非意圖是對本公開的限制。本文所使用的單數形式「一」、「一個」和「該」意圖也包括複數形式，除非上下文另外清楚地指明。還將理解的是，術語「包括」和/或「包含」當在本說明書中使用時指定所述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件和/或其群組的存在或添加。
[0018]以下權利要求書中的所有裝置或步驟加功能元件的相應結構、材料、動作以及等同物意圖包括用於與具體地要求保護的其他要求保護元素相組合地執行功能的任何結構、材料或動作。本公開的描述是出於圖示和描述的目的而提出的，但並非意圖是窮舉性的或局限於所公開形式的公開。在不脫離本公開的範圍和精神的情況下，許多修改和變化對於本領域的技術人員而言將是顯而易見的。選擇並描述實施例是為了以最佳方式解釋本公開的原理和實際應用，並且使得本領域的技術人員能夠理解用於具有適合於設想的特定使用的各種修改的各種實施例的公開。
[0019]所屬【技術領域】的技術人員應該知道，本發明的各個方面可以實現為系統、方法或電腦程式產品。因此，本發明的各個方面可以具體實現為以下形式，即:完全的硬體實施方式、完全的軟體實施方式(包括固件、駐留軟體、微代碼等)，或硬體和軟體方面結合的實施方式，這裡可以統稱為「電路」、「模塊」或「系統」。此外，在一些實施例中，本發明的各個方面還可以實現為在一個或多個計算機可讀介質中的電腦程式產品的形式，該計算機可讀介質中包含計算機可讀的程序代碼。
[0020]可以採用一個或多個計算機可讀介質的任意組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質例如可以是一但不限於——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件，或者前述各項的任意組合。計算機可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、可攜式計算機盤、硬碟、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或快閃記憶體)、光纖、可攜式緊湊盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述各項的任意適當組合。在本文的上下文中，計算機可讀存儲介質可以是任何包含或存儲程序的有形介質，該程序可以被指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用。
[0021]計算機可讀的信號介質可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數據信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數據信號可以採用多種形式，包括——但不限於——電磁信號、光信號或上述各項的任意適當組合。計算機可讀的信號介質還可以是計算機可讀存儲介質以外的任何計算機可讀介質，該計算機可讀介質可以發送、傳播或者傳輸用於由指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序
[0022]計算機可讀介質上包含的程序代碼可以用任何適當的介質傳輸，包括一但不限於一無線、有線、光纜、RF等等，或者上述的任意適當組合。
[0023]可以以一種或多種程序設計語言的任意組合來編寫用於執行本發明操作的電腦程式代碼，所述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言一諸如Java、Smalltalk、C++等，還包括常規的過程式程序設計語言一諸如「C」語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執行、部分地在用戶計算機上執行、作為一個獨立的軟體包執行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執行、或者完全在遠程計算機或伺服器上執行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網絡一包括區域網(LAN)或廣域網(WAN)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用網際網路服務提供商來通過網際網路連接)。
