用於產生並存儲數字圖像的系統的製作方法

2023-10-23 00:37:12 2

專利名稱：用於產生並存儲數字圖像的系統的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及圖像處理和存儲，更具體地，涉及用於此的 光學和石茲性系統。5 背景技術為了稍後使用而存儲數字圖像的數字攝影術和其他形式的數 字圖l象產生方法正變得十分流行。例如，現在，甚至有許多移動電 話都裝配了數字圖像乃至數字影院的功能。貫穿本公開內容，我們 使用術語"數位相機"來概括表示能夠拍攝數字圖像或對象的"照10 片"的所有裝置。這樣裝置的一些實例包括原有的數位相機、裝配 了像數位相機功能的裝置(諸如，顯微鏡或望遠鏡)、以及諸如移 動電話、個人數字主力(PDA)、計算機相機等能夠拍攝數字圖4象 的裝置。我們有時候還會使用術語"數字成像器"來概括表示能夠 產生對象的數字圖像的所有裝置。這樣裝置的一些實例包括計算機15 和遊戲控制件。例如，計算才幾可以生成在文字處理器中產生的一頁 文檔的數字圖像，以及遊戲控制件可以生成像卡通一樣的動畫片中 的一個場景的數字圖像。此處，數位相機和數字成像器之間的區別 不是最重要的，因為我們的主要興趣在於通過拍4聶或生成、以及隨 後的存儲來獲取數字圖像。我們在本文中主要使用的另一個術語是20 "對象，，，用於概括表示可以在數字圖像中出現的主題。圖1 (背景技術)是在用於對對象12進行攝影的典型數位相機 10中的主要元件的示意圖。數位相機10包括透鏡單元14、產生一 個或多個翁:據信號18的數字傳感器16、和悽t據埠 20。因為悽t字 傳感器16是感光的，所以這些元件都包含在不透光的外殼22中。 可選地，數位相機10還可以包括圖像處理器24和觀看屏26。〔注意，圖^f象處理器24和》見看屏26實際上是如上所述定義的 5數字成像器。然而，還要注意，此處關於悽t字圖像的源的區別大部 分是不重要的。在我們的主要實例中使用了數位相機，而僅當考慮 到具體應用的方案下才會討論數字成像器。〕繼續圖1以及所述的tt碼相機10，透鏡單元14可以基本上與已在非數位相機中長期使用的裝置相同。例如，其可以具有聚焦功 10能、限制入射光的功能("f制光圏"設置功能)，並且其可以是變焦或固定焦距的透鏡。雖然其他裝置也開始變得可以使用了 ，但是目前大半使用的數 字傳感器16主要還是涉及集成電路存儲器。使用中，通過透鏡單 元14接收來自對象12的光並將光透射到^t字傳感器16上，然後， 15數字傳感器將光轉換成被讀取並且變為數據信號18中的數據的存 儲狀態。然後，通常當用戶4安下"快門4姿4醜"發出命令時，可以將數據 信號18提供給數據埠 20。數據埠 20是一種用於立即或在稍後 的時間點將數據信號18本身或作為以數據信號為基礎的數據文件 20形式從數位相機10傳遞給外部系統(未示出)的機構。目前使用了數據埠 20的許多變化。 一些將數據信號18立即 發送給外部系統。其他將悽史據信號18轉換成^皮存儲以及可能、或 不能最後被傳遞給外部系統的本地文件。現今的許多數據埠 20 包括能夠存儲多個文件(即，多個數字圖像)的文件存儲單元。由 25 於現今的普通實例包括以靜態和低功率集成電路的裝置和小型石茲
盤和光碟驅動裝置，所以可以使用各種類型的文件存儲單元。稍後這可以通過通信4連3各或通過^l奪文件存^f諸單元AM^據埠 20物理移動到外部系統。然而，總的來i兌，本文中的悽t:悟埠 20看作包括:5使用任何形式的通信鏈路或文件存儲單元。可選的圖像處理器24和觀看屏26使得數位相機10的用戶能 夠觀看數字圖像並且決定是否對其進行保存、重新拍攝等等。基本 上。圖像處理器24接收數據信號18，然後基於該圖像信號在觀看 屏26上顯示表示悽史字照片的圖^f象。在缺少這些元件的悽丈碼相才幾10 10 中，可以使用具有同樣當數字圖像被拍攝時能夠觀看數字圖像的特 4正的夕卜部系糹克。外殼22的作用很簡單。其防止了不必要的光到達數字傳感器 16。其物理上還容納並且保護悽t碼相才幾10的其他元件。以上討論的數位相機是高度簡化的，但是足以引入了解以及討 15論通常影響數字成像的一些主要問題的關鍵概念。例如，現今的數 碼相機的用戶當使用數位相機時通常具有"信用危機"。他們立即想要或需要數字圖像的有形影拷貝，但是數位相機並沒有提供這個 功能或者藉助於他們所提供的來輕易提供這樣的功能。使用傳統的基於化學膠片的相才幾，通常可以立即或者對於用戶 20 需要來說足以及時地提供"照相洗印"。相反，使用數位相機，通 常在明顯的時間之前不能l^f亍"圖傳_洗印"。因此，圖^象洗印(即， 數字圖像的列印)仍存在對於數位相機的許多現有和潛在用戶來說 很嚴重的問題。作為歷史問題，圖像洗印主要是作為定期的辦公室 印表機上進行的列印的副產物。這樣的印表機非常有助於處理一4殳 25 的辦7>室日常事務，諸如文字處理或圖片編輯(即，數字成像器的 圖像洗印)，但是它們在能夠進行列印之前通常還需要連接是當有
