专利名称：用于图象操作的方法和装置的制作方法
背景技术：
发明领域本发明与数字图像的获取、传输和处理有关。
相关技术描述一百年来图像已可很好地在不同形式的感光照相底片上被获取。虽然在这个技术中得到了多种的改进，但用于获取和处理这样图像的基本原理还是在相当长的一段时间里保持基本不变。
近来发展了电子图像获取设备。好于依靠照相底片，一个阵列的像素包含感光电子成分。有了这些成分，将产生数字数据，这些数据根据与阵列的每个像素相关的一个或更多数字值确定一帧获取的图像。这些设备的应用包括扫描仪和数码相机。虽然这些设备排除了照相底片和化学冲洗处理过程，但它们需要大量的存储器来存储图像数据。这就增加了这些设备的成本，而且限制了在便携式和手提式设备中获取图像的数量。
发明概述本发明包含图像处理的方法和系统，也包含图像获取和传输的设备如数码相机。在一个实施例中，图像处理的方法包含用便携式的数码相机获取一帧或更多数字图像；把它们真实地传输到一网络地址中，同时再进行获取，以及把数字图像存储在与网络地址相对应的网络服务器管理的一数据库中。在另一个实施例中，图像处理的方法包含允许便携式图像获取设备的操作者访问图像数据库的一部分，并包含从由便携式图像获取设备的操作者操作的便携式图像获取设备中自动地基本进发地接收图像，同时再进行图像获取。图像可被存储在图像数据库中，并在验证授权后，在便携式图像获取设备的操作者的指导下可被检索。
依照本发明的图像获取设备可包含有数字图像数据作为一输出的图像获取电路；初始化图像获取的用户启动控制、无线发送器和与图像获取电路、用户启动控制和无线传输器相耦合的逻辑电路，其中逻辑电路被设定成响应用户制动控制把数字图像传送到无线发送器中。在另一个实施例中，便携式图像获取设备包含图像数据获取电路、图像数据传送电路以及存储有图像数据被自动传送到的网络服务器的网络地址的存储器位置。
也提供图像处理系统，它可包含多个便携式图像获取设备，其中每个便携式图像获取设备包含一无线发送器。这个系统也可包含远离便携式图像获取设备并且通过经由无线发送器可访问的通信连接与便携式图像获取设备通信的计算机系统，其中所有所述多个的便携式图像获取设备被设定成在获取图像时把图像基本上自动地发送到计算机系统中。
附图简述
图1是依照本发明的一个实施例的图像处理系统的方框图。
图2是在本发明的一个实施例中的图像处理系统的一个操作模式的流程图表。
图3是依照适合用于图1系统的本发明一个实施例的图像获取设备部件的方框图。
图4是依照适合用于图1系统的本发明另一个实施例的图像获取设备部件的方框图。
图5是图4的图像获取设备的透视图。
实施例具体描述现在本发明的实施例将按照所附图来描述，贯穿其中同样的数字代表同样的部分。在这里提出用于描述中的术语并不是有意要解释为局限或限制性方式，仅因为用它来共同对本发明某特定的实施例进行详细的描述。此外，本发明的实施例可包括一些新颖的特点，其中没有单独一个特性独自对本发明的期望特性负责，也没有单独一个特性对实施这里所述的发明来说是实质性的。
图1说明一个图像处理系统，它包括多个便携式图像获取设备12、14、16。便携式图像获取设备12、14、16是产生确定图像的数字数据的设备。图像通常是文档、事物、人、景物等等，或者是这些与图像获取设备最接近的这些事物的组合的二维数字代表示。
在许多实施例中，图像获取设备12、14、16每一帧都独立由分开的图像获取设备的操作者操作。就如在一个特定的例子中，图像获取设备就可能是分开的度假者或新闻记者所携带的单独的数码相机。就像以下将要解释的一样，这是图1系统一个特别有好处的应用。图像获取设备也可以是数字扫描仪。总体说来，数码相机利用透镜系统将一片视野集中于一个二维像素阵列，本质上它就像传统照相机一样操作，但是用感光电子像素阵列取代了照相底片。它们通常是手持的，轻便的和便于携带的。扫描仪也可以是轻便的和可携带的，虽然它们通常比数码相机要大和重。扫描仪通常使一维的像素阵列通过有文件或平的物体紧贴放置在上的一个二位透明表面。数码相机和扫描仪通常都是个人拥有、支配和操作的。