[0024]Java和所有基於Java的商標和徽標都是Oracle和/或其子公司的商標或註冊商標。
[0025]下面將參照根據本發明實施例的方法、裝置(系統)和電腦程式產品的流程圖和/或框圖描述本發明。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由電腦程式指令實現。這些電腦程式指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器，從而生產出一種機器，使得這些電腦程式指令在通過計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器執行時，產生實現流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規定的功能/動作的裝置。
[0026]也可以把這些電腦程式指令存儲在計算機可讀介質中，這些指令使得計算機、其它可編程數據處理裝置、或其他設備以特定方式工作，從而使得存儲在計算機可讀介質中的指令產生包括實現流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規定的功能/動作的指令的製造品。
[0027]還可將電腦程式指令加載到計算機、其他可編程數據處理設備或其他設備上以促使在計算機、其他可編程設備或其他設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現過程，使得在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖和/或框圖方框中指定的功能/動作的過程。
[0028]以下詳細描述一般地將遵循在上文所闡述的本公開的概要內容，並根據需要而進一步解釋和擴展本公開的各種方面和實施例的定義。
[0029]圖1示出信息處理系統100，其為能夠執行本文所述的計算操作的計算機系統的簡化示例。信息處理系統100包括被耦合到處理器接口總線112的一個或多個處理器110。處理器接口總線112將處理器110連接到北橋115，其也稱為存儲器控制器集線器(MCH)。北橋115被連接到系統存儲器120並提供供一個或多個處理器110訪問系統存儲器的手段。圖形控制器125也被連接到北橋115。在一個實施例中，PCI高速總線118將北橋115連接到圖形控制器125。圖形控制器125連接到顯示設備130，諸如計算機監視器。
[0030]北橋115和南橋135使用總線119而相互連接。在一個實施例中，總線是直接媒體接口(DMI)總線，其在北橋115和南橋135之間在每個方向上以高速傳輸數據。在另一實施例中，外圍部件互連(PCI)總線連接北橋和南橋。南橋135，也稱為I/O控制器集線器(ICH)，是通常實現以比由北橋提供的能力更慢的速度進行操作的能力的晶片。南橋135通常提供用來連接各種部件的各種總線。這些總線包括例如PCI總線和PCI告訴總線、ISA總線、系統管理總線(SMBus或SMB)和/或低引腳數(LPC)總線。LPC總線常常連接低帶寬設備，諸如啟動ROM 196和「遺留」1/0設備(使用「超I/O」晶片)。「遺留」1/0設備(198)可以包括例如串行和並行埠、鍵盤、滑鼠和/或軟盤控制器。LPC總線還將南橋135連接到可信平臺模塊(TPM) 195。在南橋135中常常包括的其他部件包括直接存儲器存取(DMA)控制器、可編程中斷控制器(PIC)以及存儲設備控制器，其使用總線184將南橋135連接到諸如硬碟驅動器的非易失存儲器設備185。
[0031]高速卡(ExpressCard) 155是將熱拔插設備連接到信息處理系統的插槽。高速卡155支持高速PCI和USB連接性兩者，因為其使用通用串行總線(USB)和PCI高速總線兩者連接到南橋135。南橋135包括USB控制器140，其提供到連接到USB設備的USB連接性。這些設備包括網絡攝像頭(照相機)150、紅外(IR)接收機148、鍵盤和軌跡板144以及提供無線個人域網(PAN)的藍牙設備146。USB控制器140還提供到其他USB連接設備142的USB連接，諸如滑鼠、可移動非易失存儲設備145、數據機、網卡、ISDN連接器、傳真、印表機、USB集線器以及許多其他類型的USB連接設備。雖然可移動非易失存儲設備145被示為USB連接設備,但可以使用諸如Firewire接口等的不同接口來連接可移動非易失存儲設備145。