的軟體驅動器的計算機系統。因而，辦公室印表機能夠提供實際問 題(對於辦公室工作來說是合理時間，但是對於圖像洗印來說是不 必需的)。彩色印表機相對較慢， 一次逐字列印一個或僅一些"點"、 逐點、逐行地產生最終的數字圖像。因此，大量圖像文件的列印需5 要明顯的時間。在尺寸、重量、空間等並不是主要關注、以及輕易 提供列印供應品、並且所有這些成本可以分散給許多用戶的辦公室 環境下，辦公室印表機足以進行圖像洗印。但是這通常並不是數碼 相才幾所-使用的環境。圖Y象洗印，即，光學地產生的化學圖^象的列印在圖^f象洗印之前 10 4艮久經過離析，並且保持與其完全不同。傳統地，相才幾已成為用戶 能夠攜帶進行他們想要的攝影的移動裝置。響應於此，傳統的攝影 術發展了許多照相洗印解決方案。首先，採用現場照相洗印，將一 個小規模的照相顯影實驗室移動到或接近拍攝照片的地點。現今的 專業攝影師有時仍然會使用這樣的系統，例如，以確保在拍攝額外 15 照片的時間和資源方面進行大量進一步投資之前彩色平衡、開閃光 燈、聚焦等都是正確的。現場照相洗印還可以用於確保主題已被成 功拍攝，假設稍後返回和拍攝新照片是昂貴的、困難的、或不可能 的。第二個主要照相洗印進步是當攝影術變普遍時用於支持化學 20照相洗印的主要基礎結構的發展。在幾乎任意中等規模的城市中， 現今的攝影師可以在僅僅一小時的時間內獲得商業照相洗印。在這 個方面的產品和服務的一個非常熟知的提供商是柯達公司。另夕卜， 最後主要的照相洗印發展是即時顯影系統。寶麗來公司已在市場上 出手用於此的相機和膠片的已知實例。25 因而，照相洗印和圖像洗印的發展已非常不同，並且，甚至除了如上所述的技術方面，用戶對此是難以承受的。許多傳統(化學 膠片)攝影師並不熟知計算機的使用、或者當他們旅行時如何或者
哪裡能夠獲得圖像洗印，甚至達到不會使用的程度。這使得他們向 悽t字照相轉變變得更加困難。如果新的悽t字4聶影師只是想要觀看4也 們數字照相努力的成果，那麼他們就會被所包括的"費用，，而弄得 很不愉快。在購買數位相機之後，他們立即就要面對需要購買或能5夠使用計算機和印表機(或者至少能夠使用直接接受數字介質的新 興辦公室印表機中的一個)可選地，他們可以依賴第三方來為他們 執行圖像洗印，但是已有很少的商業基礎設施來滿足這個需要了 。 因為攝影術主要是一個移動的職業或業餘愛好，因此，新的數字攝 影師通常面臨需要購買膝上型個人計算機以及一個或多個彩色照10 相列印一幾。例如，在這個領域中可以採用^更攜式、低質量的彩色照 相印表機，但是在某些時候它仍需要從非可攜式彩色照相印表機中 獲取高質量的最後拷貝。並且與這些印表機相關聯的是需要確保並 且使現有的印表機墨水盒和列印底片具有足夠的供應。除了所有這 些高成本之外，其重量和體積4吏4f》良4亍在物理上來iJ^艮難，並且它15還能夠引起^f呆安人員、海關人員、和小<俞的不需要的注意。已影響數字和傳統攝影術的其他主要問題在於維持結果質量 和結果存儲。在傳統糹聶影術中的"存儲介質"選項是列印、幻燈、 或月交片，並且由於他們依賴於化學基礎處理，所以這些都會隨著時 間而內在退4匕。20 只要將結果以人為可感知形式作為悽t字文件存^者(例如，在存儲棒中、硬碟驅動器上、或燒錄到CD或DVD中)，所以數字攝影 更令人滿意。然而， 一旦"列印"數字圖像，它就幾乎和化學攝影 一樣，從而其會由於數字圖像接下來被嵌入的化學基礎介質而隨時 間退化。25 當然，如果原始的悽t字文件可用，那麼無"i侖在什麼時4美或者需要什麼樣的質量可以列印出新的數字圖像。然而，這樣的問題在於， 原始悽t字文件或其拷貝通常是不可用的。所有者會頻繁丟失或故意
將其刪除。事實上，由於數字攝影的原始數字文件通常存儲在具有 有限容量的存儲器中，所以通常會將其刪除來為其他需要釋放容 量。即使作出了原始數字文件的拷貝，但是其無論如何都無法與數 字圖像的實際列印相結合，並且這種丟失或故意刪除的可能性是很 高的。這些文件的所有者^艮少將其分配以列印拷貝。因而，例如， 諸如家裡聚會的主要對象的列印數字照片並不好於傳統的列印照 片。隨著時間流逝，它會褪色，並且替換它的可能性變得很小很小。發明內容因此，本發明的一個目的在於提供通過用於產生並存儲數字圖10^f象的方法而產生的系統、方法、和產品。主要地，本發明的一個優選實施例是一種用於在光》茲底片中產 生對象的光磁圖像的系統。源提供表示數字圖像的數據信號。這個源可以沒有限制i也包括「悽t碼相才幾形式的透4竟和悽t字傳感器、或用於 接收來自已拍攝、存儲、或生成數據信號的外部系統的數據信號。 15然後，第一編碼單元將悽t據信號光學地寫入光》茲底片中，以及第二 編碼單元將數據信號^茲性地寫入光》茲底片中。本發明的優點在於其能夠存儲才莫擬的、人為可感知的光學編碼 的數字圖像、以及模擬或數字的機器可感知的磁'l"生編碼的數字圖像。20 本發明的另一個優點在於其將光學編碼和^f茲性編碼固有地連 接到一個物理對象中。這有利於人觀察員即刻觀看包括在磁性編碼 中的光學編碼，並且其能夠使用^茲性編碼和適當設備來重複並且具 有與第一光學編碼相同質量的再生光學編碼。 本發明的另一個優點在於其使用了許多用戶已很熟悉的成熟 的、已廣泛4吏用的l支術。另外，本發明的另一個優點在於，可以非常節約地來實現本發明。5 通常用於執行本發明的最佳已知模式以及本文中所述和在附 圖中所示的優選實施例的工業適用性的描述，本領域的技術人員將 了解本發明的這些和其它特徵和優點。


