[發明專利]用于成像設備的光學變焦以及數字變焦

有效

• 申請號: 200680018989.2
• 申請日: 2006-05-29
• 公開（公告）號: CN101185322A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: A·弗里特;A·朱沃南;O·卡勒沃
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/262;H04N5/235;G02B13/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 馮譜

技術領域

本發明一般涉及攝影過程并且尤其涉及這樣一種過程，其中在圖像捕獲過程期間執行變焦。

背景技術

在攝影術中，光具有重要的角色。在光敏傳感器上生成圖像需要照明。經由成像光學器件傳播的光通常穿過可調整的光圈。可以將光圈調得較小，其中減少進入照相機設備的光量。當光圈調的較大時，增加進入照相機設備的光量。成像光學器件收集來自于成像目標的反射光并且將光投射到傳感器上。如果自然光照對于攝影來說不夠高，則可以通過附加的燈、閃光燈來增加光量。

光學變焦是一種調整成像光學器件的光學放大倍率的方法，由此，在攝影區域內的目標將根據變焦的方向而在圖像傳感器上的最終圖像中較大或較小地形成。因此，攝影者可以通過對希望在圖像中強調的目標進行對焦來選擇該目標。當以此方式光學放大了該目標時，在照相機傳感器中由單獨像素看到的光量變的較小，從而圖像變得較暗。其中當增大光學放大倍率時，使用用于光學變焦的照相機光學系統來減少落在圖像傳感器上的光量的現象在攝影領域內是公知的。

對于典型的成像光學器件，可以通過下列等式估計光量：

f_act＝f_n×(M+1)

其中f_act相應于實際光圈值，f_n相應于成像光學器件中設置的光圈并且M相應于變焦率。變焦率越大(即更靠近圖像)，則可用光越少。例如，如果變焦率小于1∶10，則光基本上不減少。然而，具有1∶1變焦率以及16的光圈值的攝影給出了32的光圈實際值，其大于設置的光圈兩倍，從而光損失是兩個光圈值。

提供一些解決方案以克服光學變焦中光減少的問題。一個可能性是增大模擬信號增益，從而將放大模擬信號域中的光，但是由于因此將放大噪聲，所以信噪比通常將減小。另一個可能性是增加圖像曝光時間，從而可以收集到更多光子并且因此可以提供更明亮的圖像。然而由于此解決方案，如果曝光時間太長則圖像可能模糊。

某些照相機具有光學和數字變焦功能兩者。數字變焦在光學傳感器已經捕獲了該圖像后，通過使用數字圖像處理技術來放大數字圖像中的指定區域從而實現變焦。因為圖像源(未變焦的圖像)在那個區域具有的信息比最終縮放的區域所需要的更少，所以圖像質量可能稍微受損。因此，數字變焦通常僅在光學變焦達到其最大值之后使用。然而，因為數字變焦應用于光學變焦的圖像，所以在此情況中，不能防止由于光學變焦而在圖像中引起的光減少。

因此，當使用光學變焦時，相關領域似乎缺乏可以更好的保持圖像亮度的解決方案。

發明內容

本發明考慮當使用光學變焦時圖像的可能暗化，并且因此提供一種甚至在低度光照成像情況期間產生具有更好圖像質量的變焦圖像的解決方案。為了完成此目的，提供一種方法、設備、控制器、計算機可執行程序和介質。

在用于數字成像的方法中，在成像設備中將圖像通過成像光學器件形成在光敏圖像傳感器上，所述成像設備能夠進行光學和數字變焦，所述方法包括用于確定可用照明的量的步驟，其中根據所述量，確定所述光學變焦和所述數字變焦之間的比率，根據該比率執行所述光學變焦和所述數字變焦。

用于數字成像的設備包括：成像光學器件和通過所述成像光學器件統對其形成圖像的圖像傳感器，能夠進行光學變焦和數字變焦兩者的所述設備進一步包括：用于確定可用照明的量的裝置，以及，根據所述量，所述設備能夠確定所述光學變焦和所述數字變焦之間的比率，根據該比率所述設備能夠執行所述光學變焦和所述數字變焦。

用于數字成像設備的控制器包括：用于光學變焦和數字變焦兩者的控制裝置，所述控制器包括用于確定可用照明的量的裝置，并且，根據所述量，所述控制器能夠確定所述光學變焦和所述數字變焦之間的比率，根據該比率所述控制器能夠控制用于所述設備的所述光學變焦和所述數字變焦。

用于數字成像的計算機可執行程序，其中在成像設備中將圖像通過成像光學器件形成在光敏圖像傳感器上，所述成像設備能夠進行光學變焦和數字變焦，所述程序包括當在計算機上運行時，適合執行確定可用照明的量的步驟的代碼裝置，并且，根據所述量，確定所述光學變焦和所述數字變焦之間的比率，根據該比率執行所述光學變焦和所述數字變焦。

根據本發明的介質能夠承載或存儲上述計算機可執行程序。