专利名称：镜头可自动收回的数字相机及其自动收回的方法
技术领域：
本发明涉及一种数字相机及其镜头自动收回方法，特别是涉及一种可利用 前后图像特征值对比，来决定镜头是否需要自动收回的数字相机及其镜头自动 回收方法。
背景技术：
随着时尚的风潮，目前几乎所有非专业型的数字相机在体积发展上已经越 来越轻薄短小，外观设计也越来越精美亮丽，这些数字相机共同的特色就是能 够让使用者以最简单的操作来拍摄出同样接近高质量的数字图像，因此也有人 称这些数字相机为傻瓜相机。为了简化操作，几乎所有此类非专业型的数字相机都会搭配可自动伸出/ 收回的镜头，好在使用者按压开关开启数字相机的同时就能够自动伸出镜头让 使用者立即进行拍照，当数字相机使用完毕的时候使用者仅需要再次按压开关 便可将镜头自动收回，同时将数字相机电源关闭。然而在数字相机开启状态下， 镜头通常会常态性保持伸出数字相机机身而呈现外露的状态，虽然有些数字相 机会提供所谓的自动待机功能以方便在使用者开机后一段时间内不进行拍照 时可将镜头自动收回并关闭数字相机，但是在数字相机开启后却未达到自动待 机时间前，外露于数字相机的镜头仍然处于容易遭受损坏的高度风险下。该高度风险来自于使用者对数字相机的握持不当，而使数字相机产生掉落 或者晃动的情况，这些情况都将会使数字相机的镜头因为撞击或者是摩擦到地 面或是其它坚硬物品，而造成损坏而无法使用或者拍摄图像质量受到影响。事 实上，数字相机的镜头就好比是人的眼睛，若是有任何的损坏几乎就会使整个 数字相机接近无法使用的状态，因此镜头往往也是数字相机中最昂贵的零件。因此，要如何在数字相机开机后随时能够保持对镜头的保护，减少数字相 机在开机后因为不小心掉落或者是不当晃动而造成对镜头的损坏，应是目前数 字相机智能机制发展上一项急需努力克服的重要课题。
发明内容鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种镜头可自动收回的数字 相机及其自动收回的方法。能够于数字相机开机伸出镜头后，随时保持对数字 相机外在环境变化的监控，以在当判断数字相机镜头处于高损坏风险的情况 下，可以自动收回镜头。为达上述目的，本发明所公开的一种数字相机镜头可自动收回的方法，包 括下列步骤(a) 于开关单元导通时，令镜头单元伸出镜头；(b) 控制单元要求传感单元撷取第一图像，并转换为第一图像特征值暂存; (C)计时单元启动计时，在达到预定间隔时，计时单元发出检测信号至控制单元；(d) 控制单元要求传感单元撷取第二图像，并转换为第二图像特征值；及(e) 对比确认所述第二图像特征值与所述第一图像特征值是否达到预定差 异量，如果达到，令镜头单元收回镜头并使所述开关单元关断。所述步骤(e)中对比确认第二图像特征值与第一图像特征值未达到预定差 异量时，还包括执行下列步骤(fl)暂存第二图像特征值以取代原第一图像特征值成为第一图像特征值；及(f2)计时单元重新计时，并重新回到步骤(c)执行。所述第一图像特征值及所述第二图像特征值至少为图像颜色的分布特征、 图像亮度的分布特征或图像中对象的分布特征的其中之--。所述第一图像特征值及第二图像特征值至少为整体图像的清晰度特征或 图像对象的清晰度特征的其中之一。所述预定差异量是所述第二图像特征值相对于所述第一图像特征值中图 像颜色的分布差异量、图像亮度的分布差异量或图像中对象的分布差异量。所述预定差异量是第二图像特征值相对于第一图像特征值中整体图像的 清晰度差异量或图像中对象的清晰度差异量。本发明还公开了种镜头可自动收回的数字相机，至少包含一镜头单元，用以控制镜头的伸出/收回；一传感单元，与镜头单元耦接，用以撷取镜头单元中的图像； -开关单元，与镜头单元耦接，可于导通时发出信号令镜头单元伸出镜头； -计时单元，用以计时并在达到预定间隔时发出检测信号；及 一控制单元，耦接于前述各单元，用以于开关单元导通时发出信号要求传 感单元撷取第一图像，并转换为第一图像特征值暂存，暂存后发出信号要求计 时单元启动计时，并于接收到检测信号时要求传感单元撷取第二图像，并转换 为第二图像特征值，当对比确认第二图像特征值与第一图像特征值达预定差异 量时，发出信号给开关单元要求发出信号令镜头单元收回镜头并使开关单元关 断。所述数字相机还包括耦接于所述控制单元的一储存单元，为静态内存或闪 存，用以储存所述控制单元中来自所述传感单元的第一图像及第二图像。所述数字相机还包括耦接于所述开关单元的一供电单元，于所述开关单元 导通时供电给数字相机中各单元进行运作。