[发明专利]利用颜色数字图像对动作如锐度修改进行控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用颜色数字图像来激活功能(如锐度改变)的方法。更具体地但非排他地，本发明涉及对数字图像的至少一个颜色的锐度改善。本发明还涉及一种实现这种方法的系统以及由这种方法所生成的图像。

本发明还涉及一个用于图像捕捉和/或再生设备的实施例，所述图像捕捉和/或再生设备包括用于捕捉和/或再生图像的光学系统、图像传感器和/或生成器和/或伺服控制系统，所述图像由数字图像处理装置考虑到对其的改善来处理。

本发明还涉及一种通过这样的实施方法而获得的设备。

涉及的问题

一个图像令人满意的可视化使得锐度比这样的图像以紧凑尺度表现细节更加重要。

因此，公知的是设法根据诸如如下所述的方法来改善数字图像中的至少一个颜色的锐度：

i)在相机这种特定情况下：

-可以使用光学聚焦装置(焦点)，该光学聚焦装置移动光学元件，使得能够具有可变范围的距离，由此图像是锐利的。这种装置，不管是手动的还是机动的，常常包括伺服控制系统，该伺服控制系统能够根据场景中对象的距离来选择移动。

这种方法的应用有相机和电影摄影机。其不便之处在于景深有限(特别是在大孔径下)以及成本和总体尺寸，所述总体尺寸不易适配于小尺寸的装置，如电话。

-可以使用波前编码类型的解决方案，该方案将特定的光学元件添加到光学系统，以便通过计算较大景深下的锐度来实现重现。

这种方法的应用是有限的(显微镜方法)，并且缺点在于需要特定的光学元件，并需要对包括光学系统的硬件进行调整。

-可以实施以下解决方案：添加由柔性液体透镜组成的特定光学元件，所述透镜相对于光学部件是固定的。这样的方法展示了一种伺服控制系统，该伺服控制系统能够根据场景中对象的距离来选择所述透镜的形状。

这种解决方案的应用(用于照相手机或相机)缺点在于是一种特定的制造方法，成本高，具有庞大的光学元件，并且需要硬件改造。

ii)在更加普遍的环境中，解决方案为：

-通过利用“锐化”方法或任何其它计算方法来增加锐度的针对亮度或针对颜色的去模糊算法。

这种方法的应用(所有的照片摄取设备)缺点在于锐度的增加有限，并且因此在景深方面的增加非常微小。

另外，这样的图像捕捉和再生设备(如数字或胶卷相机)的已知设计或实施例技术包括首先选择设备(即光学系统、传感器和伺服控制系统)的硬件元件的性质。然后，在必要时提供数字图像处理装置，以便校正设备中至少一个硬件元件的缺陷。

具体地，为了设计设备的光学系统，首先需要编制需求的规格(specification)章程，即说明总体尺度、焦距范围、孔径范围、覆盖的视野、表现的性能(以图像点尺寸或者以MTF(调制传递函数)的形式)以及成本。通过使用这样的需求规格，可选择光学系统的类型，并且通过使用光学计算软件工具如“Zemax”工具，可计算这个系统的参数，从而能够尽可能地遵循所述需求规格。这样的光学系统聚焦是以交互的方式执行的。一般而言，设计光学系统目的是为了在图像的中心表现最好的质量，而图像边界的质量则通常较差。

另外，通用的技术是这样的：设计光学系统以便获得确定水平的失真、渐晕、模糊和景深，从而能够将该光学系统与其它光学系统相比较。

此外，对于数字照相设备，还陈述了传感器规格，即像素的质量、像素的表面面积、像素的数目、微透镜矩阵、防混叠滤波器、像素的几何形状以及像素的布局。

通用的技术包括：独立于图像捕捉设备的其它部分，并且特别地，独立于图像处理系统，来选择图像捕捉设备的传感器。

图像捕捉和/或再生设备通常还包括一个或几个伺服控制系统，如曝光系统和/或聚焦系统(自动聚焦或“自聚焦(autofocus)”)和/或闪光控制系统。

因此，为了规定曝光系统(所述曝光系统激活孔径和曝光时间，可能还有传感器增益)，确定了用于测量的装置；特别要确定的是要在其上测量曝光的图像区，另外还有影响每个区的权重。

对于聚焦系统，要确定的是要用于聚焦的图像区的数目和位置。还要规定的例如是对驱动器移动的建议。

无论在何种情况下，都应用这样的规格，而不管是否存在用于图像处理的数字装置。

关于本发明的观察

本发明基于以下观察的组合，所述观察单独地涉及本发明：

i)图像捕捉和/或处理设备在这样的图像上生成可变的锐度，该锐度取决于所考虑的颜色，如由图1a和1b在下面描述的那样。