在本发明的另一个实施例中，图像获取设备12、14、16包含监视相机。监视相机也可以是轻便的和可携带的，虽然它们一经安装通常就无法经常移动或在一般情况下是无法由个人携带的。在这个实施例中，每个相机可能不是由独立的个人单独操作的，但将是一个独立监控装置的一部分。
图像获取设备12、14、16有利地可包括了通信电路来与网络18进行通信。与网络18的连接在一些实施例中可以包含有线连接，但是在本发明的一些特别好的实施例中，如图1中所说明的一样，通信电路中包含无线通信电路来与网络18通过无线通信结构进行通信。在这个实施例中，无线通信结构可以是蜂窝网、卫星、数字个人计算系统或一些其他已知的或未来发展的无线通信技术。在一些实施例中，图像获取设备可包含两个独立放置的部件，一个是可携带的，另一个是固定的。在这种情况下，与网络的通信连接就包含两部分，一个是从可携带部分到固定部分的连接，第二个是从固定部分到网络18的连接。最佳情况是，一个或两个连接都是无线的，但是在本发明的所有实施例中不都需要这样。
网络18可以是任何种类的电子连接计算机组的，比如包括如下网络因特网、企业内部因特网、局域网(LAN)或宽域通信网(WAN)。此外，与网络18的连接可以是，比如远程调制解调器，以太网(IEEE802.3)、令牌环(IEEE802.5)、分布式光纤数据连接接口(FDDI)、异步传递方式(ATM)或任何其他通信协议。连接网络18的计算设备可以是台式机、服务器、可携带的、手提的、机顶的或任何其他所期望的配置类型。在一个好的实施例中，网络18是全球范围的计算机网络通常被称作为“因特网”。当图像获取设备是独立拥有和操作的数码相机和扫描仪时，这是一种有利的实现。在监视相机实施例中，网络18通常是专用局域网。
现在，许多在全球因特网内的网络通信都用TCP/IP格式来实现。传输控制协议(TCP)是一个传输层协议用来在计算机系统间提供可靠的、面向连接的传输层链路。网络层向传输层提供服务。利用双向信号交换的方案，TCP提供方法以建立、保持、和终止计算机系统间的逻辑连接。TCP传输层用IP作为它的网络层协议。互联网协议(IP)是由许多公司、政府和全世界因特网使用的网络层协议。IP网络层支持许多个人的、技术的和商务的应用，比如电子邮件、电子转账、医疗记录处理和相似数据传输。IP是一个为在网络上传输和接收数据报发挥寻址、路由选择和控制功能的无连接的网络层协议。
连接网络18的是计算机系统20，它通过网络18从图像获取设备12、14、16中接收图像数据。计算机系统20通常是一个网络服务器，它包括接收图像数据和把图像数据存储在相应的图像数据库中的软件。正如这样，网络服务器将被分配一个网络地址以在网络18两部分间进行通信期间进行识别。从其他网络连接设备，比如图像获取设备12、14、16，到计算机系统20的通信包括把计算机系统20的网络地址作为通信的一部分以把计算机系统20识别为数据的接收者。当网络18是全球因特网时，网络地址就是IP地址，它至少部分地可以向电子邮件帐户、网站或其他因特网工具发送图像数据。计算机系统也可以操纵图像处理软件来算术上和逻辑上处理从这多个图像获取设备12、14、16接收到的图像数据。这个软件可包括像素处理程序用来均衡和色彩校正或多种特性增强算法的任何一种。
连接网络18的也可以是另一个计算机系统22。计算机系统22通常包括个人计算机(PC)，比如从IBM、Compaq计算机公司、Sun Micro System和许多其他公司出产的。这些计算机系统通常包括至少一个微处理器、显示屏、键盘和存储介质如硬盘。打印机也最好在本地与计算机系统22相连接。计算机系统22包括通过网络18与网络服务器20进行通信的软件。当网络包含因特网时，这样的软件一般被称作为网络浏览器。电子邮件装置、网站或其他工具可通过域名(如www.site.com)用于网络浏览器，这个域名映射到网络服务器20的IP地址。
