CN103108120B - 变焦控制方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变焦控制方法和设备。所述变焦控制方法包括下述步骤：在显示单元上显示输入图像；在显示单元上显示对象检测框，对象检测框示出包括在输入图像中的对象的至少一部分；根据预定的变焦倍率来对输入图像执行变焦操作，其中，对象检测框不位于输入图像的中央，并且对象检测框的在执行变焦操作之后的位置与对象检测框的在执行变焦操作之前的先前位置基本相同，其中，当存在多个对象检测框时，基于所述多个对象检测框和输入图像来确定变焦倍率。所述变焦控制方法允许通过以适当的构图自动执行变焦操作来拍摄对象，并解决因变焦操作导致的对象从屏幕消失的问题。

Description

变焦控制方法和设备

本申请要求于2011年11月14日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0118515号韩国专利申请的权益，其公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

实施例涉及一种控制变焦操作的方法和设备以及一种数字拍摄设备。

背景技术

最近面世的大多数的数字相机具有超过10x的光学变焦功能。光学变焦功能可表示一种调节焦距从而使对象可根据其大小而变为对焦(infocus)的功能。光学变焦功能可任意地确定从标准至摄远以及从广角至标准的视角的改变。与短焦镜头相比，用户更倾向于变焦镜头，这是因为变焦镜头具有各种视角，提供图像的透视感，并可被用于在不影响画面品质的情况下以大尺寸图像来拍摄远距离对象。

同时，与光学变焦功能不同，数字变焦功能用于通过图像处理而不是使用镜头来放大图像。数字变焦功能用于放大并显示抓取的图像的一部分，即，数字变焦功能是在相机的再现模式下再现变焦功能。因此，可以在详细地监视由相机抓取的图像时有效地使用数字变焦功能。

发明内容

实施例可提供一种变焦控制方法和设备，所述变焦控制方法和设备允许通过以适当的构图(composition)自动执行变焦操作来拍摄对象并解决因变焦操作导致的对象从屏幕消失的问题。

根据一方面，可以提供一种变焦控制方法，所述变焦控制方法包括下述步骤：在显示单元上显示输入图像；在显示单元上显示对象检测框，对象检测框示出包括在输入图像中的对象的至少一部分；根据预定的变焦倍率来对输入图像执行变焦操作，其中，对象检测框不位于输入图像的中央，在执行变焦操作之后对象检测框的位置与在执行变焦操作之前对象检测框的先前位置基本相同。

可以以这样的方式来确定变焦倍率，即，对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

对象检测框和输入图像的左边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的右边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后可以基本相同。

对象检测框和输入图像的上边界之间的距离与对象检测框和输入图像的下边界之间的距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后可以基本相同。

当存在多个对象检测框时，可以基于所述多个对象检测框和输入图像来确定变焦倍率。

可以以这样的方式来确定变焦倍率，即，所述多个对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

变焦倍率可以被确定为对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠的第一变焦倍率和基于对象检测框占据输入图像的比率而确定的第二变焦倍率中的较小的变焦倍率。

显示单元可以被构造为面对对象。

显示单元可以被构造为翻转式显示单元，从而面对对象。

所述变焦控制方法还可以包括下述步骤：将输入图像和对象检测框发送到能够显示输入图像和对象检测框的外部移动装置。

对象可以是面部、动物或物体。

根据另一方面，可以提供一种变焦控制方法，所述变焦控制方法包括下述步骤：从输入图像检测对象；基于检测对象的检测框和输入图像的可变焦区域来计算变焦倍率；根据计算的变焦倍率来执行变焦操作，其中，检测框即使在执行变焦操作之后也位于可变焦区域内。

即使在执行变焦操作之后也可以保持输入图像的构图。

计算变焦倍率的步骤可以包括：在可变焦区域的最左边界、最右边界、最上边界和最下边界中的至少一个边界的坐标被放大的变焦倍率下计算检测框的坐标。

当从输入图像检测到多个对象时，计算变焦倍率的步骤可以包括：在可变焦区域的最左边界、最右边界、最上边界和最下边界中的至少一个边界的坐标被放大的变焦倍率下计算检测所述多个对象中的每个对象的每个检测框的坐标。

计算变焦倍率的步骤可以包括：基于检测框的尺寸与可变焦区域的尺寸的比来计算变焦倍率。

可变焦区域可以是用于显示输入图像的显示屏的整个区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种变焦控制设备，所述变焦控制设备包括：显示单元，显示单元显示输入图像和示出包括在输入图像中的对象的至少一部分的对象检测框；控制器，控制器根据预定的变焦倍率针对输入图像执行变焦操作，其中，对象检测框不位于输入图像的中央，在执行变焦操作之后对象检测框的位置与在执行变焦操作之前对象检测框的先前位置基本相同。