[0032]無線區域網(LAN)設備175經由PCI或PCI高速總線172而連接到南橋135。LAN設備175通常實現空中調製技術的IEEE.802.11標準其中的一個，其全部使用相同的協議以在信息處理系統100與另一計算機系統或設備之間進行無線通信。光學存儲設備190使用串行ATA(SATA)總線188連接到南橋135。串行ATA適配器和設備通過高速串行鏈路進行通信。串行ATA總線還將南橋135連接到其他形式的存儲設備，諸如硬碟驅動器。諸如音效卡之類的音頻電路160經由總線158連接到南橋135。音頻電路160還提供諸如音頻線路輸入和光學數字音頻輸入埠 162、光學數字輸出和頭戴耳機插孔164、內部揚聲器166以及內部麥克風168之類的功能。乙太網控制器170使用諸如PCI或快速PCI總線之類的總線而連接到南橋135。乙太網控制器170將信息處理系統100連接100計算機網絡，諸如區域網(LAN)、及其他公共和私用計算機網絡。
[0033]雖然圖1示出了一個信息處理系統，但信息處理系統可採取許多形成。例如，信息處理系統可採取臺式計算機、伺服器、可攜式計算機、膝上計算機、筆記本或其他形式的計算機或數據處理系統的形式。另外，信息處理系統可以採取其他形式，諸如手持式或固定式照相機或數碼單反照相機(dSLR)。
[0034]圖2是在其中利用「LED」脈衝照明的環境中捕獲對象的圖像的照相機的圖示。數碼單反照相機(dSLR) 200在使用脈衝寬度調製(PWM)控制(例如，調光等)環境光的物理環境中，捕獲對象的圖像。如本文所使用的那樣，PWM包括傳統脈衝寬度調製以及用來通過快速地開啟和關斷燈以產生光強來對燈進行調光或控制的其他調製技術(例如，二進位碼調製等)。並且，本文所使用的「環境光」指的是任何可用光源，諸如室內照明或戲臺照明，其並非由用戶控制。例如，由照相機的閃光單元產生的光將不會是「環境光」。照相機收集對應於環境光的數據並創建脈衝寬度調製定時模型，其作為時間的函數來描述光的強度(關於PWM定時模型看起來是怎樣的示例，參見例如圖4，圖表460)。在一個實施例中，dSLR照相機200包括位於快門230後面的光計量元件220的感光陣列。本文所使用的「快門」包括用來控制感光傳感器的曝光的定時和持續時間的任何機制，包括但不限於機械設備和電子控制電路。為了便於描述，用描述機械快門的語言來書寫以下討論，但本領域的技術人員將認識到，這些概念對於控制感光傳感器的曝光的其他方法也具有適用性。可以打開快門230以允許環境光210到達光計量元件220的感光陣列。dSLR 200包括處理器(參見例如圖1中所示的處理器100)，其控制快門並通過對到達光計量元件的感光陣列的環境光進行採樣，來收集環境光數據。然後，使用樣本來創建PWM定時模型，諸如圖4中所示的模型，元件 460。
[0035]在已創建PWM定時模型之後，dSLR的用戶(例如，攝影師、自動化過程等)發布用以捕獲對象210的曝光的請求。使用如上所述地創建的PWM定時模型，基於物理環境的環境光被預測將處於所選光輸出水平的未來時間點，來計算照相機快門時滯。所選擇的光輸出水平取決於用戶希望捕獲的圖像的特性。在一個實施例中，如圖5中所示進行校準。在校準期間，進行對樣本對象的多次曝光，在PWM定時模型的不同點處獲取各種曝光。用戶然後選擇對應於期望圖像特性的採樣圖像中的一個。
[0036]例如，用戶可以選擇落後PWM定時模型的高信號段的開頭之後半毫秒的樣本圖像。當拍攝實際圖像時，計算將識別出快門時滯，所述快門時滯在環境光條件被預測將再次晚於PWM模型的高信號段的開頭半毫秒時，使得快門打開。以這種方式，由用戶拍攝的實際曝光一般地具有與用戶所選擇的校準樣本相同的PWM照明條件。提供了用於「高光」和「低光」自動設置的其他技術。在「高光」自動設置中，用戶簡單地選擇當檢測到PWM環境照明時期望「高光」。「高光」設置導致所選光輸出水平被設置成PWM定時模型的即將出現的高信號段的起始點。同樣地，還提供了「低光」自動設置，其可以在用戶選擇當檢測到PWM環境照明時期望「低光」的情況下由用戶進行選擇。「低光」設置導致所選擇的光輸出水平被設置成PWM定時模型的即將出現的低信號段的起始點。
