专利名称：拍摄装置和方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种拍摄装置和方法，具体而言，涉及这样一种拍摄装置和方法，其中，通过合成多个图像来获得合成图像，所述多个图像对应于相应多个光圈值。
背景技术：
存在打开拍摄装置光圈的同时拍摄对象的常规拍摄方法。这些常规的拍摄方法对于在获取多个对象的图像的同时突出其中一个对象是十分有用的。
当拍摄装置在打开拍摄装置光圈的同时获取多个对象的图像时，焦点对准的对象清楚地出现在如图1中间由细线示出的图像上，而焦点没对准的对象则模糊地出现在图1极右侧和极左侧由粗线示出的图像上。在此情况下，要确定图像上某些对象的原始形状是十分困难的。
为了解决采用上述常规拍摄方法所带来的这些问题，已经提出了这样一种拍摄方法，其包括获取多个图像，所述多个图像分别对应于多个光圈值，并且通过合成(即，组合)所述图像来获得合成(即，组合或者复合)图像。
作为这类基于合成的拍摄方法的示例，平11-271838号日本已公开专利公报公开了这样一种拍摄方法，其包括通过按压一次快门释放按钮，使用光圈值和快门速度的多个组合来分别执行多个曝光操作。第2002-084444号日本已公开专利公报公开了这样一种拍摄方法，其包括分别依照普通拍摄模式和多图像拍摄模式来执行拍摄操作，并且合成通过拍摄操作所获得的多个图像。
此外，第2003-259200号日本已公开专利公报公开了这样一种拍摄方法，其涉及根据不同于典型拍摄算法或者方法的拍摄算法或者方法来确定曝光条件，并且合成通过执行多个曝光操作同时从一个曝光操作到另一个曝光操作稍微改变曝光条件而获得的多个图像。第2002-044515号日本已公开专利公报公开了这样一种拍摄方法，其中可以通过使用乘法器来合成两组图像数据来获得具有任意图像数据合成比例的合成图像，其中所述图像数据分别对应于两个不同的曝光时间。
然而，为了通过使用乘法器来合成分别对应于两个不同曝光时间的两组图像数据来获得具有任意图像数据合成比例的合成图像，所述两组图像数据必须以像素为单位被适当地处理，由此增加了用于获得合成图像所花费的时间。此外，涉及使用典型曝光时间除法来合成多个图像的常规拍摄方法很可能产生低质量的合成图像。
发明内容
本发明提供了一种拍摄装置和一种拍摄方法，所述装置和方法能够通过在获取对象的多个图像的同时适当地控制每个图像的曝光时间并简单地把所述图像加起来，来实现与加权求和方法相同的效果，并且可以校正使用典型曝光时间除法所获得的图像中的失真。
依照本发明的一方面，提供了一种拍摄装置，包括曝光补偿值计算单元，用于根据预定参数来计算用于多个曝光操作的多个曝光补偿值，所述多个曝光操作对应于相应多个光圈值；曝光单元，用于分别在根据曝光补偿值确定的曝光时间执行曝光操作；以及图像合成单元，用于合成通过曝光操作分别获得的多个图像。
所述拍摄装置还可以包括操纵单元，用户可以启动它以便操作拍摄装置，其中可以对于通过操纵单元的操纵而启动的单次拍摄操作执行所述曝光操作。还可以对于通过操纵单元的操纵而启动的多个连续拍摄操作执行所述曝光操作。
所述拍摄装置还可以包括拍摄模式选择单元，用于选择多个拍摄模式之一，其中依照由用户选择的拍摄模式来确定多个光圈值和各个曝光操作的曝光时间。
所述拍摄装置还可以包括效果级别设置单元，用于为通过图像合成单元所获得的合成图像设置对应于预定参数的效果级别，其中，依照由效果级别设置单元设置的效果级别来确定各个曝光操作的曝光时间。
所述拍摄装置还可以包括图像优化单元，用于在合成通过曝光操作分别获得的图像之前和/或之后，执行优化操作。
所述优化操作可以包括未对准校正操作，借此使彼此未对准的多个图像彼此完全对准，使得一个图像上的对象可以与在另一(例如，先前和/或后续)图像上获取的同一对象重合。
所述优化操作可以包括亮度校正操作，借此优化图像数据以便具有预定亮度级。所述优化操作还可以包括色彩平衡校正操作，借此优化图像数据以便具有最佳色彩平衡。