所述数字相机还包括耦接于所述控制单元的一语音单元，所述语音单元为 一扬声器，用以接收所述控制单元的信号控制以发出语音信息。所述控制单元还包括 -缓存器，用以暂存供对比的第一图像特征值。所述数字相机，对比确认第二图像特征值与第一图像特征值未达预定差异 量时，由所述控制单元暂存第二图像特征值以取代原第一图像特征值成为第一 图像特征值。所述数字相机，还包括由所述控制单元发出信号令计时单元重新计时。所述数字相机，第一图像特征值及第二图像特征值至少为图像颜色的分布 特征、图像亮度的分布特征或图像中对象的分布特征的其中之一。所述数字相机，第一图像特征值及第二图像特征值至少为整体图像的清晰 度特征或图像对象的清晰度特征的其中之一。所述预定差异量是第二图像特征值相对于第一图像特征值中图像颜色的 分布差异量、图像亮度的分布差异量或图像中对象的分布差异量。所述预定差异量是第二图像特征值相对于第一图像特征值中整体图像的 清晰度差异量或图像中对象的清晰度差异量。本发明确实可以解决数字相机在开机伸出镜头后无法被完善保护的问题， 可达到减少因为数字相机掉落或者晃动而造成镜头损坏的功效。
图1为本发明的镜头可自动收回的数字相机的运作方块示意图; 图2为本发明的数字相机镜头可自动收回的方法的运作流程图。 其中，附图标记50110130150170开关单元 计时单元控制单元 储存单元100 120 140 160 180数字相机 供电单元 镜头单元 传感单元 语音单元具体实施方式
本发明提出一种镜头可自动收回的数字相机，如图1所示，在数字相机100的主体中至少包含下列组成单元开关单元110，与镜头单元140耦接，可于导通时发出信号令镜头单元140 伸出镜头；并可于关断前发出信号令镜头单元140收回镜头。因此，开关单元 110负责依照开关状态通过信号对镜头单元140进行控制。开关单元100的导 通/关断，可以通过机械式开关于受到第一次按压时形成导通状态，而于再次 受到按压时形成关断状态，开关单元100也可通过数字相机100内的电子信号 进行触发，来进行对开关单元100的导通/关断控制。在本发明中，开关单元 100是通过机械式开关的按压触发而产生导通的，而关断的部分则通过数字相 机100内部控制单元150所发出的电子信号触发来控制关断。计时单元130，用以接收控制单元150的信号控制启动计时，达到预定间 隔时，发出检测信号给控制单元150。这里所述的计时单元130是一个定时器， 能够在其中设定一个时间间隔，例如1/2秒、l秒等间隔，当达到此设定的 时间间隔时可以发出检测信号。镜头单元140，与开关单元110及传感单元160耦接，可以接受开关单元 110的信号触发以控制镜头的伸出/收回。镜头单元140通常除了镜头(图中未 显示)之外，还至少包含用以防止灰尘进入镜头及保护镜头的外盖(图中未显 示)，以及用来控制镜头伸出/收回和外盖启闭的伸縮/启闭机构(图中未显示)， 所以当镜头单元140接受信号触发欲伸出镜头时，伸縮/启闭机构会开启外盖
并将镜头推出而呈伸出状态，当镜头单元140接受信号触发欲收回镜头时，则以反向顺序先拉回镜头呈收回状态后再将外盖关闭，以达到防尘及保护的功 效。控制单元150，耦接于开关单元110、计时单元130及传感单元160，用 以实现有关本发明数字相机100在开机状态下镜头可自动收回的控制，在通常 实施上，此控制单元150即为-个微处理器(Microprocessor),其主要的控制 包括-(1) 于开关单元110导通时(即数字相机100开机供电后)，发出信号要求 传感单元160通过镜头单元140撷取第一图像，并转换为第一图像特征值暂存。 第一图像特征值主要暂存在控制单元150中的缓存器(图中未显示)，准备等待 当撷取到第二图像并取得第二图像特征值的时候，可以作为对比基础依据被读 取出来，与第二图像特征值进行差异对比。(2) 于接收到来自计时单元130的检测信号时，要求传感单元160撷取第 二图像，并转换为第二图像特征值，然后进行第一图像特征值与第二图像特征 值的对比，当对比确认第二图像特征值与第--图像特征值两者之间的差异达预 定差异量时，则发出信号给开关单元110令镜头单元140收回镜头并使开关单 元110关断。(3) 当控制单元150进行第一图像特征值与第二图像特征值的对比后发现 两者对比结果并未达到预定差异量时，控制单元150会将第二图像特征值暂存 至缓存器中取代掉原先暂存的第--图像特征值，并成为新的第一图像特征值， 作为下次对比基础依据。(4) 当控制单元150进行第一图像特征值与第二图像特征值的对比后发现 两者对比结果并未达到预定差异量时，控制单元150除了执行(3)的控制之外， 同时也会发送信号要求计时单元130重新计时。传感单元160，与镜头单元140耦接，主要负责通过镜头单元140进行图 像的撷取。在一般实施h，此传感单元160可为感光耦合组件传感器(CCD Sensor)或者互补金属氧化半导体图像传感器(CMOS Sensor)。前述的控制单元150，更进一步耦接至--个储存单元170,使得经由传感 单元160所撷取到的图像可以被直接储存起来，在本发明中的第一图像、第二 图像则可以视需要由使用者通过数字相机100中的其它软件设定是否要作储