这样图像获取设备12、14、16、图像存储体、处理计算机20、图像检索和打印计算机22就形成了一个分布式图像处理系统，它的各个部件通过网络18连接。图像处理系统这样工作最初把图像获取设备12、14、16中获取的图像数据通过网络18传送到图像存储体和处理计算机20，一般将图像数据传送到存储在图像获取设备12、14、16中预先确定的网络地址中。在图像数据被存储在计算机系统20中后，它可以由图像检索和打印计算机重新检索，在这里可以显示和/或打印图像。
在一个有利的实施例中，图像获取设备实质上是在获取图像数据时就把图像数据传输送了，并进行最小数据存储和图像处理功能。这提供了一些很大的利处。一个就是图像获取设备12、14、16更便宜了，这是因为大量的用来图像存储和处理的存储器和计算能力都不需提供了。此外，图像安全被改进了，这是因为图像几乎很快地被存储在与图像存储体和处理计算机20相连接的图像数据库中。这消除了丢失图像获取设备或相应存储器模块的风险，同时这样也就消除了损失大量获取图像的风险。在这些实施例中连接到网络18的无线通信连接是有利的是因为数码相机、扫描仪等无需被电线或电缆连接到任何其他计算机实体上就能工作。它能被到处携带并只要设备用于考虑就能以完全传统的方式来使用。
更好的是，图像数据的传输要足够快而能够使图像数据在一个平均的速度下传输至少要与获取图像的速度一样快，虽然众所周知数据获取和传输在速度上的暂时差异如下所述可用内部数据缓冲来容忍。因此，在传输之前的图像数据压缩一般是有利的，这样可以减少需要和每个图像一起传送的数据量。在一些实施例中，图像获取设备快速连续地获取一序列的图像，比如每秒1帧、2帧、10帧，或甚至100帧图像。在这些实施例中，数据传输速度应该能适应这些图像序列。为活动图片而设计的图像压缩算法，比如著名的活动图像专家组标准，可以被用于这些应用来提供高压缩率。
这样，在一个有利的实施例中，为成百上千的个人数码相机用户建立了中心图像库而对用户自身没有任何不方便或设备操作的复杂化。在获取图像时每个相机都被预先编程以下载图像。获取的图像可以在用户方便的时候用他们的家用计算机检索。用户不必担心是否有足够的存储器来获取更多的图像，或者也无需担心磁盘、存储器模块或其他种类的存储设备的所在之处。如果需要，一些相机被预先编程为具有不同于图像存储区和处理计算机20的图像目的。例如，一些用户可能希望将他们的相机与自己的电子邮件帐户、个人网站或其他因特网工具或位置一起操作。
现在参阅图2，它说明了一种分布式图像处理系统的操作方法。首先，比如在框28，图像获取设备操作者、个人数码相机拥有者可以被授权访问一部分与图像存储器和处理计算机20相对应的图像数据库。当数码相机被用来获取图像时，在框30中把获取的图像自动地并基本上并发地同时下载到图像存储设备和处理计算机20，以及在框32中，图像被存储在数据库的一部分，这部分对于图像捕获设备的操作者是可访问的。如上所述，数码相机操作者因此就可以用相机摄下无限量的照片而无需购买、携带、保护或对图像存储需要的存储器用人和方法进行处理。放错图像和由于偷窃的损失的风险或这种类似的情况也消除了。
回到家中，相机操作者的家用个人计算机可以包含图像检索和打印计算机系统22。通过在网络浏览器中输入一个选好的域名就可以访问图像存储设备和处理计算机20以及它相应的图像数据库。在框24中，通过利用密码或类似的东西就可以校验访问数据库图像存储的部分的授权。在验证后，用户就被允许检索先前获取的图像。然后图像可被查看，特别需要的图像处理算法可在操作者的指导下进行操作，并且图像可以用于计算机系统22相连的打印机打印。
