双孔径变焦数字摄影机用户界面的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年10月19日提交的美国临时专利申请号62/243,292和2015年11月10日提交的62/253,348的优先权，所述两项申请都通过引用的方式被明确地全文合并在本文中。

本文中所公开的实施例总体上涉及数字摄影机，并且特别涉及纤薄变焦数字摄影机。

背景技术：

数字摄影机模块当前正被合并到多种寄主设备中。这样的寄主设备包括蜂窝电话、个人数字助理(pda)、计算机等等。针对寄主设备中的数字摄影机模块的消费者需求正在持续增长。

具有两个背面摄影机(也被称作“双摄影机”或“双孔径”)的寄主设备或者“个人计算和/或通信设备”(比如智能电话)是已知的。两个背面摄影机具有同时操作来捕获图像的两个传感器以及具有不同焦距的透镜，因此尽管每一个透镜/传感器组合被对准成朝向相同的方向，但是每一个组合将通过两个不同的视场(fov)捕获相同主体的图像。一个传感器通常被称作“广角(wide)”，另一个被称作“长焦(tele)”。因此所述摄影机分别被称作广角摄影机和长焦摄影机。这样的双孔径摄影机可以实施光学变焦。每一个传感器提供单独的图像，其分别被称作“广角”(或“w”)和“长焦”(或“t”)图像。与t图像相比，w图像反映出更宽的fov并且具有较低的分辨率。所述图像可以被缝合(融合)在一起，从而形成复合图像。在复合图像中，中心部分由通过具有更长焦距的透镜/传感器组合取得的相对更高分辨率图像形成，外围部分由通过具有较短焦距的透镜/传感器组合取得的相对较低分辨率图像的外围部分形成。用户选择期望的变焦数量，并且复合图像被用来从所选择的变焦数量内插数值，以便提供对应的变焦图像。

在静止模式下，通过融合w和t图像实现变焦，所得到的“融合”图像总是包括来自全部两幅图像的信息。在视频模式下，通过在w与t图像之间进行切换而实现完全并且平滑的光学变焦。为了避免视频模式的不连续性，所述切换可以包括应用附加的处理块。

图1a示意性地示出了编号为100的已知的双摄影机智能电话的正视图。图1b示意性地示出了双摄影机智能电话的后视图。已经知道，智能电话100在背面包括具有不同视场的两个背面摄影机102和104。在一些实施例中，一个摄影机(例如102)可以是广角(较大的fov)摄影机，并且一个摄影机(例如104)可以是长焦(较小的fov)摄影机。广角摄影机fov(fovw)和长焦摄影机fov(fovt)是已知的，二者之间的比值m＝fovw/fovt也是已知的。智能电话100在与后面相对的正面还包括显示对象或场景(二者在后文中都被称作“场景”)的视图的屏幕或显示器108。屏幕108可以显示提供信息并且/或者可以被选择以便实施电话和/或摄影机的各种操作的图标或文字“a”、“b”、“c”等等。这样的图标或文字可以表明闪光灯设定、视频或静止选择、背面或正面摄影机选择等等。围绕“a”、“b”和“c”的方框仅仅是说明性的，并且在某些情况下可以具有不同的形状或者被完全去除。应当提到的是，仅仅示出三个图标并不意图作出限制，在摄影机的图像采集期间以及/或者在所采集图像的显示期间的任何时间可以显示并且/或者可以选择更多或更少的图标。

通过屏幕108为用于静止摄影或视频记录的双摄影机的用户提供“用户界面”。用户使用用户界面(屏幕以及显示在其上的各种图标或文字)进行各种用户动作(例如通过触摸屏幕)。正如本领域内已知的那样，所述动作可以包括选择各种摄影机智能电话和/或摄影机功能，拍摄静止或视频图像或帧，以及对各种提示作出响应。

在已知的技术领域内，对于场景的广角或“融合”(组合来自全部两个摄影机的输入)图像的静止模式(可以通过屏幕上的图标或按钮来选择)采集由全部两个摄影机实施，其中广角摄影机提供填满屏幕的整个图像(也就是在fovw内)，长焦摄影机则提供对应于在屏幕108上居中的fovt内的场景部分的信息。通过按下摄影机按钮或图标110来实施图像拍摄。可以通过把在屏幕上观看的图像增大(例如通过两指触摸)到表达fovt的放大倍率并且按下摄影机按钮或图标110而采集“长焦”图像。但是如果屏幕示出大于fovt的fov，则用户不知道长焦摄影机的fov(其中可以获得高分辨率)处于图像中的何处。因此，用户无法通过简单的方式拍摄完全长焦图像。此外，在已知的技术领域内，用户无法通过使用按钮110的单一动作同时拍摄(广角和长焦摄影机的)两幅分开的图像。