依照本发明的另一方面，提供了一种拍摄方法，包括根据预定参数，计算分别对应于多个光圈值的多个曝光操作的多个曝光补偿值；并且分别在根据曝光补偿值确定的曝光时间执行曝光操作。
所述拍摄方法还可以包括合成通过曝光操作分别获得的多个图像；并且在合成之前和/或之后执行优化操作。
图1是用于解释合成多个图像的常规方法的简图；图2是依照本发明实施例的示例性拍摄装置的框图；图3是依照本发明实施例，在图2中举例说明的示例性中央处理单元(CPU)的框图；图4是举例说明了依照本发明实施例的示例性拍摄方法的流程图；图5是依照本发明实施例，用于解释在图4中举例说明的拍摄方法的简图；并且图6是依照本发明另一实施例，用于解释在图4中举例说明的拍摄方法的简图。
具体实施例方式
现在将根据附图更加全面地描述本发明，在所述附图中示出了本发明的示例性实施例。在所述附图中，相同的参考标记表示相同的元素，并且由此，为了简便起见，将不重复对该部分内容的详细说明。
图2是依照本发明实施例的示例性拍摄装置100的框图。参考图2，拍摄装置100包括变焦透镜102、光圈104、聚焦透镜106、电荷耦合器件(CCD)108、与放大器集成的相关复式取样(CDS，correlateddouble sampling)电路110、模拟-数字(A/D)转换器112、图像输入控制器114、图像信号处理电路116、压缩处理电路120、液晶显示器(LCD)驱动器122、LCD 124、定时发生器126、多个马达驱动器142a、142b和142c、中央处理单元(CPU)128、操纵单元132、存储器134、视频随机存取存储器(VRAM)136、介质控制器138和记录介质140。
此处，变焦透镜102、光圈104、聚焦透镜106和CCD 108构成曝光单元。
依照本实施例，所述曝光单元包括CCD 108，然而本发明不局限于此。例如，所述曝光单元可以包括互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，而不是CCD。由于CMOS器件可以比CCD更快地把对应于对象的图像光转换为电信号，所以与包括包含CCD的曝光单元的拍摄装置相比，包括包含CMOS器件的曝光单元的拍摄装置可以极大地降低拍摄对象之后用于合成对象的多个图像所花费的时间。
变焦透镜102是这样一种透镜，可以通过在透镜光轴方向上移动透镜来连续改变其焦距。所述变焦透镜102可以改变对象的图像大小。光圈104调整拍摄对象时入射到CCD 108上的光量。聚焦透镜106可以沿聚焦透镜106的光轴方向移动，并且可以由此使对象聚焦。
马达驱动器142a、142b和142c分别控制用于驱动变焦透镜102、光圈104和聚焦透镜106的多个马达。由此，装置100的用户能够调整对象的图像大小、经过变焦透镜102、光圈104的开口和聚焦透镜106的光量，并且使对象聚焦。
所述CCD 108把电信号转换为经过变焦透镜102、光圈104的开口和聚焦透镜106的光。依照本实施例，使用电子快门来调整电信号提取时间以便控制入射光，其中所述电信号提取时间表示将要从入射光中连续提取电信号多久。作为选择，可以通过使用机械快门来调整所述电信号提取时间。
所述CDS电路110是集成有典型CDS电路(即，从CCD 108所输出的电信号中去除噪声的采样电路类型)和放大器(即，用于放大由CDS电路执行的去除结果)的电路。依照本实施例，所述CDS电路110是集成有典型CDS电路和放大器的单个电路。作为选择，所述CDS电路110可以是独立的典型CDS电路和放大器。
所述A/D转换器112把由CCD 108输出的电信号转换为数字信号，由此生成原始图像数据。
作为一种图像合成器的图像信号处理电路116合成由拍摄装置100获得的多个对象图像。
压缩处理电路120使用可逆压缩方法或者不可逆压缩方法，把从图像信号处理电路116获得的合成图像压缩为具有预定格式的图像数据。所述预定格式可以是联合图像专家组(Joint Photographic ExpertsGroup，JPEG)格式或者JPEG 2000格式。