图3说明了可有利地应用于前述和图1所示系统中的图像获取设备的实施例的各个部件。现在参阅这张图，图像获取设备40被包括控制和处理逻辑的微控制器42控制。合适的微控制器商业上从如Motorola公司和许多其他公司可获得。微控制器42与图像获取电路44、数据缓冲46、无线发送器48和用户控制50连接在一起。图像获取电路通常包括一维或二维的光敏元件阵列，比如CCD阵列或光电二极管阵列。在操作中，图像获取电路44以数字图像数据作为输出与微控制器42相连。然后微控制器把从图像获取电路接收的图像数据发送到无线发送器48来传送到图1的网络18。为了减小需要成为图像获取设备一部分的处理能力的数量，微控制器一般不进行图像分析和处理，如均衡、色彩校正或其他逻辑和算术像素处理算法。在有利的实施例中，微控制器42和/或无线传输器48所进行的数据处理被限制于数据压缩、数据加密和为无线链路结构和网络18的接收和处理用的适当格式(比如TCP/IP)封装。
有利的是，所有这些功能都可以通过一个单独简单的用于开始图像获取的用户控制来初始化。比如，在数码相机上，快门释放按钮可以作为单一的按钮控制50起作用，它用一个单一的动作既初始化图像获取也初始化图像传输。在这个实施例中，相机有益的方面使更多用户感到友好，这是因为整个传输过程是自动的，对设备40的用户是透明的。如以上简要描述的，在这个实施例中图像获取设备是用通过在图像获取设备中存储网络地址和/或其他所需数据路由信息传递数据到达的服务器20的识别所预先设定的。一般地数据将被存储在电可擦可编程只读存储器中或其他非易失性的在微控制器42内部或与其相连的程序存储器，这些存储器是作为微控制器程序设计的部分来控制数据的获取和传输。
因为产生和传输图像数据是用不同的速度而且图像传输可能会有轻微的延迟，所以提供图像数据缓冲器46可作为图像数据低容量临时的存储设备。如果用户控制50也被用来初始化通过本地无线通信结构(比如蜂窝电话服务)的无线连接建立，那么这是特别有用的。在这种情况下，当连接链路时获取的数据可能需要被暂时存储在缓冲器里。即使在图像获取之前建立链路，图像数据获取的速度也和图像数据传输的速度有所不同，因此在传输过程中也需要缓冲存储46。为了减少设备开销，最好要最小化缓冲的容量，当然也要避免图像获取和传输期间的缓冲溢出。在这些实施例中，缓冲最多存储三幅图像的数据。依靠图像获取设备的的功能可以需要更多的缓冲存储器。
图像获取设备也可包含实时时钟52和全球定位系统(GPS)卫星信号接收器54。这些设备52、54中的每一个也与微控制器42相连接，并且当获取图像时图像获取时间和设备40的位置都与图像数据相关联，在传输每帧图像时都传输到计算机系统20。状态信息也与从设备40传输来的每帧图像的图像数据相关联。例如，这些信息可包括环境光的层次、电池充电程度和/或可能出现的故障条件比如机械故障或缓冲溢出。
在一些实施例中，最显著地所述监视相机实施例，设备40，也可与一个可更新的能量源耦连，比如太阳电池板(没有显示)。这允许了无需需要定期更换的有线能量源和电池的远距离图像获取。
在图4和图5中，说明了图像获取设备的第二个实施例。图4设备的操作在功能上类似于参考图3描述的设备，然而在这个实施例中，微控制器40与可移动电路插件板58通过可脱离连接器59进行通信。在这个实施例中，无线发送器48被装配在可移动插件板58上。这是一个有利的配置，因为许多商业上可用的数码相机包括可移动电路插件板，在上面装配着存储获取图像的存储器。图4的电路插件板58可以和这些可移动的存储卡片是兼容的，但是它将传输获取的图像，而不是把它们存储在板上的存储器。
在电路插件板上的接口电路60可以模仿标准存储卡的接口以使微控制器42工作于和传统数码相机同一状态。在板上由网络服务器终端为图像数据预先设定的控制逻辑62管理接口电路60和实现前述图像数据无线传输的缓冲。
图5说明了合并这些特征的数码相机实施例。可以方便地是工业标准PCMCIA格式的电路插件板58安装于在相机机壳70中提供的插孔68里。在电路插件板58一边的电触点69耦连到相机机壳70中的连接器。有了这个实施例，通常用可移动存储卡的传统相机可以使用在这里所述的图像处理系统中。