存的动作，以便掌握数字相机100镜头收回前的情况。通常，储存单元170
在应用上可以用静态内存(SRAM)或者闪存(FLASH Memory)以内置或者外插方 式来实现。
前述的开关单元110，另耦接于供电单元120，于导通时可发出信号给供 电单元120要求供电单元120供电给数字相机100中的各单元，使各单元得以 运作，有关供电单元120供电的部分属于现有技术因此图示未多作表示在此不 作赘述。
为了让使用者能够知道数字相机100因为遇到掉落或者晃动过大而收回 镜头，本发明可更进一步将语音单元180耦接至控制单元150上，以便在控制 单元150发出信号给开关单元110要求开关单元110令镜头单元140收回镜头 时，可同时发出信号给语音单元180要求播放预先设定的语音信息，以达到告 知使用者的功效。此语音单元180通常可以采取扬声器来实现。
本发明详细的运作方法，即数字相机100镜头可自动收回的方法，将通过 图2作详细描述首先，使用者通过按压开关单元110使得开关单元110呈现 导通状态，因此开关单元110将发出信号要求供电单元120启动开始供电给数 字相机100中的各单元，使各单元运作并使数字相机100由关机(Turn Off) 状态转而成为开机(Tura ()n)状态，于导通开关单元110的同时，通过信号控 制使镜头单元140伸出镜头(步骤210)。当镜头伸出后，控制单元150主动发 出信号要求传感单元160通过镜头单元140撷取第一图像，控制单元150并在 收到第一图像后将其转换为第一图像特征值暂存于控制单元150的缓存器中 (步骤220)，以作为后续对比基础依据。计时单元130于控制单元150完成对 第一图像特征值的暂存后接收控制单元150的信号控制启动计时，当达到预定 间隔时(如1/2秒，此预定间隔可通过其它数字相机100中的软件来加以设 定)，计时单元130会发出检测信号至控制单元150(步骤230)。当控制单元 150接收到检测信号时便发出信号要求传感单元160撷取第二图像，并由控制 单元150接收后将其转换为第二图像特征值(步骤240)。接着，控制单元150 便会实时对比确认第二图像特征值与第一图像特征值之间的差异性是否达到 预定差异量(步骤250)，此预定差异量可通过数字相机100中所提供的其它软 件依照不同的图像特征值对比项目进行数值的设定。当达到预定差异量时，便 发出信号给开关单元110要求开关单元110发出信号给镜头单元140以收回镜
头，并于收回镜头后幵关单元110自动关断(步骤260)，使数字相机100由开 机(Turn On)状态转而成为关机(Turn Off)状态。
在关机前，控制单元150还可在发出信号给开关单元110的同时发出信号 给语音单元180，使语音单元发出预定语音(图中未显示)，如"哔"声，以 便告知使用者数字相机100镜头已经收回并呈现关机状态。
前述有关传感单元160所撷取的图像，如第一图像或第二图像可根据使 用者的需求设定是否要另外进行储存的动作，如果设定储存的话，则可以在控 制单元150取得图像时直接转存到如静态内存(SRAM)或闪存(FLASH Memory) 的储存单元170上，通常数字相机100上可通过内置或者外插记忆卡的方式提 供使用者进行对图像的储存。
有关步骤250中比较第二图像特征值与第一图像特征值的部分，其主要利 用前后图像特征值在预定间隔中所产生的变化程度，来判断数字相机100是否 可能遭遇到掉落或者是晃动过大的状况，以便将镜头收回达到保护镜头减少损 坏的目的功效。在对比差异的特征上大致可区分为(l)图像分布差异；及(2)
图像清晰度差异两大方向来判断前后图像特征值的差异，说明如下
(1) 图像分布差异。主要利用前后图像特征值所分布的位置和情况来判断 前后图像是否产生变化，这些图像特征值可以是图像颜色的分布、图像亮度的 分布、图像对象的分布等，对应不同图像特征值的对比项目可以通过目前已知 或者未来可能产生，属于本领域技术人员能够熟知或理解的技术来应用于本发