通常以下結合附圖的詳細描述將顯而易見本發明的目的和優 10點，附圖中圖1 (背景技術)是在用於對對象攝影的典型數位相機的主要 元4牛的示意圖；圖2是根據本發明的用於產生對象的硬拷貝光磁圖像(PM圖 像)的圖像產生器的示意圖；15 圖3是示出了根據本發明的可以適用圖2中的圖像產生器來產生對象的PM圖像、以及執行傳統的數字攝影操作的成像處理的流 程圖；圖4是也可以用於產生PM圖像的一個獨立圖像產生器的示意圖；20 圖5是也可以用於產生PM圖1象的另一個獨立圖^象產生器的示意圖6是也可以用於產生PM圖像的集成圖像產生器的示意圖；以及圖7是也可以用於產生PM圖像的另一個獨立圖像產生器的示意圖。5 在各個附圖中，相同的參考用於表示相同或相似的元件或步驟。
具體實施方式
本發明的優選實施例是用於產生數字圖像的硬拷貝的系統。如 本文中的各個附圖所示，並且尤其是如圖2-7所示，本發明的實施 10例用糹克一的參考才尋號100、 200、 300、 400、 500、和600來表示。在本發明的描述中，發明人給出了將實現以上目的的設備和系 統。設備的實施例統一稱為"圖像產生器"，以及方法的實施例統 一稱為"成^f象處理"。圖2是生成對象112的硬拷貝光磁圖像(PM圖像102)的圖 15 像產生器100的示意圖(如背景部分所述，本文中的術語"對象" #皮定義為實際上能夠減少到碎見覺可感知的二位數字表示的任何事 物)。圖像產生器100包括透鏡單元114、產生至少一個數據信號118 的悽t字傳感器116、和悽t據埠 120。由於悽t字傳感器116是感光 的，所以這些元件都包括在不透光的外殼122中。任選地，圖像產 20 生器100可以進一步包括圖像處理器124和觀看屏126。這些原件 可以基本上與已在關於圖1中的傳統數位相機10描述的元件相類 似。
另夕卜，與傳統系統相反，圖4象產生器100包括光學編碼單元128 和石茲性編碼單元130。圖〗象產生器100 4姿受將最終包含PM圖Y象102 的光學》茲底片(PM底片132)。 PM底片132包4舌光學4妄收表面134 和》茲性^妻收表面136 (或下表面)。5 在一些實施例中，在PM底片132上傳」磁性編碼單元130和》茲性接收表面136的元件是任選的(有些使"PM"用詞不當)。為了 Y更於討i侖，然而，在附圖中所示的示例性實施例全部包4舌這些或等 效元件。在其^f也實施例中，光學接收表面134或》茲性接收表面136、或10兩者可以施加在圖像產生器100本生的PM底片132上。在本發明 的發明人所給出的優選實施例中，光學接收表面134適用傳統的光 學-化學處理，^f旦是列印墨和噴墨處理還可以用於在光學4妄收表面 134上施加視覺可感知的圖像。同樣，預期大部分實施例將具有被 "製造，，在PM底片132中的i茲性接收表面136，以及萬茲性變慢單15 元130將適用基本上傳統的讀/寫頭在這個介質中進行寫、讀、擦除、 重寫等。例如，這主要可以傳J見今的^茲性ID和預4寸電話卡(具有 製造有完整磁性區域的紙或薄塑料板)那樣來運行。然而，這也並 不是要求。在將數據磁性存儲在磁性編碼單元130之前或同時，非 》茲性"墨"可以列印或粘結(例如， -使用印墨和墨水處理)在PM20 底片132上。可選地，雖然可以通過》茲性編碼單元130將^茲性"墨" 列印或粘結(例如，4吏用印墨和墨水處理)在PM底片132上。雖 然現在大部分都淨皮光學系統所取代，^f旦是;茲墨水字符識別(MICR) 系統已傳統上用於將磁性和人為可讀字符列印在4艮行支票、息票等 上。本發明可以推廣到以下的基本概念，具有石茲性編碼單元130使25 用這樣的墨來將數據列印在磁性可讀但是人為不可讀或甚至可感 ^口的PM底片132上。
在其他實施例中，在PM底片132中的光學4妄收表面134和》茲 性4妄收表面136可以相同，並且可以將光學編碼單元128和》茲性編 碼單元130結合。例如，通過使感光材料曝光然後使用化學處理來去除那個材料 5 或者使用另一種材料取代那種材料來使傳統的相片膠片、幹版、和 紙起作用。所去除的材^T牛的悽t量不同並且是通過曝光量的亮度和頻 率來管理的。然而，可以相對輕易地改變這些材料從而也具有f茲性 特性。例如，在化學顯影處理中，其中，去除或取^感光材^"，可 以同時還成比例地去除或取代磁性材料。如果開始此話材料，則在 10 "顯影，，之後在材料中的任意給定點處的剩餘磁性強度將取決於曝 光量。即，現在將光學地或;茲性地編碼這個材並+,同樣，如果這種 材料還沒有被磁化，則現在將其》茲化到其可以》茲化的程度取決於曝 光量的程度。對於以這些形式磁化如何能夠表現多種顏色，許多形式的磁化 15記錄使用三個磁軌。例如，我們許多人都攜帶的信用卡和駕駛執照 具有三個》茲'f"生"i己錄的萬茲專九，其只寸我們—見覺上呈iE見為一個區i或。這可以毫無限制地使用，或者甚至可以使用更多的磁軌。所以，使用如 上的一個變化來作為一個實例，如果在三個彩色噴墨通道之後防止 三個^茲頭來單獨處理每個顏色的密度，那麼當重複;茲性編碼時，三 20個通道/萬茲4九可以S且合來再生原始顏色的圖4象。在PM底片132中結合光學4妾收表面134和》茲性"l妄收表面136 的另一個選項是4吏用結合的光學編碼單元128和》茲性編碼單元130 來用墨(視覺著色並且已或可以稍後被磁化)進行列印。例如，傳 統彩色噴墨印表機通常使用黃色、青色、和紅紫色的彩色墨(和黑 25 色)。這些中的組合無可以包括具有^f茲性特性的物質。當施加顏色 時，每個將呈現視覺顏色強度和對應的磁性或可磁化強度。然後，
