控制圖像捕獲系統的方法、圖像捕獲系統以及數位相機的製作方法

2023-04-27 04:44:11 2

專利名稱：控制圖像捕獲系統的方法、圖像捕獲系統以及數位相機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制圖像捕獲系統的方法，該系統包括一個接
口，用於接收外部觸發以捕獲圖像；以及一個圖像捕獲器件，具有光 敏區和像素單元的陣列，每一個像素單元包括一個用於生成信號的器 件，所述信號指示落在光敏區的一個相關部分上的光的強度，所述圖 像捕獲器件還具有用於生成一個像素值陣列的讀出電路，以按所設置 的空間解析度捕獲圖像幀，以使得每一個像素值代表在一個曝光時間 間隔期間、在多個區中的一個相關區中的至少一個像素單元中所生成 的一或多個信號的集成，由所設置的空間解析度確定所述區的數目， 所述區共同覆蓋了相應於圖像中的一個區域的光敏區的一個區域。 本發明還涉及一種圖像捕獲系統。
本發明還涉及一種根據多個圖像幀形成一個組合的最終圖像的 方法，該方法包括下列步驟
獲取強度值的第一和至少另一個陣列，強度值的每一個陣列對相 應圖像幀中的一個相應數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度 級進行編碼，所述數目確定所關注的圖像幀的空間解析度；
生成強度值的導出陣列的一個集合，每一個導出陣列基於所獲取 的強度級陣列中的相應的一個陣列，並且對相應圖像幀的至少一個重 疊區域中的一個共同數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級 進行編碼；
生成組合的強度值的一個陣列，陣列中的每一個元素基於強度值 的相應的導出陣列中的每一導出陣列中的相應元素所代表的強度值的 總和；以及
提供對組合的最終圖像進行編碼的強度值的一個陣列，該陣列是
基於組合的強度值的陣列的。
本發明還涉及一種圖像處理系統。 本發明還涉及一種數位相機。 本發明還涉及一種電腦程式。
背景技術：
國際專利申請PCT/EP04/051080在本申請提出日期之前提 出，並且在本申請提出日期之後以WO xxxx公布。因此，根據EPC 條款54 (3)，將其包含在現有技術中。
以上所提到的申請描述了一種數位相機，它可在一個基本上穩定 的位置中使用以捕獲一個圖像序列，並且導出代表圖像的像素值的相 應幀的一個序列。特意使每一圖像曝光不足。在令圖像形成一個組合 的最終圖像之前，對它們進行調整。通過對所調整的圖像中的相應像 素的值求和，形成組合的最終圖像。從而可以根據啄光不足的圖像形 成組合的最終圖像，但組合的最終圖像本身是足夠亮的，而且具有良 好的空間解析度。所述調整用於防止組合的最終圖像變得模糊。
與為以後的組合捕獲一 系列啄光不足的圖像幀相關的 一個問題 歸因於可用的圖像捕獲器件的類型。 一般情況下，這些設備要麼具有 包含電荷耦合器件(CCD)的像素單元，要麼由互補金屬氧化物半導 體(CMOS)傳感器製造，這兩種情況，均與讀出電路相關。特別是， 當使用CCD陣列時，讀出時間，即讀出電路為生成對一個幀進行編 碼的像素值的陣列而所需的時間，是非常長的。於是，為一個組合圖 像的相繼的形成而捕獲一 系列連續圖像幀所需的時間更長。如果使用 插值技術提高所捕獲圖像幀的空間解析度，則把圖像解析度設置為一 個較低的值會導致一個較低空間解析度的組合的圖像。減少那些所基 於的捕獲圖像幀的數目，組合的最終圖像將可實現一個較短的總圖像 捕獲時間，但以降低組合的最終圖像的信噪比(SNR)為代價。

發明內容
本發明的一個目的是，提供以上所定義類型的方法與系統，這些 方法與系統使得圖像幀以相當低的噪聲級形成組合的最終圖像，而只 要求相當短的總圖像捕獲時間。
使用根據本發明的方法實現這一 目的，所述方法包括接收一個外 部觸發以捕獲圖像，並且響應這一外部觸發，指揮圖像捕獲器件通過 生成代表相應連續曝光時間間隔期間的集成的像素值的相應陣列，捕 獲至少兩個圖像幀，其中，至少兩個所捕獲圖像幀的空間解析度被設 置成不同的值。
由於至少兩個所捕獲圖像幀具有不同的空間解析度，所以總是存 在至少一個具有較高解析度的圖像幀和至少一個具有較低解析度的圖 像幀。捕獲一個具有較高解析度的圖像幀，可確保具有高空間頻率的 信息出現在組合的最終圖像中。然而，由於並非所有圖像幀都具有相 同的、較高的解析度，所以捕獲和讀出所有圖像數據所需的總時間相 當短。由於諸如用戶命令的外部觸發直接導致至少兩個圖像幀的捕獲， 所以所述系列中的圖像幀能夠儘可能地互相緊密地跟隨，從而節省了 更多的時間。設置不同解析度的設置方面的變化，也可通過響應外部 觸發自動地得以實現。由於各個圖像幀被分別捕獲並通過求和被組合 成一個組合的最終圖像，所以組合的最終圖像可以由具有相當短的曝 光時間的圖像幀構成，從而導致較為清晰的組合的最終圖像。
在一個優選的實施例中，通過指導圖像捕獲器件按每一個像素值 代表像素單元中至少兩個器件所生成的信號的總和的集成的方式生成 像素值的一個陣列，至少較低的空間解析度值被設置。
通常，把這樣的技術稱為'像素組合(binning)，，而且這樣的技 術具有增強敏感度的效果，因為像素單元中兩個或兩個以上的器件有 效地佔據了光敏區的一個較大的部分。而且，所捕獲圖像幀具有一個較低的噪聲級。
一個優選的實施例包括為一個組合的最終圖像取回一個所希望 的啄光時間；確定將加以捕獲的圖像幀的數目；以及針對每一個圖像 幀，計算確定可施用於圖像幀的曝光度的設置，所述設置包括曝光時間間隔的長度，其中，對所述設置進行計算，以致所述數目的圖像幀 上的曝光時間間隔長度的總和等於或小於所希望的曝光時間。
當單獨觀看時，每一個所捕獲的圖像均曝光不足。然而，組合的 最終圖像並非曝光不足，因為其基於所組合的全部圖像幀。這一實施
例具有這樣的優點其實現了代表不同圖像幀中的像素值的強度級的 疊加，以生成一個具有正確膝光的組合的最終圖像。
一個實施例包括生成像素值的陣列的一個集合的步驟，每一個陣 列都按這樣一種方式基於所捕獲圖像幀之一每一個陣列按相同的空 間解析度對一個所調整的幀的至少 一個區域進行編碼。