控制器可以以这样的方式来确定变焦倍率，即，对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

对象检测框和输入图像的左边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的右边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后可以基本相同。

对象检测框和输入图像的上边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的下边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后可以基本相同。

当存在多个对象检测框时，控制器可基于所述多个对象检测框和输入图像来确定变焦倍率。

控制器可以以这样的方式来确定变焦倍率，即，所述多个对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

根据另一方面，可以提供一种数字拍摄设备，所述数字拍摄设备包括：拍摄装置，拍摄装置通过接收来自待拍摄的对象的光而产生输入图像；变焦镜头，变焦镜头根据预定的变焦倍率来放大或缩小输入图像；显示屏，显示屏显示输入图像和示出包括在输入图像中的对象的至少一部分的对象检测框；数字信号处理器(DSP)，DSP根据变焦倍率来控制变焦镜头，其中，DSP以这样的方式来控制变焦镜头，即，在控制变焦镜头之前对象检测框的先前位置与在控制变焦镜头之后对象检测框的位置基本相同。

显示屏可以被构造为面对对象。

显示屏可以为翻转式显示单元，从而面对对象。

所述数字拍摄设备还可以包括：通信单元，通信单元将输入图像和对象检测框发送到被构造为显示输入图像和对象检测框的外部移动装置。

附图说明

通过参照附图来详细描述上述和其他的特征和优点的示例性实施例，上述和其他的特征和优点将变得更为明显，在附图中：

图1是示出根据实施例的作为数字拍摄设备的示例的数字相机的示意性框图；

图2是示出在图1中示出的数字信号处理单元的示意性框图；

图3是示出在图2中示出的变焦倍率计算单元的示意性框图；

图4是示出根据另一实施例的变焦控制方法的流程图；

图5A至图6B是用于描述根据现有技术的变焦控制方法的示图；

图7A至图8B是用于描述根据其他实施例的变焦控制方法的示图；

图9A和图9B是用于描述根据另一实施例的变焦倍率计算方法的示图；

图10A至图12B是用于描述根据另一实施例的变焦控制方法的示图；

图13是用于描述根据另一实施例的变焦控制方法的示图。

具体实施方式

参照附图对实施例进行详细描述。然而，实施例不限于此，应该理解的是，可以在此进行形式和细节方面的各种改变，而不脱离权利要求的精神和范围。也就是说，可以仅为了说明示例性实施例来对具体的结构或功能进行描述。在下面的描述中，当关于现有的公知功能或结构的详细描述被认为使本发明的构思变得不清楚时，将在此省略这样的详细描述。

在这里仅为了描述各种构成元件来使用诸如“第一”和“第二”的术语，但是构成元件不受这样的术语的限制。使用这样的术语仅是为了将一个构成元件与另一个构成元件进行区分的目的。

在本说明书中使用的术语被用于说明具体的示例性实施例，且不限制本发明。因此，除非在上下文中进行了另外清楚地说明，否则本说明书中的单数形式的表述包括多数形式的表述。此外，诸如“包括”或“包含”的术语可以被理解为指示特定的特性、数量、步骤、操作、构成元件或其组合，但是不可以被理解为排除添加一个或多个其他的特性、数量、步骤、操作、构成元件或其组合的存在性或可能性。

在下文中，将通过参照附图对示例性实施例进行说明来描述实施例。附图中的相同的标号指示相同的元件。这里将省略对相同的元件的冗余的描述。当诸如“......中的至少一个”的表述出现在一系列的元件之后时，修饰整个这一系列的元件，而不修饰该系列中的单个的元件。

图1示意性示出了根据实施例的作为数字拍摄设备的示例的数字相机100的结构。

下面描述数字相机100，以作为根据实施例的数字拍摄设备的示例。然而，数字拍摄设备不限于图1的数字相机100，且可以是诸如相机电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)或摄录像机(camcorder)的任何类型的数字设备。

根据本实施例的数字相机100可以包括镜头单元110、镜头驱动单元111、光圈112、光圈驱动单元113、拍摄装置115、拍摄装置控制器116、模拟信号处理器120、程序存储单元130、缓冲存储单元140、数据存储单元150、显示驱动单元162、显示单元160、数字信号处理器(DSP)200和操作单元170。镜头单元110、镜头驱动单元111、光圈112、光圈驱动单元113、拍摄装置115、拍摄装置控制器116和模拟信号处理器120可以被称为拍摄单元。