人觀察者可以觀看經過光學編碼的數字圖像，並且磁頭可以讀取經 過》茲性編碼的數字圖像。現在返回到在PM底片132中的光學接收表面134和》茲性接收 表面136不同的實施例，應注意到，PM底片132的光學"存儲密 5 度"通常將小於其磁性存儲密度，尤其是在磁性編碼中使用複雜的 婆t據壓縮l支術的方案下。因此，PM底片132的實例可以具有人眼 可感知為傳統8 x IO，照片的光學編碼，這個的》茲性編碼可以沿PM 底片132的一個邊》彖佔有1/4，條。這提供了許多的靈活性。磁性接收表面136可以只是小於光學 10 接收表面134， 乂人而節約了材料，可選地，；茲性接收表面136可以 用於存儲數據(除了^皮存儲在光學接收表面134中之夕卜)。順便稍 後在這個討i侖中描述一些實例。使用中，圖像產生器100執行與圖1中的數位相機10相同的 才喿作，以及其他4喿作。4妄收來自對象112的光並通過透4竟單元114 15 將其4更影到^:字傳感器116上。數字傳感器116將這個光轉換為編 程數據信號118中的數據的存儲狀態。數據信號118^妄下來被提供 給數據埠 120和圖像處理器24 (如果示出)。另外，將數據信號 118提供給光學編碼單元128和f茲性編碼單元130 (如果示出)。圖3是示出了可以使用圖2中的圖像產生器100來產生PM圖 20像102以及執行傳統數字攝影操作的成像處理200的流程圖。成像 處理200包括四個重疊方案202、 204、 206、 208。成像處理200以步驟210開始，並且在步驟212中，#1行任何 需要的設置操作。在第一個重複中，可能不需要進行任何設置，所 以將這個的描述推遲幾個段落。接下來，在步驟214，將對象112
的圖像」投影到數字傳感器116上，因此將其曝光並產生數據信號 118。現在分出四個方案202、 204、 206、 208。用方案202來表示最 基本的情形。此處，在步艱《214之後是步艱《216，並且通過悽W居端 5口 120存儲或向前傳遞數據信號118,在步驟218中，成像處理200結束。當然，方案202並不有利於很有用的數位相機，因為用戶到目 前位置4艮少控制什麼最後達到數據埠 120。例如，用戶並不知道 對象112是否被正常投影到數字傳感器116上。投影圖像可能太大 10或太小，可能糹皮切割或偏移，可能太亮或太暗，並且特別，彩色平 衡並不滿足用戶的期望或需要。通過方案204來標識最普遍的方案。此處，在步驟214之後是 步驟220，並且圖像處理器124接收數據信號118。圖像處理器124 "驅動，，觀看屏126，以使其產生數據信號118中的數據的用戶可15觀看的表示。在步驟222中，在觀看屏126中對用戶顯示這個可觀 看的表示，並且在步驟224中，用戶觀看並確定他們是否是滿意的。 如果是這樣的，那麼之後執行步驟216和步驟218,即，通過數據 埠 120存4渚/發送悽丈據信號118，然後成4象處理200結束。另夕卜， 如果用戶不滿意他們在觀看屏126上所看到的，則返回到步驟212，20 並且採耳又4晉施來改變這些。例如，可以不同重新配置或照明只寸象 112，或者使透鏡單元114放大或縮小、不同聚焦等。可以出現多次 反覆，重複返回到步驟212，直到用戶滿意在觀看屏126上所觀看 的表示，然後可以#1^亍步艱《216和步艱《218。應注意，此處的一個關鍵點在於，用於要基於他們在觀看屏126 25所觀看的來作出他或她的決定，並且如以下的進一步討論，並不需 要確定什麼達到數據埠 120或者稍後圖像洗印出來的像什麼。
才艮據本發明的一個配置出現在場景206。此處，步驟226在步 驟214或步驟224 (稍後進一步討論)之後。在步驟226，將PM底 片132裝載在圖像產生器100中。用戶執行這個步驟作為步驟212 的一部分，^旦是此處示出這個作為一個單獨的步驟用於強調在"打5印，，底片之前這個步驟並不必需出現，並且這還強調無論什麼時候 需要都可以將圖像產生器100用作傳統的數位相機。在步-驟228, PM底片132經過光學"列印"。通過光學編碼單 元128接收悽t據信號118，然後基於此，光學編碼單元128曝光PM 底片132的光學接收表面134,其接下來被顯影成PM圖像102的 10 可—見部分。才艮據所4吏用的具體PM底片132，可以在PM底片132 的封裝過程中使用化學物來執行顯影，或者可以使用單獨的化學物 來顯影PM底片132。例如，已知寶麗來公司開發了在膠片底片封 裝過程中使用化學物的系統，以及已知柯達公司開發了使用單獨化 學物的系統。15 在步驟230，用戶可以視覺瀏覽PM圖像102並且決定它們是否滿意。如果滿意，則可以繼續步備聚216和步驟218，即，可以將 悽W居信號118存^f諸在邀:據埠 120中或者通過悽史據埠 120來向上 發送，然後成像處理200結束。可選地，如果用戶並不滿意PM圖 像102,則返回步驟212，並且採取措施來進行改變。20 返回以上的關4建點，在步駛《224,用戶基於他們在觀看屏126上所觀看到的來作出判定，其中，在步驟230，用戶基於他們在PM 圖<象102中所看到的來作出判定。在PM圖<象102的方案下，然而， 用戶具有等同於傳統照片的拷貝。這是用戶可以立即放棄或保存的 有形拷貝。無需任何其他處理或特定i殳備就可以觀看這個拷貝，並25 且其可以稱為證據甚至被公證。與數字文件不同，PM圖像102將 4艮難一皮估計改變，並且其可以基本上不受損傷地通過一幾場安全掃描 儀和強電石茲場。PM圖像102還是基於來自數據埠 120的數據得
