[发明专利]具有两种工作模式的图像捕捉系统和方法

说明书

本发明涉及(静止或运动)图像捕捉数字系统，例如照相机、摄像机、照相电话(能捕捉图像的移动电话)、扫描仪、传真机、内窥镜、监视摄像机、玩具、个人助理、电脑、热感照相机、超声诊断仪、IRM(核磁共振)成像系统、X射线成像设备等等。

其通常包括含有多个光敏元件的传感器，以及使光线向传感器对焦的光学系统。所述光敏元件被称为像素，能把接收到的光线量转变为数字值。

传感器可例如是CCD电荷耦合检测器(Charged Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)器件、CID(Charge Induced Device，电荷感应器件)、IRCCD(红外CCD)，ICCD(增强CCD)，EBCCD(Electron Bombarded CCD，电子轰击CCD)，MIS(Metal Insulator Semiconductor，金属绝缘体半导体)器件、APS(Active Pixel Sensor，有源像素传感器)、QWIP(Quantum Well Infrared Photodetectors，量子阱红外光电检测器)、MPQ(Multi-Puits Quantiques，多量子阱)器件、对光谱和/或其它电磁频谱敏感的传感器，或其它传感器。其可以被连接在拜耳滤波器上，从而获得彩色图像。某些所述传感器可包括数百万像素，目前被使用来计算传感器像素的单位是兆像素。

更确切地，本发明涉及的问题是需通过所述图像捕捉系统获取锐利的图像。

已知图像捕捉系统包括光学系统、数字图像传感器以及自动对焦模块。

光学系统是指包括一个或者多个元件尤其是透镜、反射镜和/或折射元件的光学系统。

自动对焦模块包括适合调整系统的对焦，从而获得锐利的图像的自动对焦功能。

对焦操作旨在使从光学系统出来的光线汇聚于图像传感器处。汇聚是指使在图像传感器处所获得的图像斑点的尺寸最小化。

通常，通过连续的迭代确定所述对焦：遍历所述自动对焦模块可访问的各种配置，并对所述配置分别测量锐度，例如当涉及彩色图像时，可测量绿色成分。

注意，在本文件中，“色彩成分”和“色彩”对应相同的概念。

然而，使用自动对焦模块存在两主要的缺点：用来确定最优配置的时间可能较长(该时间被称为“对焦延时”)，以及，尤其在用来进行移动时产生的电能消耗较大。

在图5上示出了现有技术下带有自动对焦组件的传感系统的耗电量：在点J1和K1之间的曲线11代表：当系统在设于无限远的对象和近处对象之间进行对焦的情况下，根据失焦值得到的电强度值。点J1对应于零失焦(无限远的对象)而点K1对应于最大失焦(近处对象)。

该图是作为举例给出的。失焦-耗电量关系可以根据所使用的自动对焦模块类型而发生变化。

此外，正是所述原因，在大部分的照相手机中，当使用者在预显示模式中(也就是当图像仅在低分辨率例如最大320像素×400像素下被捕捉时(把图像所含像素的数量称为分辨率)，即在使用者以更大分辨率真正启动图像捕捉之前)使用照相手机时，未启动自动对焦模块(对无限远的对象，其固定不变)。自动对焦模块仅在使用者启动图像捕捉时才被启动。因此理论上不会知道该图像捕捉得到的图像是否会模糊。

因此需要有一种能获得锐利图像同时使耗能和对焦延时最小化的方法。

为此，按照第一方面，本发明提出被配置为捕捉至少一个场景图像的数字图像捕捉系统，所述系统包括光学系统、传感器、被配置为调整系统对焦的自动对焦模块以及数字处理装置。

该系统被配置为估算代表在场景的被捕捉到的至少一个初始图像的至少一个区域上的锐度的值，自动对焦模块被配置为以系统的预定对焦来捕捉所述初始图像。系统还被配置为至少根据代表所估算的锐度的值在第一模式和第二模式之中挑选工作模式。在第一模式中，使用自动对焦模块来调整系统的对焦，从而捕捉所述场景的更锐利的图像，而在第二模式中，所捕捉的初始图像或另一图像经由数字处理装置处理，所述另一图像是以系统的所述预定对焦捕捉的。

通过在适合时使用数字处理单元，以及对确实需改进锐度的情况保留对自动对焦模块的使用，所述系统能改善由捕捉系统提供的图像的锐度，并减少延时和所需的能耗。