這一實施例提高了用於通過對至少所調整的幀的區域中的相應 的像素值求和生成一個組合的最終圖像的所捕荻圖像幀的適度性。
根據本發明的另一個方面，提供了一種圖像捕獲系統，該圖像捕 獲系統包括一個接口，用於接收外部觸發以捕獲圖像； 一個圖像捕獲 器件，具有光敏區和像素單元陣列，每一個像素單元包括一個用於生 成指示落在光敏區的一個相關部分上的光的強度的一個信號的器件， 所述圖像捕獲器件還具有讀出電路，用於生成像素值的一個陣列，以 按一個所設置的空間解析度捕獲圖像幀，以使每一個像素值可以代表 在一個曝光時間間隔期間的多個區中的一個相關的區中的至少一個像 素單元中所生成的一或多個信號的集成，由所設置的空間解析度確定 所述區的數目，所述區共同覆蓋了相應於圖像中的一個區域的光敏區 的一個區域，所述圖像捕獲系統包括
一個控制系統，用於控制圖像捕獲器件的操作，並且用於處理通 過所述接口所接收的命令，其中，把所述控制系統配置成能夠響應外 部觸發，指導圖像捕獲器件通過生成代表在相應連續啄光時間間隔期 間的集成的像素值的相應陣列，捕獲至少兩個圖像幀，其中，還把所 述控制系統配置成能夠把至少兩個所捕獲圖像幀的空間解析度設置成 不同的值。
在一個優選的實施例中，把根據本發明的圖像捕獲系統配置成能 夠執行根據本發明的一種捕獲圖像的方法。
根據本發明的另一個方面，根據多個圖像幀形成一個組合的最終圖像的方法包括下列步驟
獲取強度值的一個第一和至少另一個陣列，
強度值的每一個陣列對相應圖像幀中的一個相應數目的像素位 置中的每一像素位置處的光強度級進行編碼，所述數目確定了所關注 的圖像幀的空間解析度；
生成強度值的導出陣列的一個集合，每一個導出陣列基於所獲取 的強度級陣列中的一個相應的陣列，並且對相應圖像幀的至少一個重 疊區域中的一個共同數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級 進行編碼；
生成組合的強度值陣列，其中的每一個元素基於強度值的相應導 出陣列中的每一陣列中的相應元素所代表的強度值的總和；以及
提供對組合的最終圖像進行編碼的強度值陣列，所述陣列基於組 合的強度值的陣列，
其中，
獲取按比強度值的另一個陣列高的解析度至少對重疊區域進行 編碼的強度值第一陣列，
提供按比強度值的另一個陣列高的空間解析度至少對組合的最 終圖像中的重疊區域進行編碼的一個強度值陣列，以及
對組合的最終圖像進行編碼的強度值陣列基於強度值的第一陣 列中足夠數目的強度值，按比強度值的另一個陣列高的解析度對重疊 區域進行編碼。
所述方法具有產生一個具有相當高的解析度，而且不要求大量同 樣解析度的圖像幀的優點。因為組合的強度值陣列中的每一個元素基 於相應的強度值導出陣列中的每一個導出陣列中的相應的元素所代表 的強度值的總和。生成組合的強度值的這一陣列的步驟去除了噪聲。 由於強度值的陣列基於組合的強度值的陣列，所以有益的效果至少部 分地延伸於組合的最終圖像。因此，組合的最終圖像立即具有一個相 對高的空間解析度和低的噪聲水平。
所述方法的一個第一實施例包括獲取強度值的第一和另一個陣 列，其中每一個強度值代表一個包圍一個像素位置的區中的光度，其 中，通過把一個陣列中的強度值的數目調整一個乘法因子，獲取強度 值的至少 一個導出陣列，以使每一個導出陣列可以按相同的空間分辨 率至少對重疊區域進行編碼。
這一實施例使生成組合的強度值的一個陣列的步驟能夠通過在 空間域中直接求和加以執行。
在這一實施例的一個變通形式中，將基於一個所獲取的強度值的 另一個陣列的至少一個陣列中的強度值的數目利用一個大於1的乘法 因子加以調整。
因此，把至少一個低解析度圖像幀轉換為一個較高的解析度。這 是一種確保對組合的最終圖像進行編碼的強度值的陣列基於強度值第 一陣列中的足夠數目的強度值的有效方式，因為可以簡單地通過調整 把第一所獲取的陣列中的強度值的一個子集，或者，較佳的做法是把 全部這樣的強度值添加於所獲取的陣列中的它們的對應的強度值，以 獲取一個加權的平均值。組合的強度值的陣列還對最終圖像進行編碼。 在一個第二實施例中，通過把基於所獲取的強度值陣列之一，而 且其中每一個強度值代表一個包圍一個圖像幀中的 一個像素位置的區 中的光度的一個強度值陣列所編碼的一個圖像幀，變換到空間頻率域， 生成強度值的每一個導出陣列，以使強度值的一個導出陣列中的每一 個強度值可以代表圖像幀的一個空間頻率分量的強度。
這一實施例具有這樣的優點為了能夠執行生成組合的強度值的 一個陣列的步驟，不必擴展具有低空間解析度的圖像幀。特別是，避 免了插值。取而代之，強度值的每一個導出陣列包括可以根據每一個 所獲取的圖像幀導出的圖像幀的低頻率分量。於是，為了生成對組合 的最終圖像中的至少重疊區域進行編碼的強度值的陣列，僅需要相當 少的相加。
在一個變通形式中，提供對組合的最終圖像進行編碼的強度值的 陣列的步驟包括用至少部分地基於代表組合的強度值陣列中的相應空間頻率分量的強度值來替換代表基於強度值的第 一所獲取的陣列的強 度值導出陣列中的 一 個低空間頻率分量的至少 一 個強度值。
為了防止振鈴效應的出現，每一個替換值可以基於其所替換的 值。不管其如何，這一變通形式是一個得到基於強度值的第一陣列中 的足夠數目的強度值以按高於強度值的另一個陣列的一個解析度對重 疊區域進行編碼的一個組合的最終圖像的特別有效的方式。其足以把 基於第 一 陣列的導出陣列變換回空間域，在替換代表低空間頻率分量 的強度值之後。在如此獲取的組合的最終圖像中，根據第一陣列導出 高頻率信息，而低頻率信息為第一和另一個陣列中的低頻率信息的一 個組合。
在一個變通形式中，由包括一種圖像壓縮算法的至少部分按硬體 實現的協處理器，或者由一個其編程旨在實現一種圖像壓縮算法的數 字信號處理器，來執行所述變換。
這一變通形式特別適合於在通常包含這樣一個協處理器的數碼 相機或者其它類型的圖像處理裝備中的實現。由於許多壓縮算法涉及 對一種要求針對其變換到空間頻率域的熵編碼形式的使用，所以這一 變通形式是非常有效的。