到的圖像洗印拷貝將實際上像什麼的更加真實的表示。觀看屏126 是在PM圖像102中更容易觀察到很難或不可能對其進行檢測通的 小和^青細問題。7見看屏126還可以具有固有的碩/f牛特4正，其可能歪 曲在數據信號118中的上海局將在實際圖像洗印和稍後的觀看條件 5 下將產生。因而，PM圖像102的顏色平衡將更加真實，並且此處 可以輕易檢測和校正聚焦、陰影、對比度等問題。用戶可以使用放 大鏡來挑剔地觀看PM圖像102，並且如果需要會將圖像至於不同 類型的曝光下。總體上，用戶和其他人不會對PM圖像102產生"信 用危機"。10 根據本發明的另一個配置出現在方案208中，稍樣爻不同於方案206。通常，與在步驟228中光學列印PM底片132同時，此處步 驟232將數據信號118中的數據磁性"列印"在PM底片132的磁 性接收表面136中。以此方式，除了能夠人眼可觀看"模擬，，記錄 之外，PM圖像102還編程機器可讀的記錄(數字或模擬，但是在15 大多lt方案下，悽t字是有利的)。這個坤凡器可讀記錄可以用於產生 PM圖像102的無數真實複印(僅作為模擬記錄、僅作為數字記錄、 或兩者)。如果在PM圖像102的顯影光學接收表面134中的模擬 記錄隨著時間發生退化，則在PM圖〗象102中的數字磁性編碼記錄 能夠列印作為原始呈現的真實拷貝(模擬和數字)的最新拷貝。20 如應注意，其4也悽史據可以#:任選》茲性地記錄在不茲性4妄收表面 136中。例如，圖像拍攝的時間和日期可以自動添加，但是在照片 本身並不會煩人地出現，其中，許多傳統的數位相機會有這樣的信 息。由於石茲性接收表面136可以具有可感知的存儲容量，所以還可 以添加通常不會一皮傳統悽t碼相才幾記錄的其他Jt據。例如，可以自動25 存儲透鏡單元114的設置。甚至可以將麥克風和電路結合到圖像產 生器100中，以4吏用戶可以就每個PM圖^f象102記錄和存4諸文件注 釋，諸如對象112是什麼以及在哪裡或為什麼拍攝照片。
也已順便提及，；茲性接收表面136不需要是真實、完全的表面。 其可以是一個或多個區i或，^f叚定4妻近PM底片132的一個或多個邊 步彖，仍佔有少於一張底片的整個側面。^磁化生接收表面136還可以至 於下表面中，因為對其的讀取和寫並不需要它是外部可存取的。數5 掘7 義載》茲性介質可以包^r一個或多個區i或、或者包4舌等於PM底片132的物理表面的尺寸的表面。就此而言，可以通過4吏第一光學4姿 收表面134與下層第一磁性接收表面136、磁性分隔機構、然後是 在第二光學接收表面134之下的第二石茲性接收表面136結合使PM 底片132的複雜實施為雙面或"夾入型"的。此處，磁性分隔機構 10 可以是隔離兩個磁性接收表面136以使讀取或寫彼此不會干擾的任 何東西。沒有限制地， 一些實例包括與目前用於在》茲帶中從雙面數 據中隔離出 一面數據的系統、或者被臨時加壓以隔離兩個^茲性接收 表面136的(例如，鋁的)薄導電層。作為悽史字拷貝，PM圖〗象102具有許多其它固有優點。例如， 15 其可以通過快遞月l務來Y更宜地郵寄或運送，並且其不需要過多的關 注。眾所周知，包括傳統數位相機存儲棒、快閃記憶體模塊、微盤驅動器、 甚至剛性CD-R或DVD-R光碟的郵寄和快遞包裹在運輸途中會受 到損壞、被盜、並且延遲了安全性和客戶驗收。然而，PM圖像102 通常具有介質重量的紙質底片的物理屬性，並且如果其他人沒有興 20 趣，那麼在經過顯影的光學接收表面134中呈現的可是內容通常會 很少。在許多實施例中可以組合方案202、 204、 206、 208。例如，用戶可能開始經過方案204， 一見需要重複多次，/人而在^見看屏126上 只見看大體描述並且作出所需要的任何簡單改變。然後，用戶可以需 25 要或不需要方案208地經過方案206，通常視需要重複多次，從而 觀看每個PM圖像102的更加精確的描述並且作出所需要的任何簡 單改變。然後，用戶可以完成方案202,最後將悽t據信號118中的tt據存^f諸在悽t據埠 120中，或者^f吏用其來將那個^t據發送到外部 系統。如果用戶已採用方案208,那麼他們還可以將最後、可能最 好質量的PM圖像102作為備份拷貝而郵寄到他們的辦公室或家裡。5 圖4是也可以用於產生PM圖<象102的圖^f象產生器300的示意圖。在圖像產生器300中的大量元件可以與圖像產生器100中的元 件相同，所以適當方案下重新z使用相同的^t字。圖2的圖^f象產生器 100與此處的圖像產生器300之間的顯著差異在於，圖像產生器100 是像相機的系統，而圖像產生器300是單獨的像印表機的系統。10 除了已在圖2所述的許多元件外，此處圖^f象產生器300包括第一^妻口連4妄件302、"接口鏈^各304、第二4妄口連4妄件306、圖4象處理 器308、和外殼310。第一接口連接件302是適用於接收包括所存 儲的數字圖像的存儲裝置312。這個存儲裝置312可以來自於傳統 的數位相機，其中，通常將此稱為快閃記憶體卡、存儲棒或微型驅動器。15 由於圖像產生器100的數據埠 120可以是這些裝置中的一個、或 者某個不同的可去除悽t字傳感器，所以此處的存4諸裝置312甚至可 以是悽t悟埠 120。第一4妻口連4妄件302通過4妻口鏈^各304與第二4妄口連4妄件306 通信。接口鏈路304可以使用當前的許多可用協議中的任一個，例 203口， RS232、 RS485、 IEEE 394 (也碎爾為火線(TM))、 USB、 IR端 口、 10/100/1000基T乙太網、GPIB、 GPIL、並4亍埠等，或者甚 至可以是諸如私有並行通信才幾制的另 一種協i義。此處，第二4妄口連4妻件306安裝在外殼310中，並且連"l妻至圖 1象處理器308，而此處的圖^象處理器308連^妄至^見看屏126和光學 25編碼單元128。本領域技術人員應了解，圖像產生器300的許多變 化都是可能的。例如，圖〗象處理器308可以安裝在外殼310上，並