[0037]圖3示出了被執行以便在脈衝光條件下捕獲圖像的步驟的流程圖。該過程因此在300處開始，於是在預定義過程310處，分析物理環境中的環境光(關於處理細節，參見圖4和相應文本)。在分析期間，收集關於環境光條件的數據，並且如果檢測到脈衝寬度調製(PWM)照明，則生成PWM定時模型並存儲在存儲器區域450中(關於PWM定時模型的示例，參見圖4,元件460)。
[0038]在步驟315處，檢索存儲在存儲器區域450中的PWM定時模型，並分析環境光數據。在預定義處理320處，用戶可以可選地選擇在環境光中拍攝的大量樣本圖像中的一個，每個樣本圖像都是在PWM定時模型中的不同點處拍攝的，所選圖像被用來基於用戶期望的圖像特性來計算應沿著高或低信號段多遠來獲取實際曝光。如上所述，還提供了自動設置，以使得用戶可以選擇在「高光」設置下(在PWM定時模型中的高信號段開始時)或在「低光」設置下(在PWM定時模型中的低信號段開始時)拍攝圖像。
[0039]進行關於dSLR是否已檢測到使用PWM來控制物理環境的環境光的判定(判定325)。無論dSLR是否檢測到使用PWM來控制物理環境的環境光，環境光的強度都被用戶(例如攝影師)考慮在內以便設定照相機設置，諸如快門速度、透鏡光圈以及傳感器靈敏度(ISO速度)。返回判定325，如果檢測到PWM控制的照明，則判定325分叉到「是」分支。然後進行關於dSLR的快門速度設置是否快於PWM環境照明中的調製速率的判定(判定330)。如果dSLR的快門速度設置快於PWM環境照明中的調製速率，則判定330分叉到「是」分支以進行將PWM環境照明考慮在內的曝光。
[0040]進行關於用戶是否已經通過選擇在環境光中獲取的大量曝光中的一個作為模型而對dSLR進行校準或用戶是否已選擇dSLR的自動設置(自動設置)的判定(判定335)。如果用戶已對dSLR進行校準，則判定335因此分叉到「校準」分支，在步驟340處，系統基於由用戶在圖5中所示的過程期間選擇的樣本圖像，來檢索用戶選擇的精確快門時滯。從存儲器區域590檢索對應於用戶期望的快門時滯的PWM定時模型上的所選PWM位置。在步驟345處，系統計算精確快門時滯，使得將要獲取的曝光將在PWM定時模型中與用戶在校準處理期間選擇的樣本圖像位置相對應的位置處發生(關於校準處理細節，參見圖5和相應文本)。在步驟375處，執行精確快門時滯。精確快門時滯是一個時間延遲，以使得在所計算照相機快門時滯已期滿後打開dSLR的快門。在步驟390處，當照相機快門打開時，照相機傳感器被曝光並導致與樣本圖像拍攝期間存在的PWM照明條件相同PWM照明條件中捕獲的曝光。
[0041]返回判定335，如果用戶已選擇自動設置，則判定335分叉到「自動設置」分支。進行關於用戶是否已選擇「高光」或「低光」自動設置的判定(判定350)。如果已選擇了「高光」設置，則判定350因此分叉到「是」分支，則在步驟360處，系統計算精確快門時滯，以使得即將進行的曝光在PWM的即將出現的高信號段開始時發生。關於此類高信號段點的示例，參見圖4中所示的定時模型460中的點470、471和472。另一方面，如果已選擇了 「低光」設置，則判定350因此分叉到「否」分支，於是在步驟370處，系統計算精確快門時滯，以使得即將進行的曝光在PWM的即將出現的低信號段開始時發生。關於此類低信號段點的示例，參見圖4中所示的定時模型460中的點480和481。在步驟375處，執行精確快門時滯。精確快門時滯是一個時間延遲，以使得在所計算照相機快門時滯已期滿後打開dSLR的快門。在步驟390處，當照相機快門打開時，照相機傳感器被曝光並導致與在樣本圖像拍攝期間存在的PWM照明條件相同PWM照明條件中捕獲的曝光。
[0042]返回判定325和330，如果未檢測到PWM控制環境照明(判定325分叉到「否」分支)或者如果快門速度慢於針對環境照明條件的PWM定時模型中的所檢測PWM的調製速率(判定330分叉到「否」分支)，則在步驟380處，不使用快門時滯，因為在這些情況下不需要快門時滯，並且在步驟390處，通過打開快門且然後關閉快門來捕獲曝光。