在一個實施例中，在生成組合的強度值的一個陣列的步驟之前，
存在這樣一個步驟校準圖像幀，以致每一個導出陣列可以對至少重 疊區域中每一基本上對應的像素位置處的光強度級進行編碼。
這確保了組合的最終圖像相對清晰，因為避免了因強度值的所獲 取的陣列所編碼的圖像幀的未校準所導致的'不清晰，。這樣的未校準 易於出現在其中通過數位相機連續地攝製一個景物的畫面，獲取強度 值的陣列的地方。當然，還可以去除因景物中的物體或者人的顫動所 導致的'不清晰，。
在一個實施例中，使基於一個按高於強度值的至少另 一個陣列的 空間解析度對相應的圖像幀中的至少重疊區域進行編碼的強度值的所 獲得強度值的陣列的強度值的至少一個陣列經歷一個數字過濾操作， 該數字過濾操作具有傳遞所述陣列所編碼的圖像的高空間頻率分量的特徵。
由於較高解析度的圖像也具有較高的噪聲水平，但僅實際需要它 們提供具有高空間頻率的圖像信息，所以降低了較低頻率處的組合的 最終圖像的噪聲水平。這是有利的，因為在相當低的空間頻率處人的 眼睛是最敏感的。
根據另一個方面，本發明提供了一種用於根據多個圖像幀形成一 個組合的最終圖像的圖像處理系統，該圖像處理系統包括一個用於加 栽強度值的一個第一和至少另一個陣列的配置，
強度值的每一個陣列對相應圖像幀中的一個相應數目的像素位 置中的每一像素位置處的光強度級進行編碼，所述數目確定了所關注
的圖像幀的空間解析度；以及一個數據處理配置，用於處理強度值， 其中，所述系統配置為能夠指導數據處理配置執行下列步驟
生成強度值導出陣列的一個集合，每一個導出陣列基於所獲取的 強度級陣列中的相應的一個陣列，並且對相應圖像幀的至少一個重疊 區域中的一個共同數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級進 行編碼；
生成組合的強度值的一個陣列，陣列中的每一個元素基於強度值 的相應的導出陣列中的每一陣列中的相應元素所代表的強度值的總 和；以及
提供對組合的最終圖像進行編碼的強度值的陣列，所述陣列基於 組合的強度值的陣列，
其中，
把所述系統配置為能夠加載按比強度值的另一個陣列高的分辨 率對至少重疊區域進行編碼的強度值的一個第 一陣列，以提供按比強 度值的另一個陣列高的空間解析度對組合的最終圖像中的至少重疊區 域進行編碼的強度值的一個陣列，以及使對組合的最終圖像進行編碼 的強度值陣列基於強度值的第一陣列中足夠數目的強度值，按比強度 值的另一個陣列高的解析度對重疊區域進行編碼。
較佳的做法是把所述圖像處理系統配置為能夠指導處理器執行
根據本發明的一種形成一個組合的最終圖像的方法。
根據另一個方面，本發明提供了一種電腦程式，當將其加載於 一個可編程處理器件中時，能夠使可編程處理器件執行一種根據本發 明的方法。
根據另一個方面，本發明提供了一種數位相機，該數位相機包括 根據本發明的一種圖像捕獲系統與/或一種圖像處理系統。


現在，將參照附圖，進一步詳細地解釋本發明，其中
圖1示意性地描述了一個示範性數位相機的配置；
圖2僅示意性地描述了所述照相機中的一個圖像捕獲器件的某些元件；
圖3為一個流程圖，說明了一種捕獲圖像幀、並且形成一個組合 的最終圖像的方法；
圖4A 4C僅示意性地描述了強度值的陣列，說明了如何在一個 實施例中形成組合的最終圖像；以及
圖5說明了相對人眼的敏感度的圖像幀的噪聲水平。
具體實施例方式
可用於此處所概述的方法的情況中的圖像處理系統的一個例子， 為一個數位相機l。其它的例子包括複印機或者掃描設備。
數位相機l包括一個用於在景物中的一或多個物體上聚焦的透鏡 系統2。當打開快門3時，通過光圏4把景物投射於一個圖像捕獲器 件6的一個光敏區5(圖2)上。像光圏的直徑那樣，快門時間為可控 制的。作為對快門3的一種選擇或者向對快門3的一種添加，可電子 地對圖像捕獲器件進行控制，以提供相同的效果(電子快門)。圖像 捕獲器件6可以為根據互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術實現的 器件，或者為電耦合器件(CCD)傳感器。此處所描述的方法非常適 合於CCD傳感器，CCD傳感器具有維護費用低的優點，但具有固有 的長讀出時間特性。
參照圖2，把光敏區5劃分成由像素單元7a i所佔據的區，為了 清楚起見，僅描述了其中的9個像素單元。每一個像素單元7包括一 個用於生成一個表示光的強度的信號的器件，其在光敏區5中所佔據 的區曝露於該光強下。如所陳述的，較佳的做法是令所述器件為一個 CCD傳感器。應該加以注意的是，通常把佔據像素單元7a i的器件 作為一個集成電路的部件加以提供。在啄光期間，例如通過對一個電 容器中光電流的累積，形成一個器件所生成的信號的集成。在對光敏 區5曝光了等於曝光時間間隔的一段時間之後，通過行選擇電路8和 列選擇與讀出電路9，讀出所生成的信號的集成的值。
注意，為了簡單起見，這一描述將不集中於捕獲彩色圖像的方式。 可以使用任何已知類型的技術，例如濾色器，圖像捕獲器件6的一個 對顏色敏感的變通形式等。在這一方面，可以看出光敏區5不需要為 包含在圖像捕獲器件中的一個集成電路的表面區，或者至少對於所有 的顏色分量(component)不是這樣。而且，儘管在本申請中將圖像 幀連續地(consecutively)加以捕獲的，但這並不排除這樣的實施例， 其中按次序捕獲不同顏色分量的圖像幀，以使得詳述一個顏色分量的 '連續，捕獲的圖像幀與那些詳述其它顏色分量的圖像幀交替。
以一或多個模擬信號的形式把列選擇與讀出電路9的輸出提供給 一個模擬-數字轉換器(A/D轉換器)10。 A/D轉換器10對從圖像 捕獲器件6所接收的信號取樣，並且加以量化，即將其在刻度表上以 離散量值記錄，根據作為A/D轉換器10的輸出加以提供的數字字的 解析度的比特數目，確定離散量度的數值。A/D轉換器10提供對一 個所捕獲圖像幀進行編碼的像素值陣列作為輸出。