明对图像特征值进行撷取转换。以图像对象的分布为例假设一个图像中的主 要图像对象(如人)，在预定间隔时间中由原先分布在第一图像特征值中央转 换为分布在第二图像特征值上方(甚至未出现在第二图像特征值中)，以致于第 二图像特征值与第一图像特征值之间图像对象的分布差异量达到预定差异量，
此时分析可能数字相机ioo发生掉落或者晃动过大的情况，因此需要自动将镜
头收回。
(2) 图像清晰度差异。主要利用前后图像特征值的清晰度来判断前后图像 是否产生变化，判断清晰度的对象可以以整体图像或者图像中个别对象的清晰 度来作判断，同样有关图像分辨率的撷取转换也可以通过目前已知或者未来可 能产生，属于本领域技术人员能够熟知或理解的技术来应用于本发明对图像特 征值进行处理。以图像中个别对象的清晰度为例假设一个图像中的主要图像
对象(如人)，在预定间隔时间中由原先在第一图像特征值中的清晰度98%， 转变为在第二图像特征值中的清晰度仅剩下4%，以致于第二图像特征值与第 一图像特征值之间的清晰度差异量达到预定差异量，此时分析可能数字相机
100发生掉落或者晃动过大的情况，因此需要自动将镜头收回。
而所述预定差异量即是所述第二图像特征值相对于所述第一图像特征值 中图像颜色的分布差异量、图像亮度的分布差异量或图像中对象的分布差异 量。预定差异量还可以是第二图像特征值相对于第一图像特征值中整体图像的 清晰度差异量或图像中对象的清晰度差异量。
所述的图像特征值差异判断虽然如此，但并非对本发明予以限定，事实上 为了达到更精确的判断，可以同时结合一项以上的差异对比项目来进行判断， 此可由熟悉图像特征对比的技术人员基于本发明的技术概念作适当的改善。
接着继续说明本发明方法的主要运作流程，若在步骤250时判断确认第二 图像特征值与第一图像特征值未达预定差异量时，表示此时数字相机100并未 处于立即可能造成镜头损坏的风险下，但此时因为数字相机100镜头所处的外 部环境已经产生变化，因此必须进行对第一图像特征值更新的程序，如图2 中步骤270所述，此时控制单元150会暂存第二图像特征值至缓存器中以取代 原第一图像特征值成为第一图像特征值，作为后续对比基础依据。当然，由于 前次对比已经完成，将重新开始新的对比程序，因此控制单元150同时发出信 号要求计时单元130重新计吋，并且控制整个流程重新回到步骤230处，其余 过程如前所述，在此不作赘述。
通过前述对数字相机的描述，本发明确实可以解决数字相机在开机伸出镜 头后无法被完善保护的问题，可减少因为数字相机掉落或者晃动而造成的镜头 损坏。
虽然本发明以前述的实施例公开如上，但并非用以限定本发明，任何本领 域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与修 改，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定者为 准。
权利要求
1、一种数字相机镜头可自动收回的方法，其特征在于，至少包含下列步骤(a)于开关单元导通时，令镜头单元伸出镜头；(b)控制单元要求传感单元撷取第一图像，并转换为第一图像特征值暂存；(c)计时单元启动计时，在达到预定间隔时，计时单元发出检测信号至控制单元；(d)控制单元要求传感单元撷取第二图像，并转换为第二图像特征值；及(e)对比确认所述第二图像特征值与所述第一图像特征值是否达到预定差异量，如果达到，令镜头单元收回镜头并使所述开关单元关断。
2、 如权利要求l所述数字相机镜头可自动收回的方法，其特征在于，步 骤(e)中对比确认第二图像特征值与第一图像特征值未达到预定差异量时，还 包括执行下列步骤(fl)暂存第二图像特征值以取代原第一图像特征值成为第一图像特征值;及(f2)计时单元重新计时，并重新回到步骤(c)执行。
3、 如权利要求l所述数字相机镜头可自动收回的方法，其特征在于，所 述第一图像特征值及所述第二图像特征值至少为图像颜色的分布特征、图像亮 度的分布特征或图像中对象的分布特征的其中之一。
4、 如权利要求l所述数字相机镜头可自动收回的方法，其特征在于，第 一图像特征值及第二图像特征值至少为整体图像的清晰度特征或图像对象的 清晰度特征的其中之-一。
5、 如权利要求l所述数字相机镜头可自动收回的方法，其特征在于，所 述预定差异量是所述第二图像特征值相对于所述第一图像特征值中图像颜色 的分布差异量、图像亮度的分布差异量或图像中对象的分布差异量。
