CN1917559A - 数字变焦装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数字变焦装置，用以将一传感器所检测的传感图像进行尺寸调整，数字变焦装置包含一调整模块、一第一图像处理模块、一存储模块以及一第二图像处理模块。调整模块连接到传感器，调整模块接收传感图像并根据一变焦倍率调整传感图像，以产生一调整图像。第一图像处理模块连接到调整模块，根据一第一预定条件以及一第二预定条件处理调整图像，以产生一第一图像。存储模块连接到第一图像处理模块，用以存储第一图像。第二图像处理模块连接到存储模块，用以接收第一图像，并根据第二预定条件处理第一图像，以产生一第二图像。

Description

数字变焦装置及其方法

技术领域

本发明关于一种数字变焦装置，特别是指用以将一传感器所检测的传感图像进行尺寸调整的数字变焦装置。

背景技术

一般而言，数字相机或模拟相机于照相时，需将待捕捉的待摄影景象区域反馈给使用者，传统上，这一程序利用一称为光学取景器的内置装置加以完成，该取景器为一光学视窗以让使用者可观看景象并准确看到即将经由相机镜头***加以捕捉的景象区域。为了改变即将经由相机镜头***加以捕捉的区域，许多数字相机及模拟相机亦包含俗称的变焦特性，该变焦特性在模拟相机中局限于光学变焦，但是在数字相机中则可包含光学变焦及数字变焦两者。

在传统的模拟相机中进行光学变焦的变焦镜头(Zoom Lens)包含以手动方式变焦以及利用机械方式进行自动变焦，手动变焦即是以手动旋转镜头，使镜头向前伸出或向后退缩的方式对焦，而自动变焦一般则是于镜头旁加一驱动装置，例如马达，利用驱动装置驱动镜头移动以此改变镜头间的焦距，以上两者皆是经由改变镜头间的位置来改变模拟相机的焦距。

而一般数字相机在进行数字变焦时，主要先由图像传感模块将原始图像显示出来，并将图像数据寄存于存储器中，再通过图像处理单元进行数字的图像放大与缩小处理，以达到数字变焦的功能。在硬件的设计上，通常需要考虑适当的存储器大小，如果将全部的输入图像都存储到存储器中，容易使用到过多的存储器空间，相对地，因为使用的存储器越大，而花费的硬件成本亦会相对增加，但若存储器的容量太小，则会使得存储器空间不足，由图像传感模块所传感到的原始图像就必须先分段存入，再由图像处理单元同时进行放大并且输出，当图像处理单元的处理速度比不上图像分段存入存储器的速度时，则有可能会发生部分图像数据流失的风险。

因此本发明的主要目的在于提供一种数字变焦装置，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字变焦装置，可根据使用者设定的变焦倍率、输出图像的设定尺寸以及存储模块的最大图像存储容量，将传感器所检测的传感图像进行尺寸调整。

根据本发明的数字变焦装置，用以将一传感器所检测的传感图像进行尺寸调整，数字变焦装置包含一调整模块、一第一图像处理模块、一存储模块以及一第二图像处理模块。调整模块连接到传感器，调整模块接收传感图像并根据一变焦倍率调整传感图像，以产生一调整图像。第一图像处理模块连接到调整模块，第一图像处理模块根据一第一预定条件以及一第二预定条件处理调整图像，以产生一第一图像。存储模块连接到第一图像处理模块，存储模块用以存储第一图像。第二图像处理模块连接到存储模块，第二处理模块用以接收第一图像，并根据第二预定条件处理第一图像，以产生一第二图像。

本发明的数字变焦装置于将图像存储于存储模块内之前，即同时考虑存储模块的一最大图像存储容量以及第二图像的一设定尺寸，经由这种方法可以减少所需使用的存储器空间，且不会有现有技术中，因为图像处理单元的处理速度比不上图像分段存入存储器的速度时，导致部分图像数据流失，而产生使用上的问题，相对地，本发明的数字变焦装置可以有效的缩减使用的存储器空间，并且可解决图像数据遗失的问题，因此可以有效的降低所需耗费的成本。

关于本发明的优点与精神可以经由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明的数字变焦装置的***方块图。

图2为本发明的数字变焦装置的步骤流程图。

图3为本发明的数字变焦装置产生第一图像的步骤流程图。

主要元件符号说明

10：数字变焦装置                       12：传感器

14：调整模块                           16：一第一图像处理模块

18：存储模块                 20：一第二图像处理模块

22：输入模块                 24：比较单元

26：输出模块

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明的数字变焦装置10的***方块图。如图1所示，本发明的主要目的在于提供一种数字变焦装置10，用以将一传感器12所检测的传感图像进行尺寸调整，数字变焦装置10包含一调整模块14、一第一图像处理模块16、一存储模块18以及一第二图像处理模块20。