所述LCD 124显示拍摄操作之前的实况景色，显示拍摄装置100的各种设置屏幕或者由拍摄装置100获取的图像。有关拍摄装置100的图像数据或者各种信息可以借助于LCD驱动器122由LCD 124显示。
定时发生器126向CCD 108输入定时信号。然后，所述CCD 108响应于由定时发生器126输入的定时信号来确定快门速度。换言之，由来自定时发生器126的定时信号来控制CCD 108的驱动。以这种方式，所述CCD 108响应于所述定时信号被驱动，以便接收对应于对象的图像光并生成电信号，根据所述电信号来形成图像数据。
所述CPU 128执行有关CCD 108或者CDS电路110的信号系统的命令，或者执行有关操纵单元132的操纵系统的命令。依照本实施例，所述拍摄装置100只包括一个CPU。然而，所述拍摄装置100还可以包括两个或更多个CPU，以便使信号系统的命令和操纵系统的命令可以由不同的CPU来执行。
其中所述操纵单元132或者用户界面可充当拍摄模式选择单元。所述操纵单元132可以包括多个模块(例如，按钮、开关等)，用于操纵拍摄装置100的操作和/或确定拍摄装置100的各种设置。所述模块的示例包括电源按钮、横向键和用于挑选拍摄模式或者拍摄驱动模式并且用于设置各种效果参数的选择按钮，以及用于启动拍摄操作的快门按钮。
作为图像存储器单元的示例的存储器134临时存储由拍摄装置100获取的图像。在本装置100中，合成图像(即，通过图像信号处理电路116所执行的合成操作而获得的图像)也可以被存储在存储器134中。存储器134具有足够大的存储容量以便在其中存储多个图像。从存储器134读取或向其写入图像数据可以由图像输入控制器114来控制。
所述VRAM 136保存由LCD 124显示的数据。LCD 124的分辨率和可以由LCD 124显示的最大色彩数目可以取决于VRAM 136的存储容量。
作为图像存储单元的示例的记录介质140存储由拍摄装置100获取的图像，或者通过图像信号处理电路116所执行的合成操作获得的合成图像。从记录介质140读取或向其写入图像数据可以由介质控制器138来控制。作为使用闪存的可拆卸卡类型存储装置的存储卡可以用作记录介质140。
至此已参考图2描述了拍摄装置100的结构。现在将参考图3详细说明图2中举例说明的CPU 128。
图3是依照本发明实施例在图2中示出的CPU 128的框图。如图所示，所述CPU 128包括适当自动曝光(AE)级别计算单元150、效果级别设置单元152、曝光补偿值计算单元154、曝光控制单元156以及图像优化单元158。
适当AE级别计算单元150执行拍摄装置100的AE操作并且获得或者确定曝光值。此后，可以根据所获得的曝光值来确定适当曝光时间和快门速度T。假定，当曝光值等于0并且光圈值和快门速度分别被设置为F1和1秒时，可以获得适当的曝光，可以通过适当地改变光圈值和快门速度来改变所述曝光值。可以通过如下公式来确定所述曝光值EV=log2F2T]]>其中，EV表示曝光值，F表示光圈值并且T表示快门速度。因此，当光圈值F恒定时，通过使快门速度T更快(即，0和1之间的值)，曝光值EV增加。另一方面，当快门速度T恒定时，通过增加光圈值F，曝光值EV也增加。
效果级别设置单元152根据用户对操纵单元132的动作，把“效果参数”设置为预定的级别/值。依照本实施例，效果级别设置单元152可以把效果参数设置为6个级别(例如，范围从级别0到级别5)之一，如此后的表1所示。然而，所述效果参数可以根据需要被设置为更低或者更高的级别，或者可以被设置为另一组6个级别。效果级别设置单元152可以把效果参数设置为默认值(例如，在工厂确定的级别/值)，或者被设置为由用户借助于操纵单元132确定的任意值。
所述曝光补偿值计算单元154根据由效果级别设置单元152设置的效果参数级别，确定获得“宽开放光圈图像”所需曝光时间和获得“窄开放光圈图像”所需曝光时间之间的比值。此处，所述宽开放光圈图像是当光圈104开放得很宽时获取的图像，而窄开放光圈图像是当光圈104开放得很窄时获取的图像。所述宽开放光圈图像对应于低光圈值，而窄开放光圈图像对应于高光圈值。例如，所述宽开放光圈图像可以对应于大约F2.0的光圈值，而窄开放光圈图像可以对应于大约F8.0的光圈值。
