[发明专利]在数字变焦摄影期间调整图像锐度

说明书

技术领域

本公开总体涉及数字变焦的技术领域。集成有数字摄像机功能的主机设备可以是独立的数字摄像机或可以具有附加功能。具有数字摄像机功能的移动电子设备是主机设备的示例。

背景技术

集成有数字摄像机功能的主机设备包括具有一个或多个光学元件的装置和图像传感器。如果可以改变光学元件的装置的焦距(通常通过机械装置)，则光学变焦能力可用。数字变焦能力是以电子方式实现的，并且在无需改变一个或多个光学元件的装置的焦距的情况下就可用。

这里使用的术语“像素”(“图像元素”的缩写)，根据上下文而具有不同含义：图像传感器、显示模块、或者图像的数字表示。在图像的数字表示的上下文中，像素是图像的数字表示的最小元素。

图像传感器将包括像素阵列，该像素阵列包括光敏材料。像素阵列是在水平行和垂直列中布置的非常精细的电子像素的阵列。这种图像传感器(例如，电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器)能够接收并捕获辐射能量，并将辐射能量转换为变为光学图像的视觉表示的电子信号。当将数字摄像机功能被描述为2百万像素、3百万像素或4百万像素时，这是图像传感器的像素阵列的中的像素数目的近似描述。这里所使用的术语“捕获图像”是指从像素阵列读取的图像，不考虑任何边缘或边界像素。例如，2百万像素数字摄像机可以生成1600乘1200像素的捕获图像。

典型地，集成有数字摄像机功能的主机设备包括显示模块，该显示模块用于显示从捕获图像导出的预览图像。查看预览图像可以帮助主机设备的用户使用数字摄像机功能拍摄照片，这是由于预览图像向用户提供了关于数字摄像机“看到”什么的视觉反馈。显示模块包括像素阵列，该像素阵列是在水平行和垂直列中布置的像素的阵列。根据像素阵列的技术，像素可以包括发光材料，或者可以是如在液晶显示器(LCD)技术中那样可控制的，以阻挡光或允许光以不同程度透射。显示模块中的像素阵列的其他技术是本领域公知的。典型地，显示模块中的像素阵列中的像素的数目小于捕获图像中的像素的数目。例如，显示器可以具有320乘240像素。

通过以下操作来实现数字变焦：对图像进行剪裁，以保留图像中与原始图像相同高宽比的中心部分并丢弃图像的其余部分。这里将所保留的部分称作剪裁图像，包括整个图像被保留的情况。在1x的数字变焦水平下，不执行剪裁，而是保留整个图像。因此，剪裁图像与剪裁前的图像相同。在2x的数字变焦水平下，保留图像的大约1/4。在3x的数字变焦水平下，保留图像的大约1/9。

集成有数字摄像机功能的主机设备可以被设计为提供两个或更多个数字变焦水平。主机设备将被设计为使得经由其用户输入组件中的至少一个而提供的输入导致数字变焦从一个所提供数字变焦水平改变为另一个所提供数字变焦水平。随着数字变焦从一个所提供数字变焦水平改变为另一个所提供数字变焦水平，剪裁图像将改变，从而预览图像也将改变。随着数字变焦从一个所提供数字变焦水平改变为另一个所提供数字变焦水平，用户可能感知到突变。

实际上，图像包括由多种来源引起的噪声。图像中的噪声可以作为例如在颜色或灰度上与相邻像素不相关的斑点或像素。以一定的刷新率刷新预览图像，该刷新率可以是固定的或可变的。例如，刷新率可以被设置为在明亮照明条件下每秒15次以及在昏暗照明条件下每秒8次。因此，预览图像中的噪声尤其可以被用户察觉，这是由于噪声从一个预览图像到另一个预览图像而有所不同，即使当预览图像均处于相同的所提供数字变焦水平时也是如此。

发明内容

这里提出了多种用于处理数字变焦的多种技术，这些技术是单独使用或以任何组合方式使用的。在单独使用或以任何组合方式使用时，这些技术可以改进用户在观看由显示模块显示的预览图像时感知的数字变焦的体验。这些技术中的一些技术可以是以仅影响预览图像的方式实现的。这些技术中的其他技术可以是以既影响预览图像又影响能够在存储介质中记录的可记录图像的方式实现的。

第一种技术是调整所提供数字变焦水平的数目。总共从4到7的任何数目的所提供数字变焦水平(例如，5或6个所提供数字变焦水平)可以提供以下二者的竞争考虑之间的合理平衡：改进所提供数字变焦水平之间的转移的平滑度；以及减少从最小所提供数字变焦水平经过所有中间所提供数字变焦水平转移至最大所提供数字变焦水平(或者反之亦然)所需的时间和努力。