镜头单元110可以聚焦光学信号。镜头单元110可以包括变焦镜头以根据焦距控制增加或减小视角，并可以包括聚焦镜头以调节物体的焦点。变焦镜头和聚焦镜头均可以由单个透镜或成组的多个透镜形成。光圈112可以根据光圈112的开口程度来调节入射光的量。变焦镜头可以由具有正折光力和负折光力的多个透镜组形成。例如，变焦镜头可以由从物体开始顺序布置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有正/负折光力的第四透镜组形成。因此，变焦镜头可以通过在镜头驱动单元111的驱动控制下调节每个透镜组的位置来改变视角。也就是说，镜头驱动单元111可以将变焦镜头从广角端移动到摄远端，以执行放大(zoom-in)操作，或者可以将变焦镜头从摄远端移动到广角端，以执行缩小(zoom-out)操作。

镜头驱动单元111和光圈驱动单元113可以接收来自DSP 200的控制信号，并可以分别驱动镜头单元110和光圈112。镜头驱动单元111可以通过控制镜头的位置来调节焦距，以执行自动聚焦、变焦改变和焦点改变的操作。光圈驱动单元113可以调节光圈112的开口程度，具体地讲，可以调节光圈112的f数或值，以执行自动聚焦、自动曝光校正、焦点改变和景深调节。

穿过镜头单元110的光学信号可以在拍摄装置115的光接收表面上形成对象的图像。拍摄装置115可以包括电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)或高速图像传感器，以将光学信号转换为电信号。拍摄装置控制器116可以调节拍摄装置115的敏感度。拍摄装置控制器116可以根据由实时输入的图像信号自动产生的控制信号或者通过用户的操作而手动输入的控制信号来控制拍摄装置115。快门(未示出)可以调节拍摄装置115的曝光时间。快门可以是用于通过移动帘(blind)来调节光的入射的机械快门或用于通过将电信号施加到拍摄装置115来控制曝光的电子快门。

在DSP 200的控制下，通信单元117可以将输入图像或实时取景图像发送到另一外部移动装置(例如，智能电话或便携式终端)，以允许外部移动装置显示包括将被显示在数字相机100上的输入图像的其他拍摄条件。通信单元117可以根据预定的无线互联网协议(例如，无线保真(Wi-Fi))与外部移动装置进行通信。

模拟信号处理器120可以对由拍摄装置115施加的模拟信号执行降噪处理、增益控制、波形整形和模数转换处理。

操作单元170可以用于例如由用户输入外部控制信号。操作单元170可以包括用于输入快门释放信号以通过将拍摄装置115暴露于光达预定时间段来抓取图像的快门释放按钮、用于输入控制信号以控制电源的开/关的电源按钮、用于根据输入来增加或减小视角的广角变焦按钮和摄远变焦按钮、以及用于选择诸如文本输入模式、拍摄模式、再现模式、白平衡设定模式或曝光设定模式的模式的各种功能按钮。操作单元170可以具有如上所述的各种类型的按钮，但是实施例不限于此。例如，操作单元170可以是将被用户用于输入数据的键盘、触摸板、触摸屏或遥控器。

数字相机100可以包括用于存储程序(诸如用于驱动数字相机100的操作***或应用***)的程序存储单元130、用于临时存储执行操作所需的数据或所得数据的缓冲存储单元140、以及用于存储程序所需的各种信息(诸如具有图像信号的图像文件)的数据存储单元150。

数字相机100可以包括显示单元160，以显示数字相机的操作状态、由数字相机100抓取的运动画面数据或静止图像数据。显示单元160可以为用户提供视觉信息和听觉信息。为了提供视觉信息，显示单元160可以包括例如液晶显示面板(LCD)或有机发光显示面板(OLED)。显示驱动单元162可以将驱动信号提供到显示单元160。根据一个或多个实施例的显示单元160可以被设置在面对待拍摄的对象的位置中。例如，显示单元160可以被设置在数字相机100的前表面上，即，设置镜头的表面上。在另一示例中，显示单元160可以被设置在数字相机100的后表面上，并可以向上翻过数字相机100，从而显示单元160移到数字相机100的前表面并面对待拍摄的对象。

数字相机100可以包括DSP 200，DSP 200可以处理输入图像信号并可以根据经处理的输入图像信号或外部输入信号来控制每个元件。DSP 200可以减少输入图像数据的噪声，并可以执行图像信号处理(诸如伽马校正、滤色器阵列插值、颜色矩阵、色彩校正或色彩增强)以改善图像品质。此外，DSP 200可以通过压缩经执行改善图像品质的图像信号处理而产生的图像数据来产生图像文件，或可以从图像文件恢复图像数据。图像压缩格式可以具有可逆的格式或不可逆的格式。经压缩的数据可被存储在数据存储单元150中。此外，DSP200可以功能性地执行锐度处理、色彩处理、模糊处理、边缘增强处理、图像插值处理、图像识别处理、或者图像效果处理。可以执行作为图像识别处理的面部识别或场景识别处理。例如，还可以执行亮度水平控制、色彩校正、对比度控制、轮廓增强控制、分屏处理、或者字符图像产生和合成处理。