且具有集成接口能力。因而，能夠從存儲裝置312中直接找回所存 儲的數字圖像。可選地、或另外，圖像處理器308的這種集成接口 能力可以僅用於與圖像產生器100中的數據埠 120通信。即，圖 像產生器300本身可以是圖像產生器100的外部系統。5 圖像產生器300已在圖4中進行顯示，其中，兩個連結的接口用於強調廣泛多種的實施例都是可能的。因為存在許多類型的存儲 裝置312,其中，快閃記憶體卡、存儲棒和衛星驅動器僅是目前所使用中 的 一些形式，所以第二接口連接件306可以被選4奪來接受最普遍、 更加健康、最節省等格式。第一接口連接件302和接口鏈路304則10 可以是任選的，只要當遇到另一種格式時能使用。接口鏈路304此 處仍將與第二接口連接件306連接或通信，但是及時它是第二接口 連接件306接受格式的裝置，其現在仍然可以被識別並被處理。這 個方法也避免了退化。如果出現新格式，第一產生適當新版本的第 一接口連接件302，從而仍然能夠4吏用接口鏈路304和現存的圖像15 產生器300。圖5是也可以用於產生PM圖^象102的圖4象產生器400的示意 圖。在圖^f象產生器400中的許多元件可以與圖〗象產生器300和圖^f象 產生器IOO中的元件相同，並且適當方案會重新使用相同的參考數 字。圖Y象產生器400更類似於圖3的圖<象產生器300的地方在於， 20 它是單獨的〗象列印才幾的系統，^f旦是不同在於其所4吏用的元件和遠 離。除了已在圖2和圖4描述的相同元件外，此處的圖像產生器400 包括圖像處理器402、觀看屏404、和外殼406。然而，此處的圖像 處理器402僅驅動觀看屏404，然後，觀看屏404用作用於曝光PM 底片132的光學4妻收表面134的光學編^馬單元。25 在傳統數碼相才幾、以及電子裝置中所4吏用的圖像7見看裝置通常要經過許多交易。例如，圖像觀看裝置是相對昂貴的元件，並且其 可能消耗相當多的電能。這增加了重量，增大了尺寸等等，所有這 些都是像數位相機的手持可攜式裝置特別不想要的。本發明並不違反基本的物理規則，但是圖5中的圖像產生器 400是專門減少這些規則另外增加的一些缺點的實施例。由於觀看 5 屏404淨丸4亍兩個功能，所以不使用單獨的光學編碼單元而節省的花 費和空間可以#皮用於4是供更高質量或更大3見看屏404。 ^吏用用戶》見 看和發光作用的只見看屏404還可以有助於^吏所》見看的圖Y象和所列印 的圖像協調，雖然在觀看屏404中的電子光發射器以及在光學接收 表面134中的化學光接受器的特性可能永遠不能產生不能辨別的圖 10 像。圖5中的兩個箭頭線408、 410進一步描述的傳4番通過圖^f象產 生器400的外殼406的PM底片132。PM底片132可以釆用許多不同的物理形式。其可以是像剛性板的材料，類似於過去相機、高質 量框架相機、以及像X射線機器的專用系統中所使用的相片底板。 15 PM底片132還可以類似於更加先進、柔軟的膠片和相紙底片。這 可以包括巻形的PM底片132,有些類似於已廣泛使用的普通35 mm 和2-l/4x2-l/4，幻燈和圖片膠片。在圖5中所示的通過方法非常適合 於此。感光PM底片132可以通過在其上的不透光蓋來單獨存4諸，當 20 將其提供在圖像產生器400的硬體中時，這個不透光的蓋可能被剝 離，或者可能,皮存儲在容器中，並且通過具有透明才幾構的外殼406 來提供，以將一個畫面或頁面提供到圖像產生器400中並且同時曝 光。可以4吏用各種透明才幾構來物理移動PM底片132，並且為具體 實施例選擇適合的機構是本領域技術人員的能力。25 圖6是也可用於產生PM圖像102的圖像產生器500的示意圖。類似於圖2的圖像產生器100，圖像產生器500是像相機的系統， 而不是單獨的像印表機的系統。適當方案下，在圖6中重新使用參 考數字。圖2的圖像產生器100與此處的圖像產生器500的顯著區別在 於，圖2的平面或二維(例如，N乘M陣列)光學編碼單元128 5 的作用是通過線性或一維(例如，N元)光學編碼單元502 (包括 數字或模擬信號驅動的發光元件)執行的。為了曝光PM底片132 的感光表面134, PM底片132可以通過光學編碼單元502來去除， 或者可以在PM底片132上去除光學編碼單元502, /人而逐4於曝光， 直到產生完整的PM圖^f象102。這個方法可以節省物理尺寸並且更 10 加節約。圖7是也可以用於產生PM圖<象102的圖<象產生器600的示意 圖。類似於圖4的圖像產生器300和圖5的圖像產生器400，圖像 產生器600是另一個單獨的像印表機的系統。圖像產生器600包括 磁性讀取器602和外殼604,但是另外可以使用在圖像產生器100 15中已大體討論或通過圖像產生器300引入的元件。本發明的發明人目前預期，圖像產生器600的大部分實施例將 使用揮擊型磁卡讀取器作為磁性讀取器602，因為這些讀取器都是 一致的並且相當Y更宜。因而，用戶可以^5U軍擊先前》茲性"列印，，的 PM圖像102的適當邊緣通過磁性讀取器602來產生新的數據信號20 118。然後，與圖像產生器300相同，圖像處理器402接收這個數 據信號118並4吏用其來驅動觀看屏404。圖1^象產生器600可以人一 提具有控制件來調整觀看屏404的圖像屬性，例如，對比度、亮度、 色調等，並且用戶可以視需要調節這些。 一旦用戶準備好，使用觀 看屏404作為光源來曝光PM底片132的載入單元的感光表面134，25 並JU茲性編碼單元130用於"列印"》茲性^妄收表面136。然後，結 果是第二 PM圖像102是通過^f茲性讀取器602揮擊的PM圖像102 的拷貝。