技术实现要素：

在各个实施例中，提供一种用于操作包括在寄主设备中的双孔径数字摄影机的用户界面，所述双孔径数字摄影机包括广角摄影机和长焦摄影机，所述用户界面包括：被配置成显示至少一个图标以及通过长焦和广角摄影机的至少其中之一采集的对象或场景的图像的屏幕；定义长焦图像的视场fovt的框架，所述框架定义叠加在具有广角视场fovw的广角图像上的fovt；以及用以把屏幕从显示广角图像切换到显示长焦图像的装置。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括用以把屏幕从显示长焦图像切换到显示广角图像的装置。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括用以采集长焦图像的装置。在一个示例性实施例中，用户界面还包括用以存储和显示所采集的长焦图像的装置。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括用以同时采集广角图像和长焦图像的装置。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括用以分开存储和显示广角和长焦图像的装置。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括对应于长焦图像的对焦指示符。在一个示例性实施例中，用户界面还包括对应于广角图像的对焦指示符。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括用以把屏幕从显示长焦图像切换到显示广角图像的装置。

在一个示例性实施例中，用户界面还包括用于增大和减小框架尺寸的装置，从而分别增大或减小fovt与屏幕视场fovscreen之间的比值。

附图说明

下面将参照在本段之后列出的附图来描述本文中所公开的实施例的非限制性实例。出现在多于一幅图中的完全相同的结构、单元或部件在其所出现的所有附图中通常由相同的附图标记来标示。附图及其描述意图说明和澄清本文中所公开的实施例，而不应当被视为以任何方式作出限制。

图1示意性地示出了已知的双摄影机智能电话的正视图(a)和后视图(b)；

图2示意性地示出了本文中所公开的双摄影机智能电话的屏幕(正视图)和用户界面的一个实施例；

图3示意性地示出了同时采集广角和长焦两幅图像的图2的智能电话的第一摄影模式；

图4示意性地示出了仅采集广角图像的图2的智能电话的第二摄影模式；

图5示意性地示出了把屏幕从当前状态转变到示出长焦摄影机图像以用于图像采集的选择；

图6示出了显示在整个智能电话屏幕上的所选择的长焦图像；

图7示意性地示出了在图2的智能电话的第三摄影模式下采集长焦图像的动作；

图8示意性地示出了把智能电话从图6的状态返回到图2中的状态的规程；

图9示出了使用在用户界面上以用来增大屏幕视场的两指夹捏(pinching)模式；

图10示出了使用图2中的用户界面的两指夹远(pinch-out)动作的可能结果；

图11示出了使用图2中的用户界面的增大或减小屏幕视场的两指夹捏动作；

图12示出了使用用户界面导致整个长焦图像或部分长焦图像填满屏幕的两指夹远动作的可能结果；

图13示出了在图12中的图像上应用的两指夹捏动作。

具体实施方式

图2示意性地示出了编号为200的双摄影机智能电话的一个实施例的正视图。“智能电话”在后文中被用来表示具有摄影(静止和/或视频)能力的任何个人计算或通信设备。类似于摄影机100，摄影机200包括两个背面摄影机(未示出)以用于采集并且在屏幕108上显示图像106。也就是说，摄影机200是“双孔径”或“双摄影机”摄影机。与摄影机100一样，在静止模式下由全部两个摄影机采集场景106，其中广角摄影机提供所看到的整幅图像(被称作“广角图像”)，长焦摄影机提供在屏幕108上居中的场景106的一部分。但是在摄影机200中，由长焦摄影机观看和采集的场景106的部分(也被称作“长焦图像”)受到框架120约束。框架120在屏幕上居中，其几乎确切地包括由长焦摄影机fov(fovt)所看到的图像，并且其尺寸是整个屏幕(包括由广角摄影机fov(“fovw”)看到的图像)的一定分数m。对焦指示符212表明长焦图像的对焦部分。与摄影机100不同，摄影机200中的用户界面包括作为示例(但是不需要如此)被定位在单摄影机按钮110旁边的“双摄影机”图标(“按钮”)210。当场景的fov大于或等于fovt时，双摄影机图标或按钮210可以出现在屏幕上。与智能电话中的已知的用户界面不同，本文中所公开的用户界面在视觉上显示几乎确切的长焦fov。本文中所公开的用户界面允许在长焦fov内简单地采集图像，从而为长焦图像提供长焦摄影机所允许的最高分辨率。本文中所公开的用户界面还允许同时采集(通过用户界面的单一输入，也就是使用双摄影机按钮210)广角图像和长焦图像。