前面的描述详述了本发明的某些实施例。然而，可以理解的是，不管前述的在文字上如何详细，本发明能以许多方式实现。正如上面也提到的，值得注意的是，在描述本发明某些特点或发明时的特定术语的运用不应该意味着术语在这里重新定义来限定包括术语相应的任何特点的特性或本发明的各方面。因此应该根据附加的权利要求以及关于词的等价物来解释本发明的范围。
权利要求
1.一个图像处理系统包含多个便携式的图像获取设备，在这里每个所述的便携式图像获取设备都包含无线发送器；以及远离所述便携式图像获取设备并且通过经由所述无线发送器可访问的通信链路与所述便携式图像获取设备通信的第一个计算机系统，其特征在于所有所述多个的所述便携式图像获取设备被配置成在获取图像的同时把图像基本上自动地发送到所述第一计算机系统中。
2.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的便携式图像获取设备包含手提式数码相机。
3.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的便携式图像获取设备包含便携式扫描仪。
4.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的便携式图像获取设备包含便携式监视相机。
5.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的便携式监视相机包含太阳电池板。
6.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的便携式图像获取设备包含图像数据缓冲。
7.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述计算机系统可被所述利用网络地址的便携式图像获取设备访问。
8.按权利要求7所述的系统，其特征在于所述计算机系统与全球因特网耦连，且其特征在于所述的计算机系统可通过IP地址访问。
9.按权利要求8所述的系统，其特征在于所述的便携式数码相机用TCP/IP格式通信所述图像数据。
10.按权利要求1所述的系统，还附加包含远离所述第一个计算机系统的第二计算机系统，其特征在于所述第二计算机系统包含打印机，且其特征在于所述第一计算机系统和所述第二计算机系统通过通信链路而耦连起来以使图像可被传输到所述第二计算机系统打印。
11.按权利要求10所述的系统，其特征在于所述第一计算机系统包含因特网网络服务器，并且所述第二计算机系统包含含有网络浏览器软件的个人计算机系统。
12.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述图像获取设备被配置为以至少每秒一幅的速度获取和发送图像序列。
13.按权利要求12所述的系统，其特征在于所述图像序列在发送前被压缩。
14.一架相机包含以数字图像作为输出的图像获取电路；用户启动控制，用来初始化图像获取；无线发送器；与所述图像获取电路、所述用户启动控制和所述无线发送器相耦合的逻辑电路，其特征在于逻辑电路被配置成响应所述用户启动控制把所述数字图像传送到所述无线发送器中。
15.按权利要求14所述的相机，附加包含图像缓冲。
16.按权利要求14所述的相机，其特征在于所述逻辑电路被配置为利用所述的无线发送器把所述的数字图像数据下载到网络地址中。
17.按权利要求16所述的相机，附加包含无线接收器；其特征在于所述的逻辑电路被配置为利用所述的无线接收器从一个网络地址上载数字图像数据。
18. 按权利要求17所述的相机，其特征在于所述逻辑电路被配置为把图像数据下载到共享同一域名的一个或更多IP地址中，以及从这些地址上载图像数据。
19.按权利要求16所述的相机，其特征在于所述逻辑电路被配置为以原始的、压缩的或加密的形式下载所述数字图像数据，不对所述图像数据执行图像处理算法。
20.按权利要求14所述的相机，其特征在于所述无线发送器被装配在可与相机其余部分断开的电路插件板上。