一個信號處理器(DSP ) 11執行諸如像素之間的插值以及有選擇 地壓縮圖像等特性。在一個膝光時間間隔期間，圖像捕獲器件的每一 次曝光均產生至少一個幀。
數位相機1包括一個存儲器件12，用於存儲對所捕獲的圖像或者 圖像幀進行編碼的圖像數據。所述存儲器件可以為任何通常類型的存儲器件，例如內置的快閃記憶體、插入的快閃記憶體模塊、使用軟盤的磁碟驅動器、
PCMCIA格式的硬碟、或者光碟驅動器。
一個微處理器13通過執行存儲在非易失存儲器中的指令，控制 數位相機1的操作，在這一例子中，非易失存儲器為只讀存儲器 (ROM) 14。在某些與針對DSP 11的執行所編程的例程相結合的實 施例中，ROM 14中的指令可以使數位相機l執行本申請中所描述的 圖像處理和捕獲方法。
有利的做法是，令微處理器13與一個其中按硬體實現了至少一 部分的圖像壓縮算法的協處理器15進行通信。例如，可以使用根據 JPEG標準的壓縮圖像的算法。作為壓縮算法的一部分，把圖像數據 變換於空間頻率域。在大多數情況下，協處理器15使用一種離散餘弦 變換(DCT),至少執行這一變換。
把數位相機l的操作條件和設置的指示信息提供在一個輸出器件 16上，例如提供在一個液晶顯示器上，可以與一個產生聲音的器件相 結合(未單獨加以說明)。
示意性地示出輸入器件17表示數位相機用戶通過其提供命令的 控制機制。另外，圖1中所說明的數位相機l還包括一個用於向一或 多個閃光源提供適當驅動信號的閃光碟機動電路18。所說明的數位相機 1還包括一個運動傳感器19，用於提供一個表示數位相機1、從而表 示圖像捕獲器件6的運動的信號。而且，數位相機l還包括一個曝光 測量器件20。曝光測量器件20的目的是，測量環境光的強度，以使 微處理器13可以與確定曝光量的設置的正確的值相結合，確定將由任 何所連接的閃光燈所發射的光的強度，其中，所述設置的正確的值包 括每一個所捕獲圖像幀的曝光時間間隔，以下將對此詳細加以描述。
需要加以注意是，像素單元7a i所佔據的區的密度決定了一個 所捕獲圖像幀的最大可達到的空間解析度。讀出時間依賴於像素單元 的數目。在一個諸如圖2中所說明的實施例中，其可以相當長，因為 依次使用行選擇電路8選擇每一行，於是列選擇與讀出電路9感應存 儲在該行中像素單元中的光器件中累積的光電荷的值。為了減少反覆
曝光光敏區和捕獲一個圖像幀的過程中所涉及的總時間，在曝光之間 空間解析度被設置成一個不同的值。
微處理器13定義了多個簇區21，這些簇區21共同覆蓋了對應於 組合的最終圖像中一個所關注區域的一個區域。這一數目小於共同覆 蓋該區域的像素單元7a i的數目。於是， 一簇像素單元佔據了每一個 所定義的簇區21，圖2對此示意性地進行了說明。為了清楚起見，未 描述所有的像素單元7。為了按較低的空間解析度捕獲一個圖像幀， 讀出每一個簇區21的一個像素值。為了按最高可能空間解析度捕獲一 個圖像幀，讀出每一個像素單元7的一個像素值。順便提及，例如， 如所說明的，儘管已經定義簇區21來分割光敏區5，然而微處理器13 也可以可選地或附加地定義共同覆蓋相應於所關注區域的光敏區5的 一個區域的多個重疊區域。作為選擇，也可以通過在各區之間略加間 隔來定義各區。為了避免必須執行補償處理，較佳的做法是令所定義 的區均包圍整齊分布的像素位置。
在一個實施例中，微處理器13按這樣的方式控制圖像捕獲器件 6:每一個簇區21讀出的一個像素值代表位於簇區21中的像素單元7 之一中所生成的信號的一個集成。這一實施例具有可將其與任何類型 的圖像捕獲器件6 —起使用的優點。
在一個優選的實施例中，圖像捕獲器件6具有'像素組合(bin)，多 個像素單元的輸出的能力。在這一實施例中，微處理器13指導圖像捕 獲器件6以這樣的方式生成一個像素值陣列(把每一個值與所定義的 簇區21之一相關聯)每一個像素值代表佔據同一所定義的簇區21 的像素單元中的至少兩個器件所生成的信號的總和的集成。在這一所 述的實施例中，這可能意味著一個簇區21的像素值為所有9個所示像 素單元7a i所生成的信號的集成的總和，也可以為它們的平均值。這 一實施例是較佳的，因為其提高了敏感度。有效的做法是，令每一像 素值代表落在整個所定義的簇區21的光的量，而不僅僅是落在一個像 素單元7所佔據的區上的光的量。因此，較小的光通量是可檢測的。 另外，像素組合降低了噪聲量，即導致一個具有較高信噪比(SNR)的低解析度圖像。由於像素組合能力為按硬體實現的圖像捕獲器件的 一個功能，所以不會明顯地增加讀出時間。較佳的做法是，按最高的 解析度所捕獲的圖像幀的數目等於、最好低於按較低空間解析度所捕 獲的圖像幀的數目。根據一系列圖像幀形成的一個組合的最終圖像將
具有良好的SNR。
在一個優選的實施例中，當從用戶那裡接收到一個捕獲圖像的命 令時，微處理器13控制數位相機1執行一系列步驟22~25。在一個 例子中，通過一個適當的接口，從一個連接於數位相機1的設備(未 在圖中加以顯示)那裡交替地接收命令。這一器件發布一個外部觸發， 以啟動所說明的步驟的執行。數位相機l的用戶可以輸入針對一個組 合的最終圖像的所希望的曝光時間，以及確定閃光的量、光圏4的直 徑和像素單元7中的光器件的敏感度的設置。在可選的實施例中，微 處理器使用曝光測量器件20所輸出的一個信號以及值的可能的一或 多個預先定義的組合，自動地確定這些值中的一或多個值。接下來， 當接收到實際捕獲組合的最終圖像的命令時，微處理器13執行捕獲多 個圖像幀的第一步驟22。這一步驟22包括取回組合的最終圖像的所 希望的曝光時間、確定將加以捕獲的圖像幀的數目、以及針對每一個 圖像幀計算用於確定可施用於圖像幀的曝光度的啄光設置。所迷設置 包括幀的曝光時間間隔。較佳的做法是，確定諸如產生合起來短於組 合的最終圖像的所希望的膝光時間的圖像幀的膝光時間間隔的其它設 置。注意，其中執行"像素組合"的實施例允許可施用於圖像幀的啄光 時間間隔的減少，因為像素組合提高了靈敏度。'像素組合，有效地導 致了光電信號的一個額外放大的引入。微處理器13可以很好地考慮到 這一點。依據空間解析度值，即'像素組合，的量，按較低空間解析度 值計算可施用於圖像幀的曝光時間間隔的長度。