PM底片132的f茲性接收表面136和^茲性讀取器602可以採取 許多形式。例如，如果使用如上討_淪的^ 茲性讀取器602,那麼在PM 圖像102的兩個或兩個以上邊緣可以具有f茲性才妾收表面136，並且 可以通過石茲性讀取器602來對每個進4於揮擊。這可以用於重複存儲 5 圖像數據或者增加存儲容量。另 一個變化是將磁性讀取器602的作 用組合到^茲性編碼單元130中。用戶可以將現有的PM圖像102裝 載到具有通過-茲性編碼單元130讀取的》茲性存儲信息的圖像產生器 600中，並臨時進行存儲。然後，去除現有PM圖像102,並且載 入新的PM底片132。然後，圖像處理器402使用臨時存儲的信息 10 來馬區動觀看屏404，從而曝光新PM底片132的感光表面134，並 且現在這個信息用於寫》茲性^接收表面136。在圖7中的圖像產生器600中使出了數據埠 120，但是這是 任選的。此處的數據埠 120提供了在傳統數位相機中未發現的功 能。當圖像產生器600產生新的PM圖4象102時，悽t據埠120可15 以將數據信號118傳送到外部系統，例如，個人計算機。如果數據 埠 120經過選擇具有雙向通信能力，那麼可以將來自外部系統的 額外數據磁性寫入新的PM圖像102的磁性接收表面136中。圖像 產生器600也需要不^f又產生PM圖4象102。其可以用作外部系統的 輸入裝置，僅用於將來自現有PM圖像102的數字信息直接傳送到20夕卜部中。到此為止，本討論已主要使用基本數字攝影術的類推，但是本制，諸如圖2中的實施例可以設置有控制圖像尺寸、遮幅、亮度、 色調、旋轉和翻轉、正反圖像模式、顏色置換(例如，改變背景顏 25色)、顏色範圍擴展和壓縮、人為顏色映射等功能。用戶可以〗見看 在，見看屏中所顯示的圖^f象，然後例如，調節其色調或亮度，直到他 或她滿意並且準備石更拷貝列印。由於通過4吏感光紙曝光給光學記錄
單元或觀看屏的光來引導列印，所以可以在短時間內完成處理。這 消除了打開計算機和印表機、找到適當軟體、以及等待印表機預熱 並且完成列印處理的需要。其還消除了裝備列印供應品的需要。如圖3所示，本發明的實施例可以使執行以上所述的所有功能 5的單獨裝置。並且因為所使用的硬體可能非常緊湊，所以本發明的 實施例甚至可以1象相才幾一樣隨身攜帶。本發明還具有超過目前設置考慮作為"數字攝影術"的用途。 可以得到能夠光學和^磁性地列印能夠在^L看屏上顯示的任何事物 的實施例。使用適當的接口連接件，與圖4和圖5中所示的那些相 10 同的實施例可以接收並轉換來自數位相機、行動電話、個人數字助 理(PDA)、全3求定位感應(GPS)單元、悽t字形式的電一見才幾以及許 多其它照相和圖像產生裝置的數字圖像。例如，可以使用本發明的 實施例以相同方式來完全列印在移動電i舌上、計算才幾屏幕上、和 PDA上產生;也圖的GPS。15 可以任意構造與圖5所示相同的實施例，其中，不需要或使用任何接口連接件。"主機"系統(例如，數位相機、數字顯微鏡、 數字望遠鏡等)的觀看屏可以使LCD平板顯示器、二維LED陣列、 或者甚至使諸如光投影面板的模擬光源。圖像產生器可以製造成與 這些主機的連接，從而利用現有觀看屏用於曝光光f茲列印底片的有20 點。同時，可以執行下層主機並不提供的其它功能來提高用戶的滿 意度。例如，雖然此處光f茲圖像的解析度限於所連接裝置的觀看屏 的解析度，所以改變如上所述的圖^f象屬性(例如，色調、旋轉、顏 色映射等)現在是完全可能的。還可以構造與圖5所示相同的實施例，其中，接口連接件用於 25其它目的。例如，由於大部分數位相機可以存儲多個攝影文件，但 是仍然是一些有限數量的攝影文件，所以圖像產生器可以用於下載 這些文件中的一些並且將其外部存〗諸。悽t碼相才幾的文件存^f諸單元可 以被清除，並且存儲在圖像產生器中的文件被反寫到數位相機的文 件存儲單元中或稍後連接的外部系統中。以此方式，用戶可以備份、重新組織、以及傳輸他們的數字照片。5 雖然已描述了各種實施例，但是應了解，這僅是示例性的，而非限制。因而，本發明的範圍和範疇不受限於如上所述的任一個示 例性實施例，而是應僅才艮據附加權利要求及其等效物來定義的。工業適用寸生本圖^f象產生器和圖像處理器100、 200、 300、 400、 500、 60010非常適合應用於圖像處理和存儲中。本發明能夠存儲數字圖像的模擬的人可感知的光學編碼、以及 相同數字圖像的模擬或數字的機器可感知的磁性編碼。這些光學和 f茲性編碼與一個物理對象內在連衝姿在一起，這尤其有利於7見看者立 即觀看到磁性編碼所包括的光學編碼。這還能夠使用磁性編碼和適 15 當設備來再生具有與第一光學編碼相同質量的光學編碼，然後S見需 要重複執行。然而，本發明使用了本發明實施例的許多潛在設計者以及本發 明的許多潛在用戶已孰知的成熟、已廣泛使用的技術。此外，本發 明可以非常節約地來實施和4吏用。20 鑑於以上、其它原因，預期本發明的圖像產生器和圖像處理100、 200、 300、 400、 500、 600將具有廣泛的工業適用性，並且因 此，預期本發明的商業用途將是廣泛並且長期的。