此外，DSP 200可以产生控制信号，以通过执行存储在程序存储单元130中的程序或使用单独的模块来控制自动聚焦、变焦改变、焦点改变、或者自动曝光校正，并且DSP 200可以将产生的控制信号提供到镜头驱动单元111、光圈驱动单元113和拍摄装置控制器116，从而可以总体控制设置在数字相机100中的诸如快门或闪光灯的元件的操作。

在传统的数字相机中，当执行包括放大操作或缩小操作的变焦操作时，可以检测对象的面部或可以检测数字相机和对象之间的距离。然后，可以执行放大操作直到面部达到适当的大小。参照图5A，在实时取景图像或预览图像中，可以检测位于屏幕中央的对象的面部。参照图5B，可以相对于检测的面部来放大图像或以适当的变焦倍率放大图像。然而，在传统的数字相机中，当对象如图6A所示没有位于屏幕的中央时，当放大检测的面部时，对象的面部可能会从屏幕消失，如图6B所示。具体地讲，当检测的面部的尺寸很小且如果将检测的面部放大到具有适当尺寸时，对象的面部从屏幕消失的可能性可能进一步增加。因此，变焦操作可能变得不稳定，并且可能无法正常地抓取对象的面部。

在根据一个或多个实施例的数字相机100中，即使待拍摄的对象没有位于屏幕的中央，仍可以通过执行放大操作或缩小操作以将面部尺寸改变成适当的尺寸而不影响待拍摄的对象(例如，对象的面部的一部分)，来执行拍摄。此外，根据一个或多个实施例的数字相机100可以允许用户使用前表面显示单元或翻转式显示单元来检查待拍摄的对象(例如，对象的面部)被放大或缩小的程度。

图2是图1中示出的DSP 200的示意性框图。

参照图2，DSP 200可以包括面部检测单元210、变焦区域设置单元220、变焦倍率计算单元230、变焦驱动控制器240。DSP 200应被理解为具有与在权利要求中描述的控制单元的含义相同的含义。

在根据本发明的DSP 200中，显示驱动单元162可以显示输入图像和示出包括在输入图像中的对象的至少一部分的对象检测框。输入图像可以是在拍摄对象之前的预览图像或实时取景图像。DSP 200可以控制根据预定的变焦倍率将对输入图像执行的变焦操作。变焦操作可以根据预定的自动变焦模式的性能而自动地执行。对象检测框可以是用于检测特定对象的一部分(例如，人脸的区域)的面部检测框。即使在对输入图像执行了变焦操作(例如，通过放大操作放大输入图像)之后，DSP 200也可以将输入图像中的对象检测框的位置保持为与在对输入图像执行变焦操作之前的对象检测框的位置基本相同。这表示在输入图像被放大之前和之后对象检测框和输入图像的左边界之间的距离与对象检测框和输入图像的右边界之间的距离的比率可以保持恒定，或者表示在输入图像被放大之前和之后对象检测框和输入图像的上边界之间的距离与对象检测框和输入图像的下边界之间的距离的比率可以保持恒定。此外，就图像的放大倍率方面来说，基本上相同表示在被放大之前和之后对象的放大倍率可以保持恒定。

参照图7A，DSP 200可以显示输入图像和用于检测输入图像中的对象的一部分(例如，面部区域)的对象检测框700。参照图7B，DSP 200可以放大输入图像，从而即使在输入图像以适当的变焦倍率被放大之后，对象检测框700的位置也可以被保持为与在输入图像被放大之前的对象检测框700的位置相似。具体地讲，在图7B中，标号710指示可变焦区域的边界。DSP 200可以确定变焦倍率，从而在确定用于放大输入图像的变焦倍率时不超过可变焦区域710的边界。在图7B中，可变焦区域710可以小于输入图像的整个边界线，但是这仅为一个示例。也就是说，可变焦区域710还可以小于输入图像的整个区域，或者可变焦区域710可以小于在图7B中示出的可变焦区域710。

参照图8A，DSP 200可以检测输入图像中的对象的面部区域，并可以在不考虑如图8B中所示的可变焦区域810的情况下将面部区域放大到合适的尺寸。在这样的情况下，面部区域可能偏离图8B中示出的可变焦区域810。