[0043]圖4是示出了被執行以便分析其中利用脈衝照明的環境光條件的步驟的流程圖。環境光分析例程在400處，從在圖3中所示的預定義過程310處調用該例程而開始。在步驟410處，系統允許環境光到達包括在dSLR中的光計量元件的感光陣列。在步驟420處，光計量元件的感光陣列使用快速數據採樣速率(例如，每毫秒進行採樣等)來收集環境光。所採樣的環境光數據被存儲在存儲器區域430中。在一個實施例中，光計量元件的感光陣列被結合在dSLR中，並有打開快門且允許環境光到達光計量元件的感光陣列的例程訪問。在另一實施例中，光計量元件的感光陣列是單獨傳感器陣列，諸如外部設備，其向dSLR和提供快門時滯以使得透鏡在PWM定時模型中的期望位置處被曝光的過程，提供所採樣的環境光數據。
[0044]在步驟440處，該過程分析存儲在存儲器區域430中的所採樣的環境光數據，以便創建當前用來控制dSLR在其中操作的物理環境中的環境照明(調光)的脈衝寬度調製(PWM)的定時模型。PWM定時模型被存儲在存儲器區域450中以供圖3和圖5兩者中所示的過程將來使用，以識別PWM定時模型上將獲取曝光(圖3)且拍攝在校準中使用的所選圖像的位置(圖5)。處理然後在494處返回到該調用例程(參見圖3)。
[0045]在460處不出了對應於物理環境的環境光的PWM定時模型的不例。y軸不出了光輸出水平且X軸示出了各個時間點。在所示的示例中，高信號段具有十個單位的值，而低信號段具有零個單位的值(例如脈衝在「十」與關閉之間等)。在本示例中，高信號段和低信號段兩者在持續時間方面都為十毫秒。如果光控制(例如，調光器等)被設置成「較亮」設置，則能夠實現較亮光輸出的一個方式是通過延長高信號段和/或縮短低信號段。相反地，要提供「調光器」設置，能夠實現調光器光輸出的方式是通過縮短高信號段和/或延長低信號段。點470、471和472示出了在用戶將dSLR 「自動設置」成使用「高光」設置時可能使用的高信號段的起始點。點480和481示出了在用戶將dSLR 「自動設置」成使用「低光」設置時可能使用的低信號段的起始點。
[0046]圖5是示出了被執行以便基於照明條件來對照相機進行校準的步驟的流程圖。校準例程的處理因此在500處開始，於是在步驟510處，選擇脈衝寬度調製(PWM)定時模型上的第一位置。在步驟520處，在物理環境的環境光條件下在PWM定時模型上的所選位置處，使用dSLR來獲取樣本曝光。從其中存儲有PWM定時模型的存儲器區域450檢索PWM定時模型上的位置。
[0047]校準圖像和數據525包括在步驟520處拍攝的樣本圖像以及關於樣本圖像的元數據，該元數據被存儲在存儲器區域535中並指示每個樣本圖像是在PWM定時模型中的什麼位置拍攝的。進行關於是否拍攝更多樣本曝光的判定(判定540)。在一個實施例中，拍攝足夠的樣本圖像以示出遍及PWM定時模型中的高和低信號段中的各種位置拍攝的圖像的特性。如果正在捕獲更多的曝光，則判定540因此分叉到「是」分支，在步驟545處，沿著PWM定時模型的位置遞增(例如，一毫秒等)，並且處理循環到選擇新位置並在下一位置處捕獲/存儲圖像。此循環持續直至不再需要捕獲更多曝光，在該點處判定540分叉到「否」分支。
[0048]在步驟550處，向系統的用戶(例如，攝影師等)顯示樣本曝光。在步驟560處，系統提示用戶選擇具有用戶期望的特性的樣本圖像。在步驟570處，該系統從用戶接收樣本圖像選擇。在步驟575處，系統檢索PWM定時模型上的所選圖像的位置(例如，高信號段開始之後的兩毫秒等)。在步驟580處，將在步驟575處檢索的位置被保持在存儲器區域590中以便在捕獲圖像時用於未來檢索和使用，從而使得在未來圖像的收集期間所使用的精確快門時滯與用戶所選的樣本圖像在PWM定時模型上的相同位置處打開快門。過程然後在595處返回到調用例程(參見圖3)。
