CN101668123A - 数码相机的快门信号前和快门信号后的图像捕捉和分拣 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了数码相机的快门信号前和快门信号后的图像捕捉和分拣。一种相机***包括图像传感器和在接收到用户照片信号之前和之后接收来自所述传感器的图像帧的处理装置。该处理装置丢弃不满足质量标准的帧，例如曝光不足的帧。另外，处理装置仅压缩剩余帧的子集，具体而言，满足压缩量阈值的那些剩余帧。剩余帧被呈现给用户，该用户可以选择代表性的帧作为所拍摄的“照片”。

Description

数码相机的快门信号前和快门信号后的图像捕捉和分拣
技术领域
本发明总地涉及在用户生成快门开启信号之前和之后在数码相机中捕捉图像，然后分拣(sort)这些图像以供用户选择一个或多个图像。
背景技术
数码相机用户经常错过在合适时间捕捉图像的机会。这有时是因为傻瓜(point-and-shoot)数码相机缓慢的相机响应。另一潜在原因是主体已经移动、摆出错误姿势、取景不正确或者光照已经变化，从而产生未正确曝光的图像。结果，当用户在设备上或者其个人计算机上检阅其所捕捉的图像时，他们经常失望地意识到最终结果并非期望结果。
发明内容
一种方法包括，在接收到来自相机用户输入元件的拍摄照片信号之前，捕捉多个数字图像帧。该方法还包括，在接收到所述拍摄照片信号之后，捕捉多个图像帧。所捕捉的帧可被看作形成了初始帧集合。从所述初始帧集合中丢弃不满足质量标准的帧以产生经过滤的图像集合。将所述经过滤的图像集合呈现给用户，以供从中选择一个或多个图像，并且响应于用户的帧选择，存储来自所述经过滤的图像集合的一个或多个帧。
在某些实现方式中，该方法可以包括仅压缩产生最小压缩后大小的帧以形成经压缩帧集合。只有所述经过滤图像集合中的帧可被压缩。如果所述经过滤图像集合中的帧产生大于阈值的压缩文件，那么该帧不被压缩。只有所述经压缩帧集合中的帧被呈现给所述用户。
所述方法可以在数码相机设备中并且/或者在接收来自数码相机设备的帧信息的计算机中执行。
在另一方面，一种相机***具有图像传感器和在接收到用户照片信号之前和之后接收来自所述传感器的图像帧的处理装置。该处理装置丢弃不满足质量标准的帧并且仅压缩剩余帧的子集以将其呈现给用户。
在另一方面，一种***包括用于在生成照片信号之前和之后产生图像帧以产生初始帧集合的装置。提供了用于基于至少一个质量度量来过滤来自所述初始帧集合的帧以产生经过滤帧集合的装置。另外，提供了用于把来自所述经过滤帧集合的帧呈现给用户以便选择至少一个帧的装置。
附图说明
本发明的结构和操作方面的细节参考附图可以得到最好的理解，在附图中类似的标号指代类似的部分，并且在附图中：
图1是示例性相机的示意性框图；并且
图2是根据本发明的示例性逻辑的流程图。
具体实施方式
初始参考图1，数码相机10包括容纳诸如但不限于电荷耦合器件(CCD)的相机传感器14的便携式轻型手持外壳12。传感器14产生通过镜头16感测到的图像，并且在所示出的示例性非限制性实施例中，这些图像被发送到执行根据下面公开内容的压缩/帧选择逻辑的处理电路18，同时明白图2的逻辑也可改为完全通过例如下述PC或存储介质上的软件来实现。
接着，处理电路18可以与外壳12中的相机处理器20通信，该相机处理器20可以访问计算机可读介质22上的数据并且可以将数据存储在计算机可读介质22上。介质22可以是(但不限于)基于盘的存储装置和/或固态存储装置，并且在一种实现方式中由随机存取存储器(RAM)来实现。
为了激活相机10，可以在外壳12上设置电源按钮24。用户可以操纵电源按钮24来使得一个或多个相机电池26给相机10的组件供电，这些组件包括处理器20和虚拟显示器28，该虚拟显示器28例如是但不限于液晶显示器(LCD)。另外，通常在外壳12上设置照片按钮30，用户可以操纵该按钮来表明其将某一帧捕捉为照片的愿望。如果需要的话，可以设置诸如但不限于通用串行总线(USB)接口之类的通信接口32，以使得相机处理器20能够与例如用户的个人计算机34通信。
