全焦点实现的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中所述实施例一般涉及摄影术，并且具体地说，涉及全焦点(all-1n-f0CUS)实现。
【背景技术】
[0002]在摄影术中，摄影景深(DOF)指图像中焦点的前后范围。在有着大DOF的照片中，前景、中部和背景全部在焦点中。相反，有着浅DOF的照片可在焦点中只具有一个平面。在常规相机中，大DOF可通过小的相机孔径实现。在一些数码相机中，可快速连续捕捉焦点的几个平面并且将其组合以产生全焦点图像。
【附图说明】
[0003]在不一定按比例画出的图中，类似的标号可描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的类似标号可表示类似组件的不同实例。一些实施例在附图的图形中通过示例而不是作为限制示出，图中:
图1是根据一示例实施例，示出相机的框图；
图2是根据一实施例,不出巾贞序列的表格；
图3是根据一实施例,不出巾贞序列的表格；
图4是根据本发明的一实施例，示出用于操作相机的方法的流程图；以及图5是根据一示例实施例，示出本文中讨论的任何一种或多种技术(例如，方法)可在其上执行的示例机器的框图。
【具体实施方式】
[0004]通过融合在不同焦平面的多个图像以获得即使不是完全也是大部分在焦点的结果图像，创建全焦点图像。技术也称为聚焦堆叠、焦点平面合并或z堆叠。图像处理器通过图像分析执行来自不同焦平面的图像的融合。例如，通过使用边缘检查，可比较来自不同焦平面的图像的各种对应部分，并且随后在结果图像中使用聚焦最多部分。
[0005]在常规相机中，在摄影师促动快门机构的时间与捕捉图像的时间之间存在延迟。对于全焦点摄影，此延迟被加剧。摄影师促动快门释放时，常规相机捕捉多个图像，并且随后组合它们以形成全焦点图像。另外，由于延迟原因，摄影师在电子取景器上看到的内容与捕捉的实际图像不一致。本公开内容描述为全焦点图像提供优化取景器和零快门迟滞的系统和方法。本文中所述系统和方法适用于自动聚焦实现。
[0006]图1是根据一示例实施例，示出相机100的框图。相机100包括镜头102、图像传感器104、图像数据存储装置106、预览屏幕108及电子取景器110。镜头102用于将光线聚焦到图像传感器104上。图像传感器104可以是任何类型的图像传感器，包括电荷耦合装置(CXD)、互补型金属氧化物半导体(CMOS)或N型金属氧化物半导体(NMOS)装置。在CXD传感器中，像素由P掺杂MOS电容器表示。电容器阵列充当光敏区，促使每个电容器积累与光强度成正比的电荷。在转储阵列时，将电荷转换成电压。随后，对电压进行采样，数字化并且在存储器中存储。CMOS有源像素传感器是包含像素传感器的阵列的集成电路，每个像素包含光电检测器和有源放大器。
[0007]图像存储装置106可以是任何类型的内置或可移动存储器，如随机存取存储器(RAM) ,CompactFlash存储器、安全数字存储器、硬盘驱动器、闪盘驱动器或其它闪存存储器数据存储装置。拍摄图像时，至少在图像存储装置中暂时存储图像。
[0008]预览屏幕108以许多形式用于在图像拍摄后就暂时显示图像。与相机主体的大小相比，预览屏幕108可较大。例如，预览屏幕108可占用相机主体的后面板的大部分。在预览屏幕上显示的预览图像允许用户(摄影师)快速查看图像并且采取另外的步骤，如，如果图像不合需要，则删除图像，拍摄另一图像，或者使用相机内处理，通过滤波器、裁剪缩放或诸如此类修改图像。电子取景器110由用户用于在触发图像捕捉过程之前框入场景和构成场景。电子取景器110可布置在相机100上的常规位置中，如在相机主体的顶部，并且包括遮挡电子取景器的图像以防止环境光的遮光罩或其它防护罩。在一些情况下，电子取景器110包含到预览屏幕108中，使得预览屏幕用作场景的实时预览。在诸如移动电话、平板或智能电话等一些移动装置中，电子取景器110和预览屏幕108是相同的一个装置。这种组织要求在预览屏幕上的高FPS更新以确保平滑的取景器图像。