21.按权利要求20所述的相机，其特征在于所述电路插件板还包括图像数据缓冲。
22.按权利要求21所述的相机，其特征在于所述存储器的容量对于存储三幅以上图像是不够的。
23.按权利要求16所述的相机，其特征在于所述电路插件板被配置为工业标准PCMCIA格式。
24.一种数字图像处理的方法包含用手提式数码相机获取一幅或更多幅数字图像；把所述一幅或更多数字图像基本上与所述获取同时地发送到一网络地址中；把所述的一幅或更多数字图像存储在与所述网络地址相对应的网络服务器管理的一数据库中。
25.按权利要求24所述的方法，其特征在于所述一幅或更多数字图像是被发送到一电子邮件地址。
26.按权利要求24所述的方法，其特征在于所述一幅或更多数字图像是被发送到一因特网网站。
27.按权利要求24所述的方法，还附加包含用所述网络服务器管理的软件进行图像处理。
28.按权利要求24所述的方法，还附加包含把所述一幅或更多数字图像从所述网络服务器发送到包含打印机的计算机系统，并且打印所述一幅或更多数字图像。
29.按权利要求24所述的方法，还附加包含连同所述一幅或更多数字图像一起发送的关于时间、位置或状态的补充信息。
30.一个数码相机系统包含机壳；装配在机壳中的图像获取电路；形成在所述机壳里的插孔；电路插件板适应于可移动地插入所述的插孔中，所述电路插件板包含(1)从所述图像获取电路接收图像数据的触点和(2)将所述图像数据发送到第二位置的无线发送器。
31.按权利要求30所述的相机，还附加包含初始化图像获取的用户启动控制；与所述用户启动控制相耦连的逻辑电路，其特征在于所述逻辑电路被配置成响应所述用户启动控制把所述数字图像数据传送到所述无线发送器中。
32.一块从数码相机接收数字图像以及把所述数字图像传输到一远端位置的电路插件板，所述电路插件板包含适应于与作为数码相机一部分的连接器可移动相耦连的电触点；以及与所述电触点相耦连的无线发送器，从而来自所述数码相机的图像数据可被发送到所述无线发送器以向所述远端位置发送。
33.按权利要求32所述的电路插件板，其特征在于电路插件板被配置为PCMCIA形式。
34.一种处理图像的方法包含授权便携式图像获取设备的操作者访问图像数据库的一部分；自动地接收来自由所述便携式图像获取设备的操作者操作的便携式图像获取设备的图像，所述接收基本上与通过所述便携式图像获取设备的图像获取同时发生；把所述图像存储在所述图像数据库的所述部分；以及在验证所述授权后，在所述便携式图像获取设备的操作者的指导下检索所述存储的图像。
35.按权利要求34所述的方法，还附加包含在验证所述授权后，在所述便携式图像获取设备的操作者的指导下处理所述图像的步骤。
36.按权利要求34所述的方法，其特征在于所述图像数据库是与因特网网站相连接的。
37.按权利要求34所述的方法，其特征在于所述接收是由所便携式图像获取设备与获取所述数字图像基本上同时地进行的。
38.按权利要求34所述的方法，还附加包含用无线发送器把图像从所述便携式图像获取设备发送的步骤。
39.一个便携式图像获取设备包含图像数据获取电路；图像数据发送电路；以及存储有图像数据自动传送到的网络服务器的网络地址的存储单元。
40.按权利要求39所述的便携式图像获取设备，其特征在于所述图像数据发送电路是无线发送电路。
41.按权利要求39所述的便携式图像获取设备，其特征在于所述存储器位置是非易失性的。
全文摘要
把数码相机和因特网网站相耦合合以实现图像的存储和/或处理。当获取图像时相机把图像发送到网站而不需把已获取的图像存储相机本身中。从相机的发送可以是无线的。随后数码相机的操作者就可以用个人电脑和网络浏览软件从网站上检索获取的图像。
文档编号H04N5/225GK1409918SQ00817128
公开日2003年4月9日 申请日期2000年12月14日 优先权日1999年12月17日
发明者R·A·默里, G·K·布兰纳 申请人:高通股份有限公司