将会明白，相机10可被实现为具有成像传感器和存储装置的电子设备，例如数码相机本身、配备相机的移动电话、个人数字助理(PDA)和具有内置相机的笔记本计算机。
现在参考图2，在块35，相机10例如通过用户操纵电源按钮24而被激活。在配备相机的移动计算设备的情况下，块35可以通过启动相机应用而实现。
在块36，图像如下面进一步陈述那样被捕捉并进行过滤压缩，然后在块38，图像捕捉在接收到可能通过用户操纵照片按钮26而生成的用户生成的“拍摄照片”信号之后继续。在一个实施例中，在接收到“拍摄照片”信号之后捕捉“N”个帧，其中“N”是整数；另外，如果需要的话，可以仅保留在“拍摄照片”信号之前的“M”个帧(其中“M”是整数)。
无论如何，继续进行到块40，在拍摄照片信号之前的并且与响应于拍摄照片信号而拍摄的帧一起保留在例如RAM中的临时位置中的帧，加上所保留的在信号之后的帧，被针对质量进行分析，其中不满足一项或多项质量度量的帧被丢弃。例如，如果发现帧曝光不足，即曝光低于阈值，那么可以在块40丢弃帧，从而节省存储空间和带宽。
如在这里所明白的，在块42可以优选使用无损视频编码技术来压缩如上所述捕捉的图像序列，以便使存储要求最小化，此外，只有某些帧可以经历压缩。具体而言，在块42，只有产生最小压缩文件的帧可被压缩，即，只有满足例如至少压缩20％的压缩量阈值的帧被压缩。例如，可能已经通过块40处的曝光测试但是由于曝光异常将导致压缩文件大小的显著增加(这是因为在无损视频编码中使用的运动补偿技术可能无法找到与被测帧类似的帧，并因而产生即使在压缩之后仍然较大的文件)的帧在块42将不被压缩。因此，只有成功通过块40的筛选测试的帧的子集可在块42被压缩。
来自块42的最终经压缩帧集合在块44被存储，并且在块46在例如显示器28上(在解压缩后)被呈现给用户。这些帧可被自动呈现或者响应于用户信号而被呈现，这可以使得用户能够滚动浏览帧然后选择一个或多个，如果需要的话，未被选择的帧被从存储器中丢弃。
在不是完全在相机10上执行上述处理的替代实施例中，帧可以通过通信接口32被发送到PC或者服务器以进行所述处理。另外，用户不仅有机会在相机10本身上分析所捕捉的图像序列，而且也可以改为把由块42输出的帧下载到PC 34并且使用软件应用，该软件应用使得用户能够浏览该图像序列并且重新捕捉所需的帧。
在所示出的示例性非限制性实现方式中，无损视频编码算法是在直接从传感器14捕捉图像的硬件处理电路18中实现的，同时相机10使用直接存储器访问(DMA)处理压缩图像序列并将压缩图像序列存储到存储介质22，以使处理负荷最小化。然而，本发明也可以以软件方式实现在相机10或个人计算机34中。
如果需要的话，在将图像序列呈现给用户之前，可以根据本领域已知的图像增强原理向图像序列应用图像增强。这种增强可以包括但不限于向所捕捉的帧应用超分辨率(super-resolution)算法。
现在可以认识到，使用本发明，通过给予数码相机或者配备相机的移动设备的用户不仅检阅他们所捕捉的图像而且检阅先前以及后续的帧的机会，这些用户有机会校正所捕捉图像中的问题。用户可以在其设备上或者其个人计算机上选择其所选择的帧，并最终将该帧保存到其相册中。他们还有机会创建马赛克或者通过对所捕捉的图像序列使用超分辨率成像来增强所捕捉图像的质量。
除此之外，可以使用各种传感器来确定何时开始自动帧捕捉。对诸如方向传感器、热传感器、相机CCD/CMOS图像、接近传感器或加速度计之类的各种传感器的使用可以用来确定何时捕捉照片。例如，接近传感器一检测到用户的脸在取景目镜附近，上述自动捕捉就可以开始。