6、 如权利要求l所述数字相机镜头可自动收回的方法，其特征在于，所 述预定差异量是第二图像特征值相对于第一图像特征值中整体图像的清晰度 差异量或图像中对象的清晰度差异量。
7、 一种镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，至少包含--镜头单元，用以控制镜头的伸出/收回；一传感单元，与镜头单元耦接，用以撷取镜头单元中的图像； 一幵关单元，与镜头单元耦接，可于导通时发出信号令镜头单元伸出镜头； -计时单元，用以计时并在达到预定间隔时发出检测信号；及 一控制单元，耦接于前述各单元，用以于开关单元导通时发出信号要求传 感单元撷取第一图像，并转换为第一图像特征值暂存，暂存后发出信号要求计 时单元启动计时，并于接收到检测信号时要求传感单元撷取第二图像，并转换 为第二图像特征值，当对比确认第二图像特征值与第---图像特征值达预定差异 量时，发出信号给开关单元要求发出信号令镜头单元收回镜头并使开关单元关 断。
8、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，还包 括耦接于所述控制单元的一储存单元，为静态内存或闪存，用以储存所述控制 单元中来自所述传感单元的第一图像及第二图像。
9、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，还包 括耦接于所述开关单元的一供电单元，于所述开关单元导通时供电给数字相机 中各单元进行运作。
10、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，还包 括耦接于所述控制单元的一语音单元，所述语音单元为一扬声器，用以接收所 述控制单元的信号控制以发出语音信息。
11、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，所述 控制单元还包括一缓存器，用以暂存供对比的第一图像特征值。
12、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，对比 确认第二图像特征值与第一图像特征值未达预定差异量时，由所述控制单元暂 存第二图像特征值以取代原第一图像特征值成为第一图像特征值。
13、 如权利要求12所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，还包括由所述控制单元发出信号令计时单元重新计时。
14、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，第一图像特征值及第二图像特征值至少为图像颜色的分布特征、图像亮度的分布特 征或图像中对象的分布特征的其中之一。
15、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，第一图像特征值及第二图像特征值至少为整体图像的清晰度特征或图像对象的清 晰度特征的其中之一。
16、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，所述 预定差异量是第二图像特征值相对于第一图像特征值中图像颜色的分布差异 量、图像亮度的分布差异量或图像中对象的分布差异量。
17、 如权利要求7所述的镜头可自动收回的数字相机，其特征在于，所述预定差异量是第二图像特征值相对于第一图像特征值中整体图像的清晰度差 异量或图像中对象的清晰度差异量。
全文摘要
本发明涉及一种镜头可自动收回的数字相机及其自动收回的方法，包括于开关单元导通时，令镜头单元伸出镜头；控制单元要求传感单元撷取第一图像，并转换为第一图像特征值暂存；计时单元启动计时，在达到预定间隔时，计时单元发出检测信号至控制单元；控制单元要求传感单元撷取第二图像，并转换为第二图像特征值；对比确认所述第二图像特征值与所述第一图像特征值是否达到预定差异量，如果达到，令镜头单元收回镜头并使所述开关单元关断。本发明可以解决数字相机在开机伸出镜头后无法被完善保护的问题，可达到减少因为数字相机掉落或者晃动而造成镜头损坏的功效。
文档编号G03B5/02GK101162348SQ20061014990
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月12日 优先权日2006年10月12日
发明者林资智 申请人:华晶科技股份有限公司