當計算確定可施用於圖像幀的曝光度的設置時，較佳的做法是， 令微處理器13執行國際專利申請PCT/EP04/051080中所概述的一 或多種方法。即，對它們進行計算，以便確定為組合的最終圖像所希 望的總曝光度能夠不均勻地分布在圖像幀上。特將該申請中涉及曝光度的步進的各章節併入此處，以作參考，並且簡要地加以重述。
如以上所提到的，根據曝光時間、光圏、(閃光燈)光照強度、
以及像素單元中的放大器增益，確定膝光度。還將根據A/D轉換器 10的A/D轉換閾值確定曝光度。用於對每一像素單元7中的光器件 的輸出加以放大的步進放大，具有易於實現的優點。在可選的實施例 中，相同解析度的圖像幀的曝光時間不盡相同。在其它實施例中，每 圖像幀導入光敏區的光的最大強度是變化的，例如，通過調整光圏4 的大小、或者通過閃光燈驅動電路18改變所控制的閃光燈的強度。
在一個第一實施例中，在各曝光之間，光圏4的大小以及光照條 件保持不變。在圖像幀上不均勻地分布組合的最終圖像的所希望的曝 光時間。較佳的做法是，選擇圖像幀的數目，以把每一圖像幀的曝光 時間間隔保持在某一閾值水平之下。較佳的做法是，把這一閾值水平 預先確定為l/60秒，對於一般的攝影師而言，這被視為捕獲穩定圖 像的最低的快門速度。
在一個變通形式中，在各幀之間隨機地變化曝光時間。在另一個 實施例中，在一個幀的多次進一步捕獲之前調整圖像捕獲系統的設置， 在此例中為曝光時間，以使得至少在其上記錄每一像素的強度值的刻 度表的最大值在數值上基本上均勻地隨每次調整而變化。這具有導致 對組合的最終圖像中顏色和色調深度的精確捕獲的優點。在每一種也 在所捕獲的幀之間利用像素組合來調整空間解析度的情況中，考慮了 對曝光度的影響。
在一個可選的實施例中，以這樣的方式在一個圖像幀的兩次相繼 的捕獲之間調整光圏4的大小至少在其上記錄每一像素的強度值的 刻度表的最大值在數值上基本上規則地隨每次調整而變化。通過調整 光圏區，曝光度按相等的增量向下步進。如果不釆用像素組合，則光 圏區按相等的增量向下步進。否則，其隨乘法因子而放縮，所述乘法 因子源於使每一像素值基於來自多個像素單元的信號。
在又一個實施例中，步進地降低用於照射一個把圖像捕獲器件6 曝光於其中的景物的人造光的強度。在解析度同時降低的情況下，以增加量降低人造光的強度。
也可以想像把先前章節中所描述的一或多種技術加以結合的實施例。
在其中捕獲圖像幀的第一步驟22之後，在一個第二步驟23中高 速緩存對圖像幀進行編碼的像素值的陣列。在第二步驟23之後，在一 個第三步驟24中，校準和處理它們。在一個最後步驟25中，把源於 第三步驟的組合的最終圖像存儲在存儲器件12中。儘管此時本描述將 繼續假設數位相機1執行所有的步驟22 ~ 25，然而也可以在一個獨立 的圖像處理系統中，例如在一臺個人計算機或者工作站中，執行第三 和第四步驟24、 25。在所述情況下，第二步驟將涉及把所生成的像素 值的陣列存儲在存儲器件12中，或者經由一條數據鏈路(未在圖中加 以顯示)將它們傳送到計算機。
以下，通過舉例的方式，描述了執行步驟23和24的過程中執行
的一種形成一個組合的最終圖像的方法。作為輸入，它們均獲取強度
值陣列。強度值陣列對相應圖像幀中的相應數目的像素位置中的每一
像素位置處的光強度值進行編碼，所述數目決定了所關注的圖像幀的
空間解析度。生成強度值的導出陣列的一個集合，每一個導出陣列基
於所獲取的強度級陣列的其中相應的一個，並且對相應圖像幀的至少
一個重疊區域中的公共數目的像素位置中的每一個像素位置處的光強
度級進行編碼。在一個第一實施例中，導出陣列對空間域中的圖像幀
進行編碼；在一個第二實施例中，導出陣列對空間頻率域中的圖像幀
進行編碼。可以看出，術語'導出陣列(derived array)，不旨在表示把 值的一個陣列作為一個數據結構存儲在存儲器中。為了在某一時間點
求和，可以得到一個抽象陣列的相應的元素就足夠了。因此，每一個 導出陣列的每第i個元素應該為同時可得的。這允許一個組合的強度 值陣列的生成，其中，每第i個元素基於導出陣列的第i個元素的一 個總和(其可以為一個加權的總和)。後者的值代表空間或者空間頻 率域中的強度值。還可以看出，導出陣列可以完全對應於所獲取的陣 列。例如，如果所獲取的陣列已經處於求和的正確域，並且對已經校
準的相應的圖像幀進行了編碼，則情況如此。兩個實施例還都把對組 合的最終圖像進行編碼的強度值的一個陣列作為輸出加以提供，這一 陣列基於求和所得到的組合的強度值的陣列。在某些實施例中，其實 際上與組合的強度值的陣列相同。
在一個第一實施例中，作為第二步驟23或者第三步驟24的一部 分，把所捕獲圖像幀的集合轉換成由像素值的陣列的一個相應的集合 所編碼的所調整的圖像幀的一個集合。在這一第一實施例中，對一個 所捕獲圖像幀進行編碼的強度值的一個陣列中的每一個像素值代表一 個區21中包圍多個像素位置之一的一個光級。像素位置的數目與圖像 幀的空間解析度成比例，因為相應圖像幀的大小是相同的。每一個相 繼導出強度值陣列對一個基於所捕獲圖像幀之一的所調整的圖像幀進 行編碼。按這樣的一個方式生成每一個(強度值每一個強度值)按 對每一導出陣列相同的所希望的解析度，對一個所調整的幀的至少一 個區域進行編碼。順便提及，所述區域可以相應於整個圖像幀。按這 樣的一個方式生成對一個所調整的圖像幀進行編碼的每一個陣列對 陣列中的區域進行編碼的相應的像素值，代表基本上包圍相同像素位 置的一個區中的相應的光級。也就是說，對於相應於所關注區域中的 一個像素位置的i的所有值，對同一所關注區域進行編碼的每一陣列 的像素值的第i個像素值對應於每一個陣列的相同的像素位置。
由於所捕獲圖像幀之間的空間解析度不同，所以必須至少在所關 注區域中通過一個乘法因子對它們中的至少之一的空間解析度進行調 整。否則，實現對一個所調整的幀進行編碼的像素值的每一陣列，按 相同的空間解析度至少對所關注區域進行編碼的特徵，是不可能的。 較佳的做法是，提高較低的解析度幀的解析度。當對所述區域進行編 碼的像素值被求和以形成組合的最終圖像時，這產生了 一個具有最高 可能感知的空間解析度的組合的最終圖像。可以釆用任何提高空間分 辨率的已知的技術，例如插值。