權利要求
1.一種用於在光磁底片中產生對象的光磁圖像的系統，所述系統包括表示數字圖像的數據信號的源；第一編碼單元，用於將所述數據信號光學地寫入所述光磁底片中；以及第二編碼單元，用於將所述數據信號磁性地寫入所述光磁底片中。
2. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述源包括透鏡，用於投影所述對象的光學圖像；以及數字傳感器，用於接收所述光學圖像以及基於所述光學 圖像來生成所述數據信號。
3. 根據權利要求2所述的系統，其中，所述數字傳感器包括用於 接收所述光學圖像並將所述光學圖像轉換成存儲狀態、以及基 於所述存儲狀態生成所述數據信號的數字存儲陣列。
4. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述源包括用於接收來自 外部系統的所述悽t據信號的4妄口 。
5. 根據權利要求4所述的系統，其中，所述數據信號表示先前作 為所述外部系統中的悽t字傳感器中的存卩諸狀態而拍才聶的光學圖像。
6. 根據權利要求4所述的系統，其中，所述數據信號表示先前通 過所述外部系統生成的光學圖像。
7. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一編碼單元包括成 像屏幕，用於生成所述數字圖像的再現，以使所述系統的用戶 能夠7見看所述再現，並且有選4爭地將所述再現寫入所述光》茲底 片中。
8. 才艮據4又利要求1所述的系統，其中，所述光^茲底片是新光》茲底 片，並且所述源包括讀取器，用於磁性讀取來自已具有所述對 象的所述光磁圖像的老光磁底片的所述數據信號，從而將所述 光萬茲圖^f象乂人所述老光》茲底片複製到所述新光》茲底片中。
9.
10. —種用於在光》茲底片中產生對象的光^茲圖 <象的系統，所述系統 包括用於提供表示數字圖像的數據信號的提供裝置；第一編碼裝置，用於將所述數據信號光學地寫入所述光 f茲底片中；以及第二編碼裝置，用於將所述悽t據信號^茲性地寫入所述光 》茲底片中。
11. 根據權利要求IO所述的系統，其中，所述提供裝置包括投影裝置，用於投影所述對象的光學圖像；以及數字傳感裝置，用於接收所述光學圖像以及基於所述光 學圖像來生成所述數據信號。
12. 根據權利要求10所述的系統，其中，所述提供裝置包括用於 接收來自外部系統的所述數據信號的接口 。
13. 根據權利要求10所述的系統，其中，所述光磁底片是新光,茲 底片，並且所述提供裝置包括用於磁性讀取來自已具有所述對 象的所述光磁圖像的老光磁底片的所述數據信號，從而將所述 光》茲圖像從所述老光f茲底片複製到所述新光,茲底片中的裝置。
14. 一種用於在光磁底片中產生對象的光磁圖像的方法，所述方法包括提供表示數字圖像的數據信號； 將所述數據信號光學地寫入所述光磁底片中；以及 將所述數據信號磁性地寫入所述光磁底片中。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中，所述提供包括投影所述對象的光學圖像； 在數字傳感器上接收所述光學圖像；以及 基於所述光學圖像來生成所述數據信號。
16. 根據權利要求14所述的方法，其中，所述提供包括接收來自 外部系統的所述lt據信號。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中，所述數據信號表示先前 作為所述外部系統中的悽t字傳感器中的存儲狀態而拍才聶的光學圖像。
18. 根據權利要求16所述的方法，其中，所述數據信號表示先前 通過所述外部系統生成的光學圖4象。
19. 才艮據4又利要求14所述的方法，其中，所述光學寫入包括生成所述數字圖像的再現；以及 4吏所述系統的用戶能夠》見看所述再現，並且有選擇地將 所述再現寫入所述光,茲底片中。
20. 根據權利要求14所述的方法，其中，所述光磁底片是新光磁 底片，並且所述提供包括》茲性讀取來自已具有所述對象的所述 光磁圖像的老光磁底片的所述數據信號，從而將所述光磁圖像 從所述老光》茲底片複製到所述新光f茲底片中。
21. —種通過權利要求14所述的方法在光^茲底片中得到的光^茲圖像。
全文摘要
通過在光磁底片(132)中產生對象(112)的光磁圖像(102)而產生的系統、方法和產品。源提供表示數字圖像的數據信號(118)。源具體可以包括數位相機形式的透鏡(114)和數字傳感器(116)，或者具體可以包括接口(306)，用於接收來自已獲取、存儲、或生成數據信號的外部系統的數據信號。然後，第一編碼單元(128、502)將上述數據信號光學地寫入光磁底片中，以及第二編碼單元(130)將上述數據信號磁性地寫入光磁底片中。
文檔編號H04N1/00GK101167345SQ200680007986
公開日2008年4月23日 申請日期2006年1月13日 優先權日2005年1月14日
發明者蔡吉章 申請人:蔡吉章