参照回图2，面部检测单元210可以从输入图像检测预定的面部区域。当检测面部时，面部检测框可被显示在面部区域上。虽然已经在这里描述了面部的检测，但是还可以检测面部的特定区域。通常，在面部的检测中，可以将关于预先记忆的面部的特征的数据与关于输入图像的数据进行比较，然后，可以确定输入图像是否包括关于面部的图像数据。如果确定输入图像包括关于面部的图像数据，则可以确定关于面部的图像数据在输入图像中。在根据一个或多个实施例的面部检测方法中可以使用公知的面部区域检测方法和算法。例如，可以使用运动矢量技术、特征检测技术、Adaboost学习技术(adaboost learningtechnique)等来检测面部区域。

变焦区域设置单元220可以设置如图7B和8B中所示的可变焦区域710和810。可变焦区域710和810可以被设置为与等于、小于或大于显示屏或整个输入图像的80％的区域对应，或者可以被设置为与整个显示屏或整个输入图像对应。此外，当执行缩小操作或输入图像被缩小时，可变焦区域710和810可以被设置为与等于或小于显示屏的50％的区域对应。由变焦区域设置单元220设置的可变焦区域710和810的左边界、右边界、上边界和下边界可被用作确定变焦倍率中的标准。

变焦倍率计算单元230可以基于对象检测框或面部检测框以及由变焦区域设置单元220设置的变焦区域来计算变焦倍率。变焦倍率计算单元230可以计算即使在执行变焦操作之后仍满足第一条件和第二条件的变焦倍率，其中，所述第一条件用于将面部区域放大到适当尺寸，所述第二条件用于允许对象检测框位于可变焦区域内。可以如下计算满足第一条件的变焦倍率。

可以通过Zoom Step＝[Z1，Z2，...，Zn]来定义变焦布置，并且可以如下增大变焦阶段(zoom step)，Z1、Z2、Z3、......、Zn。可以通过下面的式1来计算当前变焦阶段(current zoom step)和下一变焦阶段(moving zoom step)之间的放大倍率。

SR＝(Moving Zoom Step)/(Current Zoom Step) ...(1)

例如，如果下一变焦阶段为235且当前变焦阶段为47，则由式1得到式235/47＝5。也就是说，放大倍率增大了5倍。

为了执行放大操作以不破坏面部区域，可以如图7B中所示地计算可变焦区域710和对象检测框700之间的结合部(junction)。就此，可以计算变焦最大放大倍率的大小Zx。

可以如下计算满足第二条件的变焦倍率。

如在图8B中所示，当执行放大操作以将面部区域放大到合适的尺寸时，可以计算变焦放大倍率的大小Zy。就此，可以计算当前面部检测框的尺寸和预定的面部尺寸之间的放大倍率Zy。

为了满足第一条件和第二条件两者，可以通过下面的式2从计算的Zx和Zy中来计算最小放大倍率的大小。

min(Zx，Zy)＝SR ...(2)

因此，根据一个或多个实施例的变焦倍率计算方法，面部区域不应消失，并可被自动地放大到合适的尺寸。就此，虽然已经主要地描述了放大输入图像的情况，但是这样的描述还可应用于缩小输入图像的情况。

将参照图3对变焦倍率计算方法进行详细地描述。参照图3，变焦倍率计算单元230可以包括第一变焦倍率计算单元231、第二变焦倍率计算单元232和比较变焦倍率计算单元233。

第一变焦倍率计算单元231可以计算即使在执行变焦操作之后对象检测框仍将置于可变焦区域内的变焦倍率。也就是说，第一变焦倍率计算单元231可以计算允许对象检测框的位置超过可变焦区域的最左边界、最右边界、最上边界和最下边界的变焦倍率。

第二变焦倍率计算单元232可以基于对象检测框的尺寸或检测的面部的尺寸来计算用于将面部区域放大或缩小到预定的对象检测框的尺寸或预定的面部的尺寸的变焦倍率。就此，预定的对象检测框的尺寸或预定的面部的尺寸可以被设置为与整个屏幕的一定百分比对应，或可以被设置为具有预定数量的像素。

比较变焦倍率计算单元233可以从由第一变焦倍率计算单元231计算的变焦倍率和由第二变焦倍率计算单元232计算的变焦倍率中选择较小的变焦倍率。因此，根据一个或多个实施例的变焦控制方法，变焦倍率可以被确定为对象被调节到适当尺寸且即使在执行变焦操作(即，放大操作)之后对象也没有从屏幕消失的程度。在参照图3描述的实施例中，变焦倍率计算方法可以是第一变焦倍率计算方法、第二变焦倍率计算方法和比较变焦倍率计算方法，但是实施例不限于此。也就是说，变焦倍率计算方法还可以通过图2中示出的DSP200或变焦倍率计算单元230来执行。将参照图9和表1来描述变焦倍率的计算。就此，对象可以被限制为面部，可变焦区域可以被限制为输入图像的整个尺寸或显示屏的尺寸。