现在将参照图3-8来描述用于静止摄影的智能电话200的操作。在图3中示出的第一操作模式下，用户可以按下双摄影机按钮210以便同时采集两幅图像，也就是处于其对应的(较低)图像分辨率的场景106的广角图像以及处于其对应的(更高)图像分辨率的区段120的长焦图像。两幅图像可以被存储在机载存储装置(比如iphone中的“相机胶卷(cameraroll)”)中，并且可以被显示或下载以供另外使用，正如本领域内已知的那样。在图4中示出的第二操作模式下，用户可以按下单摄影机按钮110以便仅采集广角图像，所述广角图像可以进一步被存储、显示和下载以供另外使用。在图5中示出的第三操作模式下，用户可以选择仅在屏幕108上显示长焦图像，这例如是通过两次轻敲(double-tapping)或者按下屏幕上的框架120内的任一点。如图6中所示，这一动作导致在整个屏幕上显示长焦图像。如图7所示，随后可以通过按下单摄影机按钮110(仅)选择长焦图像以进行采集。与前面一样，所采集的长焦图像随后可以被存储、显示和下载以供另外使用。参见图8，通过轻敲长焦图像上的任何地方，可以把智能电话从图6(或7)中的状态返回到用全部两个摄影机观看当前场景的类似于图2中的屏幕。

摄影机200可以按照类似的方式被用于视频操作，这是通过使用“视频”按钮(未示出)：如果屏幕示出广角摄影机图像与长焦图像框架120(如图2中)，则视频按钮将操作广角摄影机视频记录。如果屏幕示出长焦图像(如图6中)，则视频按钮将操作长焦摄影机视频记录。在一个替换实施例中，屏幕可以展示出“双视频”视频按钮(未示出)，按钮在被按下时将同时使用两个摄影机对场景进行视频记录。

现在参照图9，该图示出了在用户界面上被用来增大屏幕视场的两指夹捏模式。图中示出用户的手对屏幕108应用“两指夹捏”动作。两指夹捏动作可以增大或减小触摸屏幕的指尖之间的距离并且提供“数字变焦”。使用两指夹捏动作来增大或减小显示在智能电话屏幕上的图像的尺寸(分别等效于减小屏幕图像fov(后文中称作fovscreen)的数字“焦距拉近”和减小fovscreen的数字“焦距夹远”)是众所周知的。这样的动作决定所采集的图像的尺寸。

在图9中示出的实施例中，对显示广角图像和受到框架120约束的长焦图像全部二者的屏幕应用两指夹捏动作(如图2中)。在“两指夹远”的情况下，fovscreen减小并且长焦框架尺寸增大，参见图10。在图11的“两指夹近(pinch-in)”的情况下，fovscreen增大并且长焦框架尺寸减小。与常规单孔径摄影机中的数字变焦动作不同，在本文中所公开的双孔径摄影机实施例中，这一动作不是数字变焦动作，这是因为场景的图像总是用广角和长焦摄影机全部二者来采集的。在本文中所公开的实施例中，在减小fovscreen(并且增大框架120的尺寸)的“两指夹远”动作中，越来越多的所采集的信息是长焦摄影机的信息。在图12中所示出的极限情况下，长焦图像可以填满整个屏幕(并且框架120消失)。在增大fovscreen(并且减小框架120的尺寸)的“两指夹近”动作中，越来越少的所采集的信息是长焦摄影机的信息。因此，应用于图12的图像的“两指夹近”(图13中示出)减小fovscreen，并且可以把屏幕返回到显示长焦和广角图像全部二者，其中框架120在屏幕上可见。

总而言之，对本文中所公开的双孔径摄影机的屏幕应用的两指夹捏动作允许附加的图像采集模式(不管是静止还是视频)。因此，图9中示出的状态涉及最大fovt和fovscreen的第一状态。该屏幕上的两指夹远导致图10中的状态。当fovscreen>fovt时(图9-11)，框架120和双摄影机按钮210被显示，并且屏幕上的图像来自具有匹配fovscreen的数字变焦的广角摄影机。当fovscreen小于或等于fovt时(图12-13)，框架120和双摄影机按钮210不被显示，并且屏幕图像仅来自具有匹配fovt的数字变焦的长焦摄影机。

在图像采集方面，通过按下图10中的双摄影机按钮210将同时采集两幅图像，一幅是在屏幕上看到的场景106的部分的广角图像(具有或者不具有与来自长焦摄影机的输入的融合)，另一幅是在框架120中看到的长焦图像。作为示例，通过屏幕上的两次快速轻敲可以把屏幕从图10(或图11)中示出的状态改变到图12中示出的状态。在仅示出最小fovt处的长焦图像的图12中，框架120和双摄影机按钮210不出现在屏幕上(这是因为它们不被需要)。(作为示例)通过屏幕上的两次快速轻敲可以把图12中的仅有长焦图像填满屏幕的状态返回到图2或9中的状态。

在所有状态下，按下单摄影机按钮110都导致采集具有在屏幕上看到的fov的图像。

虽然通过某些实施例和总体上相关联的方法描述了本公开内容，但是本领域技术人员将认识到对于所述实施例和方法的改动和置换。应当理解的是，本公开内容不受限于本文中所描述的具体实施例，而是仅由所附权利要求的范围限制。