此外，诸如图像对比度或正确曝光之类的度量可被用于确定已被自动捕捉的帧是否值得保留。其他可被使用的度量是确定兴趣点是否被正确地定位/分布，颜色/光是否被正确地平衡，等等。
另外，可以例如使用超分辨率技术组合两个或更多个帧来创建新照片，该照片是几个次优帧的组合并且比任何原始帧好得多，事实上是用户否则可能从未能够捕捉到的帧。超分辨率成像因此可被用于在拍摄夜景期间提高动态范围并且还消除相机传感器噪声。
虽然这里示出并详细描述了具体的数码相机的快门信号前和快门信号后的图像捕捉和分拣，但是将会明白，本发明所包含的主题仅受权利要求限制。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
在接收到来自相机用户输入元件的拍摄照片信号之前，捕捉多个数字图像帧；
在接收到所述拍摄照片信号之后，捕捉多个图像帧，所捕捉的帧形成初始帧集合；
从所述初始帧集合中丢弃至少一个不满足质量标准的帧以产生经过滤图像集合；
将所述经过滤图像集合呈现给用户，以供从中选择一个或多个图像；以及
响应于用户的帧选择，存储来自所述经过滤图像集合的至少一个帧。
2.如权利要求1所述的方法，包括仅压缩产生最小压缩后大小的帧以形成经压缩帧集合。
3.如权利要求2所述的方法，其中，只有所述经过滤图像集合中的帧被压缩。
4.如权利要求3所述的方法，其中，如果所述经过滤图像集合中的至少一个帧产生大于阈值的压缩文件，那么该帧不被压缩。
5.如权利要求4所述的方法，其中，只有所述经压缩帧集合中的帧被呈现给用户。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法是在数码相机设备中执行的。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法是在接收来自数码相机设备的帧信息的计算机中执行的。
8.一种相机***，包括：
图像传感器；以及
在接收到用户照片信号之前和之后接收来自所述传感器的图像帧的处理装置，该处理装置丢弃不满足至少一个质量标准的帧并且仅压缩剩余帧的子集以将其呈现给用户。
9.如权利要求8所述的相机***，其中，所述处理装置包括相机外壳内的处理电路。
10.如权利要求8所述的相机***，其中，仅考虑压缩在所述用户照片信号之后成像的最多“N”个帧和在所述用户图像信号之前成像的最多“M”个帧。
11.如权利要求8所述的相机***，其中，所述质量标准是充分的曝光。
12.如权利要求8所述的相机***，其中，所述剩余帧的子集满足压缩量标准，而其他不满足所述压缩量标准的剩余帧不被压缩。
13.如权利要求8所述的相机***，其中，所述处理装置位于容纳所述图像传感器的相机外壳外部。
14.一种***，包括：
用于在生成照片信号之前和之后产生图像帧以产生初始帧集合的装置；
用于基于至少一个质量度量来过滤来自所述初始帧集合的帧以产生经过滤帧集合的装置；以及
用于把来自所述经过滤帧集合的帧呈现给用户以便选择至少一个帧的装置。
15.如权利要求14所述的***，还包括：
用于对所述经过滤帧集合中满足压缩量阈值的帧进行压缩以形成经压缩帧集合的装置，所述经过滤帧集合中不满足所述压缩量阈值的帧不被压缩，所述呈现装置仅把所述经压缩帧集合中的帧呈现给所述用户。
16.如权利要求15所述的***，其中，所述压缩装置和过滤装置被实现在容纳所述用于产生的装置的相机外壳中。
17.如权利要求15所述的***，其中，所述压缩装置和过滤装置被实现在与所述相机外壳分离的计算机中。
18.如权利要求14所述的***，其中，所述质量度量包括曝光。
19.如权利要求14所述的***，其中，所述用于过滤的装置是以硬件方式实现的。
20.如权利要求15所述的***，其中，所述用于过滤的装置和所述用于压缩的装置是以软件方式实现的。
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