[表1]

首先，可以通过使用下面的式3来计算将面部区域放大到合适的面部尺寸的情况下的变焦倍率。

SR＝DFW/CFW ...(3)

接下来，当面部通过执行变焦操作被放大时，可以计算面部区域不消失的最大变焦倍率。就此，如表1所示，SRL可以指示即使在执行变焦操作之后检测的面部中的最左侧坐标值也不从屏幕消失的最大放大倍率，SRR可以指示即使在执行变焦操作之后检测的面部中的最右侧坐标值也不从屏幕消失的最大放大倍率，SRT可以指示即使在执行变焦操作之后检测的面部中的最上侧坐标值也不从屏幕消失的最大放大倍率，SRB可以指示即使在执行变焦操作之后检测的面部中的最下侧坐标值也不从屏幕消失的最大放大倍率。可以通过式4至式7来分别计算SRL、SRR、SRT和SRB。

在图9B中，L1’、T1’、L2’、T2’、L3’、T3’、R1’、B1’、R2’、B2’、R3’和B3’可以指示放大坐标值。

L2’＝(LW×(SRL-1))/2

L3’＝L3×SRL ...(4)

SRL≤LW/(LW-(2×L3))，满足L2’＜L3’

R2’＝(LW×(SRR-1))/2

R3’＝R3×SRR ...(5)

SRR≤LW/((2×R3)-LW)，满足R2’＜R3’

T2’＝(LH×(SRT-1))/2

T3’＝T3×SRT ...(6)

SRT≤LH/(LH-(2×T3))，满足T2’＜T3’

B2’＝(LH×(SRB+1))/2

B3’＝B3×SRB ...(7)

SRB≤LH/((2×B3)-LH)，满足B2’＞R3’

通过式4至式7，可以计算各变焦倍率，即，SR、SRL、SRR、SRT和SRB的值，在这些值中，最小值可以是实际的下一变焦倍率，即，Moving ZoomStep。因此，可以通过下面的式8来确定最终的变焦倍率(zoom ratio)。

Zoom Ratio＝Min(SR，SRL，SRR，SRT，SRB) ...(8)

根据变焦倍率的确定，通过自动执行变焦操作以使图像具有适当的构图，可以进行人物的拍摄。此外，当对较小的人物的面部执行放大操作时，可以解决因放大操作导致人物的图像从屏幕消失的问题。

根据另一实施例，当拍摄许多人物时，可以检测人物的面部，并且每个人物的图像可以具有一个面部检测框和显示屏尺寸。此外，可以通过上面的式3至式8针对每个面部检测框来计算变焦倍率。因此，即使当拍摄许多人物时，也可以以所有人物的面部均不从屏幕消失的放大倍率来执行变焦操作。

变焦驱动控制器240可以根据由变焦倍率计算单元230计算的变焦倍率来输出变焦驱动控制信号。变焦驱动控制器240可以将变焦驱动控制信号输出到图1中示出的镜头驱动单元111。就此，当由变焦倍率计算单元230计算的变焦倍率是放大倍率时，变焦驱动控制器240可以输出用于将变焦镜头驱动至摄远端的变焦控制信号。此外，当由变焦倍率计算单元230计算的变焦倍率是缩小倍率时，变焦驱动控制器240可以输出用于将变焦镜头驱动至广角端的变焦控制信号。

图10A至图13是用于描述根据其他实施例的变焦控制方法的示图。

参照图10A和图10B，当待拍摄的对象的面部位于屏幕的中央时，可以显示以面部不从屏幕消失的变焦倍率被放大至适当的面部尺寸的图像。具体地讲，可以以设置在后表面的显示屏可被向上翻转为面对对象(如图10A中所示)的方式来构造根据实施例的数字相机。因此，可以检查待拍摄的对象，即使在执行变焦操作之后对象的放大的面部也位于屏幕上。具体地讲，在自拍(self-hotographing)的情况下，对象可以在检查其面部的位置的同时执行拍摄。

图11A和图11B示出待拍摄的对象的面部没有位于屏幕的中央的情况。在这样的情况下，即使在执行变焦操作或移动变焦镜头之后，也可以在保持合适的面部尺寸和面部不从屏幕消失的变焦倍率的同时执行变焦驱动。