[0049]本發明的優選實施方式中的一個是客戶端應用程式，即可例如常駐於計算機的隨機存取存儲器中的代碼模塊中的一組指令(程序代碼)或其他功能描述材料。在計算機要求之前，該組指令存儲在另一計算機存儲器中，例如硬碟驅動器中或可移動存儲器中，諸如光碟(供CD ROM中的最後使用)或軟盤(供軟盤驅動器中的最後使用)。因此，可將本發明實現為以供在計算機中使用的電腦程式產品。另外，雖然所述的各種方法方便地在被軟體選擇性地激活或重配置的通用計算中實現，但本領域的技術人員還將認識到的是，可以用硬體、用固件或用被構造成執行所需方法步驟的更加專業化設備來執行此類方法。功能描述材料是對機器賦予功能的信息。功能描述材料包括但不限於電腦程式、指令、規貝U、事實、可計算函數的定義、對象以及數據結構。
[0050]雖然已示出並描述了本發明的特定實施例，但對於本領域的技術人員將顯而易見的是，基於本文中的教導，可在不脫離本發明及其更寬泛方面的情況下實現變更和修改。因此，所附權利要求將在其範圍內涵蓋在本發明的精神和範圍內的所有此類變更和修改。此夕卜，應理解的是，本發明僅僅由所附權利要求書來定義。本領域的技術人員將理解的是，如果意圖特定數目的所介紹權利要求元素，則將在權利要求中明確地敘述此類意圖，並且在不存在此類敘述的情況下，不存在此類限制。對於非限制性示例，作為理解的輔助，以下所附權利要求包含用以引入權利要求元素的介紹性短語「至少一個」和「一個或多個」的使用。然而，即使當權利要求包括引入性短語「一個或多個」或「至少一個」及不定冠詞，諸如「一」或「一個」時，也不應將此類短語的使用理解成暗指著:利用不定冠詞「一」或「一個」對權利要求元素的引入使得包含此類所引入權利要求元素的任何特定權利要求局限於包含僅一個此類元素的發明；這同樣也適用於在權利要求中使用定冠詞的情形。
【權利要求】
1.一種由信息處理系統實現的、用於調整照相機快門時滯的方法，所述方法包括: 收集對應於物理環境的環境光的數據，其中使用脈衝寬度調製(PWM)來控制所述環境光，並且其中所述PWM對應於PWM定時模型； 接收曝光請求； 響應於接收到所述曝光請求: 基於所述物理環境的所述環境光被預測將處於選擇的光輸出水平的未來時間點，使用所述PWM定時模型，來計算照相機快門時滯；以及 在計算的所述照相機快門時滯已經期滿之後，打開所述照相機的快門，所述打開引起傳感器的曝光，這導致被捕獲的曝光。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括: 在接收所述曝光請求之前分析所述物理環境的所述環境光。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述分析進一步包括: 允許所述環境光到達光計量元件的感光陣列； 通過對到達所述光計量元件的感光陣列的所述環境光進行採樣來收集所述環境光數據；以及 基於收集的所述環境光數據來創建所述PWM定時模型。
4.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括: 檢測使用所述PWM來控制所述物理環境的所述環境光。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括: 在計算所述照相機快門時滯之前，基於PWM控制的環境照明進行校準，所述校準包括:創建多個樣本曝光，其中，所述樣本曝光中的每一個是在所述PWM定時模型中的不同點處獲取的。
6.根據權利要求5所述的方法，還包括: 向用戶顯示所述多個樣本曝光； 從所述用戶接收選擇，其中，所述選擇對應於所述樣本曝光中的選擇的樣本曝光；在所述PWM定時模型中識別選擇的樣本光輸出水平，其中，所述選擇的樣本光輸出水平對應於選擇的樣本曝光；以及 將所述選擇的光輸出水平設置成所述選擇的樣本光輸出水平。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括:將所述選擇的光輸出水平設置成所述PWM定時模型的即將出現的高信號段的起始點。
8.根據權利要求7所述的方法，還包括: 從用戶接收自動設置請求，其中，所述自動設置請求對應於「高光」設置。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括:將所述選擇的光輸出水平設置成所述PWM定時模型的即將出現的低信號段的起始點。
10.根據權利要求9所述的方法，還包括: 從用戶接收自動設置請求，其中，所述自動設置請求對應於「低光」設置。