然後，使用對那些在解析度方面進行了調整的圖像幀進行編碼的 像素值的導出陣列，來生成組合的像素值的一個陣列。這一陣列中的
每一個元素為導出陣列的相應元素的總和。在一個例子中，總和為加 權的總和。例如，權重可以與圖像幀的曝光時間反關聯。在另一個例 子中，每一個組合的像素值為相應像素值的一個平均值。把如此形成 的陣列作為輸出加以提供。
圖4A ~ 4C中說明了形成一個組合的最終圖像的方法的一個第二 實施例。像素值的一個第一陣列26對一個第一圖像幀中的一個相應數 目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級進行編碼。每一個強度 值代表包圍一個像素位置的一個區中的一個光度。對於對一個第二圖 像幀進行編碼的像素值的一個第二陣列27，情況同樣如此。第一和第 二圖像幀代表了同樣的所捕獲的景物。此處將假設先前已經校準了 由第一和第二陣列26、 27編碼的圖像幀。存在著一些已知的用於把圖 像校準為子像素解析度的方法，例如，使用取樣點。
把像素值的第一陣列26劃分成4個塊28~31。把像素值的第二 陣列27劃分成相同數目的塊32 35。第一陣列26中的一個第一塊28 相應於第二陣列27中的一個第一塊32，即代表了相應圖像幀的一個 基本重疊的部分。按同樣的方式，第一陣列26中的一個第二塊29相 應於第二陣列中的一個第二塊33， 一個第三塊30相應於第二陣列27 中的一個第三塊34，以及一個第四塊31相應於第二陣列27中的一個 第四塊35。就包含在其中的像素值的數目而言，第二陣列27中的每 一個塊32 35將成比例地小於第一陣列26中的塊28~31中的相應的 一個塊。在圖4A中所說明的例子中，由包含2x2個像素值的塊的第 二陣列27表示低解析度的圖像幀，而由第一陣列26表示高解析度的 圖像幀，其中，每塊28 31具有8x8個像素值。圖4A中僅描述了第 一塊28、 32中的像素值。
逐塊地執行一種向空間頻率域的離散餘弦變換(DCT)。通過對 代表空間域中的第一圖像幀的第一陣列26執行DCT,獲取一個DCT 係數第一陣列36 (圖4B)。通過對第二陣列27執行一個DCT,獲取 一個DCT係數第二陣列37。 DCT係數第一陣列36和第二陣列37然 後僅在空間頻率域對相應圖像幀中的一個相應數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級進行編碼。DCT係數的數目確定了空間分辨 率。
在隨後的步驟中，根據DCT係數第一陣列36，導出代表強度分 布的最低頻率分量的4個DCT係數38a 38d。根據該陣列，導出4 個代表DCT係數第二陣列37中相同頻率處的分量的DCT係數39a 39d。由於先前已經校準了圖像幀，所以導出陣列代表了第一和第二圖 像幀中的一個共同數目的像素位置中的每一個像素位置處的光強度 級。在該例子中，每個導出陣列包括四個元素。
在接下來的步驟中，生成對(空間頻率域中) 一個組合的圖像進 行編碼的一個DCT係數陣列40。也把陣列40劃分成4個塊41~44。 一個第一塊41基於第一塊28、 32， 一個第二塊42基於第二塊29、 33， 一個第三塊43基於第三塊30、34，以及一個第四塊44基於第四塊31、 35中的值。4個DCT係數45a d代表了第一塊41所編碼的組合的最 終圖像的部分的最低頻率分量。它們均基於根據DCT係數的第一和 第一陣列36、 37導出陣列中的相應的元素的值38a d、 39a d所代 表的強度值的總和。可以經由一個加法或者平均過程實現這一點。第 一塊41中的其餘的DCT係數僅基於DCT係數第一陣列36中的DCT 係數的相應塊中的DCT係數。因此，它們可間接地基於像素值第一 陣列26中的第一塊28中的像素值。於是，可按高於像素值的第二陣 列27所代表的圖像幀的解析度對組合的最終圖像進行編碼。在所說明 的這一例子中，組合的最終圖像的空間解析度相應於第一圖像幀的組 合的最終圖像。在可選的實施例中，其具有第一和第二圖像幀的值之 間的一個值。
圖4A 4C中所說明的實施例具有多個使在數位相機1中實現很 誘人的特性。無需把像素值第二陣列27按比例增加至與第一陣列26 相同的像素值的數目，從而避免了特別需要大量處理，並且要求功能 相當強大的微處理器13的插值過程。而且，相對地限制了執行強度值 求和所需的加法的次數，例如，僅添加了 DCT係數38a d、 39a~d的 導出陣列。然而，對組合的最終圖像按這樣的一個解析度進行編碼
高於按對其所基於的低解析度圖像進行編碼的解析度。之所以如此，原因在於其基於第一陣列26中的足夠數目的像素值。
在一種有利的實現中，通過使用協處理器15,執行向空間頻率域 的變換。前面描述過協處理器15包括通過按硬體實現生成JPEG壓縮 圖像的圖像壓縮算法。於是，可把微處理器13從必須計算第一和第二 陣36、 37中的DCT係數的事務中解脫出來。
在一個變通形式中，協處理器15把第一和第二陣列26、 27轉換 成JPEG格式，從而生成組合的強度值的陣列。在另一個實施例中， 協處理器15返回DCT係數，而且微處理器13執行該方法中的其餘 步驟。在一個實現中，通過傳送一個針對熵編碼的空係數表，獲取DCT 係數，所述熵編碼通常為圖像壓縮算法的一部分。
為了實現按照對陣列中的區域進行編碼的相應強度值代表包圍 同一像素位置的一個區中的光度的方式，來生成對一個所調整的圖像 幀進行編碼的每一導出陣列的特性，有利的做法是釆用PCT/EP04 /051080中所概述的一或多種方法的校準。這同時用於以上所介紹的 組合方法的兩個實施例。此處併入該文檔的相關章節，以作參考。在 此處所說明的兩個實施例中，校準的步驟在求和步驟之前。在第二個 實施例中，其通常也先於向空間頻率域的變換。在不校準的情況下， 仍可把對所調整的圖像幀中的區域進行編碼的強度值的陣列稱為具有 這樣的特性它們對基本上包圍多個像素位置中的同 一像素位置的區 中的光度進行編碼。由於照相機顫動的影響，僅僅是像素位置的對應 度略差一些。