图12A和图12B示出可以拍摄多个面部的情况。在这样的情况下，可以执行变焦驱动，从而各面部的面部检测框即使在执行放大操作之后也不从屏幕消失。虽然已经参照图11A至图12B描述了本实施例的数字相机包括翻转式显示屏，但是实施例不限于此。也就是说，显示屏可以是前置式显示屏或设置在数字相机的后表面的显示屏。

图13示出了显示屏1301可以被设置在数字相机1300的后表面的情况。输入图像可被显示在显示屏1301上，输入图像中的对象的面部可以被一定程度地放大。输入图像可以经图1中示出的通信单元117被发送到移动装置1310，并可被显示在移动装置1310的显示屏1311上。因此，用户可以在观看通过放大操作被放大并显示在移动装置1310的显示屏1311上的输入图像的同时执行拍摄。

图4是示出根据另一实施例的变焦控制方法的流程图。

参照图4，在操作400，可以输入图像，在操作402，可以从输入图像检测面部。然后，在操作404，可以基于显示面部检测框和输入图像的显示屏的尺寸来确定变焦倍率。就此，如果输入图像通过放大操作被放大，则变焦倍率可以被确定为面部检测框的尺寸与预定的面部尺寸的比率。此外，可以确定面部检测框不与输入图像的最左边界、最右边界、最上边界和最下边界中的至少一个边界交叠的最大变焦倍率。另外，可以选择确定的两个变焦倍率中的较小的变焦倍率，并且可以使用变焦倍率中的任意一个变焦倍率。关于变焦放大的情况的描述还可以应用于变焦缩小的情况。例如，当从输入图像检测的面部过大时，即，当面部检测框完全占据了显示屏时，可以确定面部可被缩小至预定的面部尺寸的变焦倍率或者面部检测框不与输入图像的最左边界、最右边界、最上边界和最下边界中的至少一个边界交叠的最大变焦倍率。因此，即使当面部被缩小时，也可以以面部被缩小至适当的面部尺寸且面部不从显示屏消失的方式来自动地执行缩小操作。

在操作406，可以根据在操作404确定的变焦倍率来移动变焦镜头。当变焦镜头被移至摄远端时，可以在操作408通过放大操作来放大输入图像。当变焦镜头被移至广角端时，可以在操作410通过缩小操作来缩小输入图像。可以在操作412和414分别抓取和存储放大的输入图像或缩小的输入图像。

这里描述的设备可以包括处理器、用于存储将由处理器执行的程序数据的存储器、诸如盘驱动器的永久存储器、用于处理与外部装置的通信的通信端口以及诸如显示器、键等的用户界面装置。当涉及软件模块时，这些软件模块可以被存储为非暂时性计算机可读介质(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置)上的可由处理器执行的计算机可读代码或程序指令。这样的介质可以被计算机读取，被存储在存储器中，并由处理器执行。计算机可读记录介质还可以分布在联网的计算机***中，从而计算机可读代码被以分布式的方式存储和执行。这样的介质可以被计算机读取，被存储在存储器中，并由处理器执行。

以独立地及具体地将每份参考物指定为通过引用进行包括并在此对其全部内容进行阐述的程度相同的程度，将包括出版物、专利申请和专利的在此引用的所有参考物通过引用包括于此。

为了提升对本发明的原理的理解的目的，已经对附图中示出的实施例进行了说明，并且已经使用特定语言来描述这些实施例。然而，这样的特定语言没有意图限制本发明的范围，并且本发明应被理解为包括本领域普通技术人员正常得到的所有的实施例。这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而非意图限制本发明的示例性实施例。可以以功能块组件和各种处理步骤的方式来描述本发明。这样的功能块可以通过被构造为执行特定功能的任意数量的硬件和/或软件组件来实现。例如，本发明可以采用可在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行各种功能的各种集成电路组件，例如，存储元件、处理元件、逻辑元件和查找表等。类似地，使用软件编程或软件元件来实现本发明的元件，可以使用诸如C、C++、Java或汇编程序等的任意的编程或脚本语言与使用数据结构、对象、过程、例程或其他编程元件的任意组合实现的各种算法，来实现本发明。可以以在一个或多个处理器上执行的算法来实现功能性的方面。此外，使用这里的公开内容，本发明所属领域的普通编程技术人员可以容易地实现用于构成和使用本发明的功能性程序、代码和代码段。此外，本发明可以采用用于电子配置、信号处理和/或控制以及数据处理等的任意数量的传统技术。术语“机械”和“元件”被广义地使用，且不限于机械式或物理性的实施例，而可以包括与处理器结合的软件例程等。

