[發明專利]雙鏡頭數字變焦

有效

• 申請號: 201310381561.6
• 申請日: 2010-05-04
• 公開（公告）號: CN103458170A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 勞倫斯.斯卡夫
• 申請（專利權）人: 弗萊克斯電子有限責任公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N5/262
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王珊珊

本申請是以下發明專利申請的分案申請：

申請日：2010年5月4日

申請號：201010170111.9

發明名稱：雙鏡頭數字變焦

背景技術

數碼相機模塊目前正被整合進各種主機設備中。這些主機設備包括蜂窩電話、個人數字助理（PDA）、計算機等。對主機設備中的數碼相機模塊的消費者需求持續增長。

主機設備制造商更希望數據相機模塊小，使得它們能夠被整合進主機設備而不增加主機設備的總體大小。此外，對主機設備中的相機具有高性能特性的需求正在增加。許多高性能相機（例如，獨立的數碼相機）具有的一個這樣的特性是改變相機的焦距以增加和降低圖像的放大率的能力，這典型地用變焦（zoom）鏡頭實現，現在已知為光學變焦。光學變焦典型地通過機械地、彼此相對地移動鏡頭元件來實現，并且因此這種變焦鏡頭典型地比固定焦距鏡頭更昂貴、更大和更不可靠。接近這種變焦效果的可替換的方法是用已知為數字變焦來實現。用數字變焦，而不是改變鏡頭的焦距，相機中的處理器裁剪圖像并且在所捕獲的圖像的像素之間插值以創建“放大的”但是低分辨率的圖像。

已經有使用兩個不同的鏡頭以接近變焦鏡頭的效果的一些嘗試。過去已經用膠片相機完成，在該膠片相機中，用戶可以選擇兩個不同焦距之一以在膠片上捕獲圖像。最近，關于相機模塊的這種概念的變型已經在美國專利公開號No.2008/0030592中公開，其全部內容通過引用合并于此，其討論了具有一對傳感器的相機模塊，每個傳感器具有分離的鏡頭，光通過該分離的鏡頭被導向各個傳感器。在該公開中，兩個傳感器同時操作以捕獲圖像。各個鏡頭有不同的焦距，因此即使每個鏡頭/傳感器組合被對準以觀察相同的方向，每個組合將捕獲相同被攝體（subject）的、但有兩個不同視野的圖像。圖像接著被拼合在一起以形成合成圖像，該合成圖像的中央部分由具有較長焦距的鏡頭/傳感器組合所拍攝的相對高分辨率的圖像形成，并且該合成圖像的邊緣部分由具有較短焦距的鏡頭/傳感器組合所拍攝的相對低分辨率的圖像的邊緣部分形成。用戶選擇期望的變焦量，并且合成圖像被用于從其插值以提供具有所期望的變焦量的圖像。遺憾地，該出版物中公開的主要是概念上的，并且缺乏提供光學性能所需的某些細節。美國專利申請號No.61/161261公開了該概念的改進和細化，其全部內容通過引用合并于此。

現有技術的前述例子及與其相關的限制企圖例示而非排它。在閱讀說明書并學習附圖后，現有技術的其它限制對本領域技術人員而言將變得顯而易見。

發明內容

在此公開了由用戶操作的相機，其包括：第一傳感器，其捕獲第一圖像；第一鏡頭，其引導光至該第一傳感器，該第一鏡頭具有第一焦距，其中第一傳感器和第一鏡頭的組合具有第一視野；第二傳感器，其捕獲第二圖像；第二鏡頭，其引導光至該第二傳感器，該第二鏡頭具有比第一焦距長的第二焦距，其中第二傳感器和第二鏡頭的組合具有第二視野，其中第一視野大于第二視野；以及變焦控制，可由用戶操作以允許用戶要求所期望的視野來產生變焦的圖像。第一傳感器和第一鏡頭的組合基本與第二傳感器和第二鏡頭的組合對準，以允許每個組合指向相同的被攝體。如果所要求的視野基本等于第一視野，則變焦的圖像是第一圖像；如果所要求的視野小于第一視野并且大于第二視野，則通過對第一圖像裁剪和插值從第一圖像產生變焦的圖像；如果所要求的視野基本等于第二視野，則變焦的圖像是第二圖像；以及如果所要求的視野小于第二視野，則通過對第二圖像裁剪和插值從第二圖像產生變焦的圖像。

相機可以進一步包括：第三傳感器，其捕獲第三圖像；以及第三鏡頭，其引導光至該第三傳感器，該第三鏡頭具有比第二焦距長的第三焦距，其中第三傳感器和第三鏡頭的組合具有第三視野，其中第二視野大于第三視野。第三傳感器和第三鏡頭的組合可以基本與第一傳感器和第一鏡頭的組合以及第二傳感器和第二鏡頭的組合對準，以允許每個組合指向相同的被攝體。如果所要求的視野基本等于第一視野，則變焦的圖像是第一圖像；如果所要求的視野小于第一視野并且大于第二視野，則通過對第一圖像裁剪和插值從第一圖像產生變焦的圖像；如果所要求的視野基本等于第二視野，則變焦的圖像是第二圖像；如果所要求的視野小于第二視野并且大于第三視野，則通過對第二圖像裁剪和插值從第二圖像產生變焦的圖像；如果所要求的視野基本等于第三視野，則變焦的圖像是第三圖像；以及如果所要求的視野小于第三視野，則通過對第三圖像裁剪和插值從第三圖像產生變焦的圖像。