在為校準圖像幀進行了調整和向它們提供了相同的空間解析度 之後，形成組合的最終圖像。通過形成對一個組合的最終圖像中的區 域進行編碼的像素值的一個陣列，以使所形成的陣列中的每一個像素 值為對所調整的圖像幀中的區域進行編碼的像素值的陣列中的相應的 像素值的總和，實現這一點。
以上概述了具有較高解析度的所捕獲的圖像幀具有一個較高噪 聲水平的情況，並且概述了像素組合降低了噪聲水平的情況。從圖5中可以看出這一點，圖5還說明了本發明中所使用的噪聲成形技術的 良好的效果。包圍最左區46的虛線限定了包含在所像素組合的、較低 解析度圖像中的頻率信息的範圍的邊界，並且表示了噪聲水平。同樣， 包圍最右區47的點劃線針對已向其施加了高通數字過濾的一個較高 解析度圖像。可以在空間解析度的調整與/或校準之前，或者相繼於 其，施加數字高通過濾。在不施用高通過濾的情況下，最右區47將按 相同的噪聲水平擴展至較低的頻率。 一條代表人(或者就所述問題而 言的動物)眼睛的敏感度的連續的曲線48，表示較低頻率處的高分辨 率圖像幀的噪聲水平是可感知的。通過捕獲獨立的低解析度圖像幀和 高解析度圖像幀，以及通過使後者經歷一個高通過濾所實現的噪聲成 形，產生一個具有在所有空間頻率上的可接受的噪聲水平的組合的最 終圖像。
本發明不局限於以上所描述的實施例，在所附權利要求的範圍 內，可以改變這些實施例。用於捕獲一個組合的最終圖像的圖像幀的 不同級別的空間解析度的數目可以為兩或兩個以上。可以在數位相機 1外部的一個圖像處理系統中執行像素值的高通過濾和求和。作為選 擇，也可以在執行形成對組合的最終圖像進行編碼的像素的陣列的像 素值的實際求和之前，在數位相機中執行所有的步驟。然後，針對向 計算機或者其它圖像處理系統的相繼的傳送，把這樣的所調整的圖像 幀存儲在數位相機l中。另外，取代對每一所捕獲的圖像的曝光不足， 可以把圖像捕獲器件(CDD或者CMOS )和A / D轉換器的輸出之間 的一個放大器的增益設置得非常高。爆光為"正確的"，但圖像具有低 於較慢曝光情況的質量。在這樣的一個實施例中，以上所概述的方法 提高了圖像的質量。
權利要求
1.一種控制圖像捕獲系統(1)的方法，所述系統包括接口(13、16、17)，用於接收外部觸發以捕獲圖像；以及圖像捕獲器件(6)，具有光敏區(5)和像素單元(7)陣列，每一個像素單元(7)包括用於生成信號的器件，所述信號指示落在光敏區(5)的一個相關部分上的光的強度，所述圖像捕獲器件(6)還具有讀出電路(8、9)，用於生成像素值陣列以按所設置的空間解析度捕獲圖像幀，使得每一個像素值代表在一個曝光時間間隔期間、在多個區(7；21)中的一個相關的區中的至少一個像素單元(7)中所生成的一或多個信號的集成，由所設置的空間解析度確定所述區(7；21)的數目，所述區共同覆蓋對應於圖像中的一個區域的光敏區(5)的一個區域，所述方法包括接收外部觸發以捕獲圖像，和響應該外部觸發，指導圖像捕獲器件通過生成代表各相應的連續曝光時間間隔期間的集成的像素值相應陣列，捕獲至少兩個圖像幀，其中，將至少兩個所捕獲圖像幀的空間解析度設置成不同的值。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，通過指導圖像捕獲器件 (6)按每一個像素值代表像素單元(7)中至少兩個器件所生成的信號的總和的集成的方式生成像素值陣列，至少設置較低的空間解析度 值。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，包括為組合的最終圖像取 回所希望的瀑光時間；確定將加以捕獲的圖像幀的數目；針對每一個 圖像幀，計算用於確定可施用於圖像幀的曝光度的設置，所述設置包 括曝光時間間隔的長度，其中，對所述設置進行計算，使得所述數目 的圖像幀上的曝光時間間隔長度的總和等於或小於所希望的膝光時間。
4. 根據權利要求2和3所述的方法，其中，依據空間解析度值，計算至少適用於較低空間解析度值的圖像幀的膝光時間間隔的長度。
5. 根據權利要求1 4中任何一個權利要求所述的方法，包括生 成像素值陣列集合的步驟，每一個基於所捕獲的圖像幀之一，使得每 一個按相同的空間解析度對所調整幀的至少一個區域進行編碼。
6. —種圖像捕獲系統，包括接口 (13、 16、 17),用於接收外部觸發以捕獲圖像； 圖像捕獲器件(6)，具有光敏區(5)和像素單元陣列(7)， 每一個像素單元包括一個用於生成一個信號的器件，所述信號指示落 在光敏區(5)的一個相關部分上的光的強度，所述圖像捕獲器件還具 有讀出電路(8、 9),用於生成像素值陣列以按設置的空間解析度捕 獲圖像幀，使每一個像素值代表在一個曝光時間間隔期間、在多個區 (7; 21)的一個相關的區中的至少一個像素單元中生成的一或多個信 號的集成，由所設置的空間解析度確定所述區的數目，所述區共同覆 蓋對應於圖像中的一個區域的光敏區(5)的一個區域，所述圖像捕獲 系統包括控制系統(ll、 13)，用於控制圖像捕獲器件的操作，以及用於 處理通過所述接口 (13、 16、 17)所接收的命令，其中，所述控制系統被配置成能夠響應外部觸發，指導圖像捕獲 器件通過生成代表在相應連續曝光時間間隔期間的集成的像素值的相 應陣列，捕獲至少兩個圖像幀，其中，所述控制系統還被配置成能夠將至少兩個所捕獲圖像幀的 空間解析度設置成不同的值。
7. 根據權利要求6所述的圖像捕獲系統，其中，圖像捕獲系統 (13)配置成執行根據權利要求1~5中任何一個權利要求所述的方法。