11.一種用於調整照相機快門時滯的信息處理系統，所述信息處理系統包括: 一個或多個處理器； 存儲器，被耦合到所述處理器中的至少一個； 快門，由所述處理器中的至少一個控制，其中，所述快門控制感光傳感器的曝光；以及指令集，被存儲在所述存儲器中並由所述處理器中的至少一個執行，其中，所述指令集執行動作，包括: 收集對應於物理環境的環境光的數據，其中使用脈衝寬度調製(PWM)來控制所述環境光，並且其中，所述PWM對應於存儲在所述存儲器中的PWM定時模型； 接收曝光請求； 響應於接收到所述曝光請求: 基於所述物理環境的所述環境光被預測將處於選擇的光輸出水平的未來時間點，使用所述PWM定時模型，來計算所述照相機快門時滯；以及 在計算的所述照相機快門時滯已經期滿之後，打開所述照相機的快門，所述打開引起所述感光傳感器的曝光，這導致被捕獲的曝光，所述被捕獲的曝光被存儲在存儲器中。
12.根據權利要求11所述的信息處理系統，其中，所述指令集進一步執行動作，包括: 在接收所述曝光請求之前，分析所述物理環境的所述環境光。
13.根據權利要求12所述的信息處理系統，其中，所述分析進一步包括: 允許所述環境光到達光計量元件的感光陣列； 通過對到達所述光計量元件的感光陣列的所述環境光進行採樣，來收集環境光數據；以及 基於收集的所述環境光數據來創建所述PWM定時模型。
14.根據權利要求11至13中的任一項所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 檢測使用PWM來控制所述物理環境的所述環境光。
15.根據權利要求11至14中的任一項所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 在計算所述照相機快門時滯之前，基於PWM控制的環境照明進行校準，所述校準包括:創建多個樣本曝光，其中，所述樣本曝光中的每一個是在所述PWM定時模型中的不同點處獲取的。
16.根據權利要求15所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 向用戶顯示所述多個樣本曝光； 從所述用戶接收選擇，其中，所述選擇對應於所述樣本曝光中的選擇的樣本曝光；在所述PWM定時模型中識別選擇的樣本光輸出水平，其中，所述選擇的樣本光輸出水平對應於選擇的樣本曝光；以及 將所述選擇的光輸出水平設置成所述選擇的樣本光輸出水平。
17.根據權利要求11至16中的任一項所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 將所述選擇的光輸出水平設置成所述PWM定時模型的即將出現的高信號段的起始點。
18.根據權利要求17所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 從用戶接收自動設置請求，其中，所述自動設置請求對應於「高光」設置。
19.根據權利要求11至18中的任一項所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 將所述選擇的光輸出水平設置成所述PWM定時模型的即將出現的低信號段的起始點。
20.根據權利要求19所述的信息處理系統，其中，所述指令集執行進一步的動作，包括: 從用戶接收自動設置請求，其中，所述自動設置請求對應於「低光」設置。
21.一種用於調整照相機快門時滯的電腦程式產品，所述電腦程式產品包括計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質可由處理電路讀取且存儲用於供所述處理電路執行以便執行根據權利要求1至10中的任一項所述的方法的指令。
22.—種存儲於計算機可讀介質上且可加載到數字式計算機的內部存儲器中的電腦程式，所述電腦程式包括軟體代碼部分，當所述程序在計算機上運行時，用於執行權利要求I至10中的任一項所述的方法。
【文檔編號】H04N5/238GK104322051SQ201380026806
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】A·C·斯派爾伯格 申請人:國際商業機器公司