调整模块14连接到传感器12，调整模块14接收传感图像，并根据一变焦倍率调整传感图像，以产生一调整图像。

第一图像处理模块16连接到调整模块14，第一图像处理模块16根据一第一预定条件以及一第二预定条件处理调整图像，以产生一第一图像。于一实施例中，第一预定条件为存储模块18的最大图像存储容量，而第二预定条件为第二图像的一设定尺寸。第一图像处理模块16还包含一比较单元24，比较单元24用以比较第一预定条件以及第二预定条件，当第一预定条件大于或等于第二预定条件时，例如：存储模块的最大图像存储容量大于或等于第二图像设定尺寸所需的容量时，第一图像处理模块16根据第二预定条件处理调整图像，以产生第一图像，而当第一预定条件小于第二预定条件时，例如：存储模块的最大图像存储容量小于第二图像设定尺寸所需的容量时，第一图像处理模块16根据第一预定条件处理调整图像，以产生第一图像。

存储模块18连接到第一图像处理模块16，用以存储第一图像。第二图像处理模块20连接到存储模块18，用以接收第一图像，并根据第二预定条件处理第一图像，以产生一第二图像。数字变焦装置10还包含一输出模块26，输出模块26连接到第二图像处理模块20，用以输出第二图像。

数字变焦装置10还包含一输入模块22，输入模块22连接到第一图像处理模块16以及第二图像处理模块20，输入模块22用以输入变焦倍率以及第二预定条件。

于另一实施例中，数字变焦装置10还包含一选择模块(未示出)，选择模块预先存储多个倍率值以及多个条件值，选择模块连接到第一图像处理模块16以及第二图像处理模块20，选择模块用以让一使用者自多个倍率值以及多个条件值中选择变焦倍率以及第二预定条件。

以下举例说明本发明的数字变焦模块10如何将一传感器12所检测的一传感图像进行尺寸调整，若存储模块18的可用空间只能存储800*600像素的图像，而原始输入图像大小为1600*1200像素，使用者执行4/3倍变焦倍率进行变焦，并设定最终输出的第二图像的设定尺寸为1280*960像素，调整模块14便会先将传感图像调整为1200*900像素(取出中央部份，长宽皆为原始的3/4)，此即为调整图像的尺寸大小，接着第一图像处理模块16会先将图像大小调整为800*600像素，以产生第一图像，并将第一图像存储于存储模块18中，而此时第一图像的大小为800*600像素，即为存储模块18的可用空间所能存储800*600像素的大小。然后于输出图像时，再由第二图像处理模块将存储模块18所存储的第一图像调整为1280*960像素，以产生第二图像，如此即可实现使用者于先前希望于最终输出的设定尺寸为1280*960像素大小的第二图像的效果。

而于另一实施例中，若存储模块的可用空间只能存储800*600像素的图像，而原始输入图像大小为1600*1200像素，使用者执行4/3倍变焦倍率进行变焦，若使用者所希望最终的图像为设定尺寸640*480像素大小的第二图像像素时，则第一图像处理模块会将直接将1200*900像素尺寸大小的调整图像，调整为640*480像素的尺寸大小，以产生第一图像，并将第一图像存储于存储模块18中。于输出图像时，再由第二图像处理模块直接将存储模块18所存储的第一图像调整为第二图像输出，即可实现使用者于先前希望于最终输出的设定尺寸为640*480像素大小的第二图像的效果。

请参阅图2，图2为本发明的数字变焦装置的步骤流程图。如图2所示，本发明为一种数字变焦方法，用以将一传感器所检测的一传感图像进行尺寸调整，数字变焦方法包含下列步骤：

S50：接收传感图像，并根据一变焦倍率调整传感图像，以产生一调整图像；

S52：根据一第一预定条件以及一第二预定条件处理该调整图像，以产生一第一图像；

其中，第一预定条件为一存储模块的一最大图像存储容量，而第二预定条件为第二图像的一设定尺寸。于一实施例中，数字变焦方法自预先存储的多个倍率值以及多个条件值中，选择变焦倍率以及第二预定条件。而于另一实施例中，数字变焦方法则包含输入变焦倍率以及第二预定条件。