[0009]图像数据存储装置106可包括图像缓冲器112。在操作期间，图像缓冲器112用于存储由图像传感器104连续捕捉的图像的循环缓冲器。图像可从图像传感器104以某个帧速率捕捉。可根据图像传感器104、图像数据存储装置106、图像处理器116或相机100的其它组件的能力，约束或设计帧速率。
[0010]帧速率可以是每秒30帧(FPS)、24 FPS,45 FPS,60 FPS或任何其它帧速率。用户在框入场景(例如，经部分按下快门释放或只是指向物体)时，相机100不断捕捉图像并且在图像缓冲器112中存储它们。用户触发图像捕捉(例如，按快门释放)时，从图像缓冲器112检索几个图像并且将它们用于组合全焦点图像。
[0011]另外，用户在框入场景时，通过可从图像缓冲器112检索的聚焦图像(例如自动聚焦图像)，更新电子取景器110和/或预览屏幕108。
[0012]图像缓冲器112可以几种方式之一布置以改进用于全焦点图像的处理时间和改进或消除电子取景器110或预览屏幕108中的图像迟滞。在一实施例中，一系列的图像由图像传感器104连续捕捉并且存储在图像缓冲器112中。该系列可包括以带有自动聚焦基础焦点的图像、带有更远焦平面的图像和带有更近焦平面的图像的顺序的三个差分聚焦图像的重复模式。序列可扩展成具有五个或更多个差分曝光图像而不是三个。例如，序列可以是基础焦点图像、远图像、更远图像、近图像及更近图像。通过此设计，可以最小处理迟滞获得全焦点图像。
[0013]图2是根据一实施例,不出巾贞序列的表格200。在第一行202中，不出一系列的中贞期间。相对焦距在第二行204中示出。在第三行到第五行206、208和210中，示出全焦点图像融合。在第六行212中，示出在特定图像帧期间是否使用自动聚焦处理的指示。在第七行214中，示出在特定图像帧期间是否使用预览处理的指示。
[0014]如表格200中所示，通过使用在帧期间0、1和2捕捉的图像执行多帧图像融合，可为帧期间I进行全焦点处理。类似地，通过使用在帧期间1、2和3捕捉的图像执行多帧图像融合，可为帧期间2进行全焦点处理。这样，可为每个帧期间处理全焦点图像。
[0015]因此，支持带有单帧期间粒度的零快门迟滞特征。用户能够以单帧期间的步长回溯导航帧历史。允许用户从按下快门前的时间访问图像的时间推进特征也可以单帧粒度实现。为有利于时间推进，可在捕捉的帧上执行预处理以便在差分聚焦图像上为用户提供更佳清晰度。
[0016]然而，图2所示组织可遭受对于捕捉FPS的三分之一的预览窗格有着更低FPS，这是因为每第三个图像帧通过从自动聚焦得到的基础焦点曝光。近和远聚焦图像帧不适合用于预览，这是因为图像的目标对象是有意失焦的。此外，由于仅每第三个图像帧使用自动聚焦，因此，用于自动聚焦的会聚的自动聚焦处理和速度可受影响，由此使自动聚焦变得更困难。
[0017]图3是根据一实施例,不出巾贞序列的表格300。在第一行302中，不出一系列的中贞期间。相对焦距在第二行304中示出。在第三行和第四行306和308中，示出全焦点图像融合。在第五行310中，示出在特定图像帧期间是否使用自动聚焦处理的指示。在第六行312中，示出在特定图像帧期间是否使用预览处理的指示。
[0018]为优化预览和自动聚焦性能，此处描述上面相对于图2所述组织的修改的组织。改变用于持续捕捉的聚焦值，使得每四个连续图像捕捉聚焦为基础(自动)焦点捕捉、远焦点捕捉、再次的基础(自动)焦点捕捉和近焦点捕捉。该循环重复进行。在带有基础焦点的图像捕捉上计算自动聚焦。类似于图2的组织，在带有基础(自动)焦点的图像捕捉上处理用于取景器的预览。
[0019]如表格300中所示，通过使用在帧期间1、2和3捕捉的图像执行多帧图像融合，为帧期间2执行全焦点处理。类似地，通过使用在帧期间3、4和5捕捉的图像执行多帧图像融合，为帧期间4进行全焦点处理。这样，全焦点处理的图像可用于每个帧期间。
[0020]因此，在用户能够一次回退两帧时，支持带有两帧期间粒度的零快门迟滞特征。时间推进特征也在两帧期间中实现。
[0021]由于带有基础自动聚焦的图像每第2个帧而不是每第三个帧(例如，在图2中)可用，因此，用于取景器I1或预览屏幕108的自动聚焦和预览处理可每隔一帧执行，或者以图像捕捉的FPS的一半执行。自动聚焦会聚比带有单帧时间粒度的图2中所示组织更快得多，通过更快的相机响应及因此以基础焦点作为自动聚焦