8. —種根據多個圖像幀形成一個組合的最終圖像的方法，包括 下列步驟獲取強度值的第一和至少另一個陣列，強度值的每一個陣列對相應圖像幀中的相應數目的像素位置中 的每一像素位置處的光強度級進行編碼，所述數目確定所關注的圖像幀的空間解析度；生成強度值的導出陣列的集合，每一個導出陣列基於所獲取的強 度級陣列中的一個相應的陣列，並且對相應圖像幀的至少一個重疊區 域中的共同數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級進行編 碼；生成組合的強度值陣列，其中的每一個元素基於強度值的相應導 出陣列中的每一陣列中的相應元素所代表的強度值的總和；以及提供對組合的最終圖像進行編碼的強度值陣列，所述陣列基於組 合的強度值的陣列，其中，獲取按比強度值的另一個陣列高的解析度對至少重疊區域進行 編碼的強度值的第一陣列，提供按比強度值的另 一個陣列高的空間解析度對組合的最終圖 像中的至少重疊區域進行編碼的一個強度值陣列，以及對組合的最終圖像進行編碼的強度值陣列基於強度值的第 一 陣 列中足夠數目的強度值，按比強度值的另一個陣列高的解析度對重疊 區域進行編碼。
9. 根據權利要求8所述的方法，包括獲取強度值的笫一和另一 個陣列，其中每一個強度值代表一個包圍一個像素位置的區中的光度，其中，通過利用 一個乘法因子對一個陣列中的強度值的數目進行調整， 獲取強度值的至少一個導出陣列，以使得每一個導出陣列可按相同的 空間解析度對至少重疊區域進行編碼。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，利用一個大於l的乘法 因子對基於一個所獲取的強度值的另一個陣列的至少一個陣列中的強 度值的數目進行調整。
11. 根據權利要求8所迷的方法，其中，通過將由基於所獲取的 強度值的陣列之一的、而且其中每一個強度值代表包圍一個圖像幀中 的一個像素位置的一個區中的光度的一個強度值陣列編碼的一個圖像幀，變換到空間頻率域，來生成強度值的每一個導出陣列，以使得強 度值導出陣列中的每一個強度值代表圖像幀的 一個空間頻率元件的強 度。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中，提供對組合的最終圖 像進行編碼的強度值陣列的步驟包括用至少部分地基於代表組合的 強度值陣列中的相應空間頻率元件的強度值來替換代表基於強度值的 第一所獲取的陣列的強度值導出陣列中的一個低空間頻率元件的至少 一個強度值。
13. 根據權利要求11或者12所述的方法，其中，由包括一種圖 像壓縮算法的至少部分按硬體實現的協處理器，或者由一個被編程旨 在實現一種圖像壓縮算法的數位訊號處理器，來執行所述變換。
14. 根據權利要求8~13中任何一個權利要求所述的方法，其中， 在生成組合的強度值的一個陣列的步驟之前，存在這樣一個步驟校 準圖像幀，以使每一個導出陣列對至少重疊區域中每一基本上對應的 像素位置處的光強度級進行編碼。
15. 根據權利要求8~14中任何一個權利要求所述的方法，其中， 使基於一個按高於強度值的至少另一個陣列的空間解析度、對至少相 應的圖像幀中的重疊區域進行編碼的強度值的所獲得陣列的強度值的 至少一個陣列經歷 一個數字過濾操作，該數字過濾操作具有使所述陣 列所編碼的圖像的高空間頻率元件通過的特徵。
16. —種用於根據多個圖像幀形成一個組合的最終圖像的圖像處 理系統，該圖像處理系統包括一個用於加載強度值的第一和至少另一 個陣列的配置，強度值的每一個陣列對相應圖像幀中的相應數目的像素位置中 的每一像素位置處的光強度級進行編碼，所述數目確定了所關注的圖 像幀的空間解析度；以及一個數據處理配置，用於處理強度值，其中， 所述系統被配置成能夠指導數據處理配置執行下列步驟生成強度值導出陣列的集合，每一個導出陣列基於所獲取的強度 級陣列中的相應的一個陣列，並且對相應圖像幀的至少一個重疊區域中的共同數目的像素位置中的每一像素位置處的光強度級進行編碼；生成組合的強度值的一個陣列，陣列中的每一個元素基於強度值 的相應的導出陣列中的每一陣列中的相應元素所代表的強度值的總和；以及提供對組合的最終圖像進行編碼的強度值陣列，所述陣列是基於 組合的強度值的陣列的， 其中，所述系統配置成能夠加栽按比強度值的另一個陣列高的解析度 對至少重疊區域進行編碼的強度值的第一陣列，以提供按比強度值的 另 一個陣列高的空間解析度對組合的最終圖像中的至少重疊區域進行 編碼的強度值陣列，以及使對組合的最終圖像進行編碼的強度值陣列 基於強度值的第一陣列中足夠數目的強度值，按比強度值的另一個的 陣列高的解析度對重疊區域進行編碼。
17. 根據權利要求16所述的圖像捕獲系統，其配置為能夠指導 處理器執行根據權利要求8 ~ 15中任何一個權利要求所述的方法。
18. —種電腦程式，當其被加載於一個可編程處理器件(1) 中時，能夠使可編程處理器件執行根據權利要求1 ~5或者15中任何 一個權利要求所述的方法。
19. 一種數位相機，包括分別根據權利要求6 ~ 7以及16 ~ 17中任何一個權利要求所述的圖像捕獲系統和/或圖像處理系統。
全文摘要
一種控制圖像捕獲系統(1)的方法，該系統包括一個接口(13、16、17)，用於接收外部觸發以捕獲圖像；以及一個圖像捕獲器件(6)，具有一個光敏區(5)和像素單元(7)陣列，每一個像素單元(7)包括用於生成信號的器件，所述信號指示落在光敏區的一個相關部分上的光的強度，所述圖像捕獲器件(6)還具有讀出電路(8、9)，用於生成像素值陣列，以按一個所設置的空間解析度捕獲一個圖像幀，以致每一個像素值可以代表在一個曝光時間間隔期間、在多個區(7、21)的一個相關的區中的至少一個像素單元(7)中所生成的一或多個信號的集成，由所設置的空間解析度確定所述區(7、21)的數目，所述區共同覆蓋了相應於圖像中的一個區域的光敏區(5)的一個區域，所述方法包括接收外部觸發以捕獲圖像，並且響應這一外部觸發，指導圖像捕獲器件通過生成代表相應連續曝光時間間隔期間的集成的像素值的相應陣列，捕獲至少兩個圖像幀。把至少兩個所捕獲圖像幀的空間解析度設置成不同的值。
文檔編號G06T5/50GK101203884SQ200580049734
公開日2008年6月18日 申請日期2005年5月10日 優先權日2005年5月10日
發明者安德魯·奧古斯蒂娜·魏斯 申請人:安德魯·奧古斯蒂娜·魏斯