S54：存储第一图像；

S56：根据第二预定条件处理第一图像，以产生一第二图像；以及

S58：输出第二图像。

请参阅图3，图3为本发明的数字变焦装置产生第一图像的步骤流程图。如图3所示，其中步骤S52还包含下列步骤：

S522：比较第一预定条件以及第二预定条件；

S524：若第一预定条件大于或等于第二预定条件时，根据第二预定条件处理调整图像，以产生第一图像；以及

S526：若第一预定条件小于第二预定条件时，根据第一预定条件处理调整图像，以产生第一图像。

本发明的数字变焦装置虽然于图像调整的过程中可能产生图像的失真(Aliasing)，亦即可能由图像的高频部分互相干扰而产生失真的现象，但可经由使用优选的缩小演算法(例如：具备优选的低通滤波功能)，来减少图像失真的影响，如此可以节省存储器空间，于一实施例中，在可以接收受的图像质量下，图像的最小缩放比例设为1/2，如此，所需的存储器空间约为原来的1/4。本发明的数字变焦装置于调整传感图像时，即同时考虑到存储模块的最大图像存储容量以及第二图像的设定尺寸，如此可有效的缩减存储器大小，更可以降低图像分段存入存储器所带来数据流失的风险，亦可保持图像质量在可接受的范围，这样的设计在可用的存储器空间不足时，亦可解决问题的发生。

经由以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及等效性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。

Claims (14)

1、一种数字变焦装置，用以将一传感器所检测的传感图像进行尺寸调整，该数字变焦装置包含：

一调整模块，该调整模块连接到该传感器，该调整模块接收该传感图像，并根据一变焦倍率调整该传感图像，以产生一调整图像；

一第一图像处理模块，该第一图像处理模块连接到该调整模块，该第一图像处理模块根据一第一预定条件以及一第二预定条件处理该调整图像，以产生一第一图像；

一存储模块，该存储模块连接到该第一图像处理模块，用以存储该第一图像；以及

一第二图像处理模块，该第二图像处理模块连接到该存储模块，用以接收该第一图像，并根据该第二预定条件处理该第一图像，以产生一第二图像。

2、如权利要求1所述的装置，其中该第一预定条件为该存储模块的最大图像存储容量。

3、如权利要求1所述的装置，其中该第二预定条件为该第二图像的一设定尺寸。

4、如权利要求1所述的装置，其中该第一图像处理模块还包含一比较单元，该比较单元用以比较该第一预定条件以及该第二预定条件，当该第一预定条件大于或等于该第二预定条件时，该第一图像处理模块根据该第二预定条件处理该调整图像，以产生该第一图像，而当该第一预定条件小于该第二预定条件时，该第一图像处理模块根据该第一预定条件处理该调整图像，以产生该第一图像。

5、如权利要求1所述的装置，其中该装置还包含一输入模块，该输入模块连接到该第一图像处理模块以及该第二图像处理模块，该输入模块用以输入该变焦倍率以及该第二预定条件。

6、如权利要求1所述的装置，该装置还包含一选择模块，该选择模块预先存储多个倍率值以及多个条件值，该选择模块连接到该第一图像处理模块以及该第二图像处理模块，该选择模块用以让一使用者自该多个倍率值以及该多个条件值中选择该变焦倍率以及该第二预定条件。

7、如权利要求1所述的装置，其中该装置还包含一输出模块，该输出模块连接到该第二图像处理模块，用以输出该第二图像。

8、一种数字变焦方法，用以将一传感器所检测的一传感图像进行尺寸调整，该数字变焦方法包含下列步骤：

(a)接收该传感图像，并根据一变焦倍率调整该传感图像，以产生一调整图像；

(b)根据一第一预定条件以及一第二预定条件处理该调整图像，以产生一第一图像；

(c)存储该第一图像；以及

(d)根据该第二预定条件处理该第一图像，以产生一第二图像。

9、如权利要求8所述的方法，其中该第一预定条件为一存储模块的一最大图像存储容量。

10、如权利要求8所述的方法，其中该第二预定条件为该第二图像的一设定尺寸。

11、如权利要求8所述的方法，其中该方法还包含自预先存储的多个倍率值以及多个条件值中，选择该变焦倍率以及该第二预定条件。

12、如权利要求8所述的方法，其中步骤(b)还包含：

(b1)比较该第一预定条件以及该第二预定条件；

(b2)若该第一预定条件大于或等于该第二预定条件时，根据该第二预定条件处理该调整图像，以产生该第一图像；以及

(b3)若该第一预定条件小于该第二预定条件时，根据该第一预定条件处理该调整图像，以产生该第一图像。

13、如权利要求8所述的方法，其中该方法还包含输入该变焦倍率以及该第二预定条件。

14、如权利要求8所述的方法，其中该方法还包含：

(e)输出该第二图像。

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