这里示出和描述的具体实施方式是本发明的示例性示例，且不意在另外地以任意方式限定本发明的范围。为了简明起见，可以不详细描述传统的电子元件、控制***、软件开发和***的其他功能性方面(以及***的各个操作组件中的组件)。此外，在呈现的各个附图中示出的连接线或连接器意在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑连接。应该注意的是，在实用装置中可以存在许多替代或附加的功能关系、物理连接或逻辑连接。此外，除非元件被具体地描述为“必要的”或“关键的”，否则没有元件或组件对于本发明的实施来说是必要的。应该认识到，如这里使用的术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”具体意在被解读为开放式的术语。

在描述本发明的上下文中(尤其是在权利要求书的上下文中)所使用的单数形式的术语应被解释为覆盖了单数形式和复数形式两者。此外，除非这里另外地指明，否则这里阐述的值的范围仅意在用作对落入该范围内的每个单独的值进行独立地指代的简便方法，并且每个单独的值以其被独立地在此进行阐述的方式被包括在本说明书中。最后，除非这里另外地指明，或者上下文另有明确的相反指示，否则可以以任何合适的顺序来执行这里描述的所有方法的步骤。这里提供的任意的和所有的示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅意在更好地示出本发明，并且在没有另外地声明的情况下，不意在限制本发明的范围。因此，本发明的范围不是由本发明的具体描述限定的，而是由权利要求限定的，并且落入所述范围内的所有区别将被理解为包括在本发明中。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，多种变形和改变对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。

根据本发明的变焦控制方法，可以通过以适当的构图自动地执行变焦操作来拍摄对象，并且可以解决对象因变焦操作而从屏幕消失的问题。

此外，在拍摄之前已经执行了变焦操作的对象可被显示在显示屏上。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解的是，可以在此进行形式和细节方面的各种改变，而不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种变焦控制方法，所述变焦控制方法包括下述步骤：

在显示单元上显示输入图像；

在显示单元上显示对象检测框，对象检测框示出包括在输入图像中的对象的至少一部分；

根据预定的变焦倍率来对输入图像执行变焦操作，

其中，对象检测框不位于输入图像的中央，并且对象检测框的在执行变焦操作之后的位置与对象检测框的在执行变焦操作之前的先前位置基本相同，

其中，当存在多个对象检测框时，基于所述多个对象检测框和输入图像来确定变焦倍率，

其中，对象检测框和输入图像的左边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的右边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后基本相同，或者对象检测框和输入图像的上边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的下边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后基本相同。

2.如权利要求1所述的变焦控制方法，其中，以这样的方式来确定变焦倍率，即，对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

3.如权利要求1所述的变焦控制方法，其中，以这样的方式来确定变焦倍率，即，所述多个对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

4.如权利要求1所述的变焦控制方法，其中，变焦倍率被确定为对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠所处的第一变焦倍率和基于对象检测框占据输入图像的比率而确定的第二变焦倍率中的较小的变焦倍率。

5.如权利要求1所述的变焦控制方法，其中，显示单元被构造为面对对象。

6.如权利要求1所述的变焦控制方法，其中，显示单元被构造为翻转式显示单元，从而面对对象。

7.如权利要求1所述的变焦控制方法，所述变焦控制方法还包括下述步骤：

将输入图像和对象检测框发送到能够显示输入图像和对象检测框的外部移动装置。

8.如权利要求1所述的变焦控制方法，其中，对象是面部、动物或物体。

9.一种变焦控制设备，所述变焦控制设备包括：

显示单元，显示单元显示输入图像和示出包括在输入图像中的对象的至少一部分的对象检测框；

控制器，控制器根据预定的变焦倍率针对输入图像执行变焦操作，

其中，对象检测框不位于输入图像的中央，并且在对象检测框的在执行变焦操作之后的位置与对象检测框的在执行变焦操作之前的先前位置基本相同，

其中，当存在多个对象检测框时，控制器基于所述多个对象检测框和输入图像来确定变焦倍率，

其中，对象检测框和输入图像的左边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的右边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后基本相同，或者对象检测框和输入图像的上边界之间的第一距离与对象检测框和输入图像的下边界之间的第二距离的比率在执行变焦操作之前与在执行变焦操作之后基本相同。

10.如权利要求9所述的变焦控制设备，其中，控制器以这样的方式来确定变焦倍率，即，对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。

11.如权利要求9所述的变焦控制设备，其中，控制器以这样的方式来确定变焦倍率，即，所述多个对象检测框在执行变焦操作之后不与输入图像的左边界、右边界、上边界和下边界中的至少一个边界交叠。