表1示出了6个先前提及的效果参数级别如何对应于宽开放光圈图像和窄开放光圈图像的多个曝光时间比值。然而，正如应该理解的那样，本发明不局限于表1。
表1
此处，效果参数级别越高，宽开放光圈图像与合成图像的比值变得越高，其中，所述合成图像是通过合成宽开放光圈图像和窄开放光圈图像获得的。宽开放光圈图像与合成图像的比值越高，合成图像离焦越多，并且合成图像变得越模糊。另一方面，效果参数级别越低，合成图像离焦越少，并且合成图像变得不太模糊。当把效果参数设置为级别0时，拍摄装置100只获取对象的一个图像(即，窄开放光圈图像)。在此情况下，不获取对象的第二个图像，并且不执行图像合成操作。
曝光控制单元156根据适当AE级别计算单元150分别为宽开放光圈图像和窄开放光圈图像确定的适当曝光值，来确定宽开放光圈图像和窄开放光圈图像的实际曝光时间。所述曝光控制单元156还确定宽开放光圈图像和窄开放光圈图像之间的曝光时间比值，如曝光补偿值计算单元154所确定的那样，随后依照确定结果来控制从对象接收(以及入射到CCD 108上)的图像光。
例如，如果适当AE级别计算单元150为宽开放光圈图像确定的适当曝光时间是1/250秒，通过适当AE级别计算单元150为窄开放光圈图像确定的适当曝光时间是1/30秒，并且效果参数被设置为级别3。由此，宽开放光圈图像的实际曝光时间被自动设置为1/500秒(＝1/250×50％)，而窄开放光圈图像的实际曝光时间被自动设置为1/60秒(＝1/30×50％)。
所述图像优化单元158优化由拍摄装置100获取的图像。优化的示例包括亮度校正(例如，适当地转换图像灰度级，使得图像可以具有预定的亮度级)、未对准校正(例如，其中确定对象的多个图像是否彼此未对准，如果确定图像彼此未对准，那么校正图像，使得一个图像上的对象可以与另一图像上的对象重合)、以及色彩平衡校正(例如，其中检测图像数据的RGB属性，并且根据检测到的RGB属性把图像数据适当地转换为具有适当色彩平衡的图像数据)。
至此已经根据图3描述了图2中所示的CPU 128的结构和操作。现在将根据图2和图4来详细说明依照本发明实施例的拍摄方法。
图4是举例说明依照本发明实施例的示例性拍摄方法的流程图。所述拍摄方法包括根据LCD 124(图2)所显示的菜单屏幕来执行图像合成(即，组合或者复合)功能(以下简称为“新图像实现功能”)。依照本实施例，所述新图像实现功能包括获取对象的两个图像并且合成所述两个图像。然而，新图像实现功能可以包括获取附加的(例如，三个或更多)图像。
当新图像实现功能被设置时，表明合成效果程度的效果参数可以被设置为多个级别之一。依照本实施例，所述效果参数可以被设置为范围从级别0到级别5的总共六个级别之一，然而也可以提供更少或更多的级别。
当新图像实现功能被设置并且效果参数被设置为六个级别之一时，依照效果参数设置结果来获取对象的两个或更多图像。如果当前拍摄驱动模式是单次模式，那么通过连续启动快门按钮两次来获取对象的两个图像。另一方面，如果当前拍摄驱动模式是连续拍摄模式，那么通过启动快门按钮一次来获取对象的两个图像。
根据拍摄装置100的拍摄模式目前被设置为什么模式来确定光圈值。依照本实施例，为拍摄装置100提供了四种拍摄模式。所述四种拍摄模式是P优先模式，其中P表示拍摄；光圈优先模式；SS优先模式，其中SS表示快门速度；以及人工模式。虽然描述了四种模式，但是还可以提供更少或更多模式。
所述P优先模式是其中拍摄装置100依照对象亮度、即曝光值来自动确定光圈值和快门速度的拍摄模式。当在图表上图示时，多个光圈值和多个快门速度的组合绘制程序行。
光圈优先模式是其中拍摄装置100的CPU 128依照用户设置的光圈值自动确定快门速度的拍摄模式。
所述SS优先模式是其中拍摄装置100的CPU 128依照用户设置的快门速度自动确定光圈值的拍摄模式。
人工模式是其中用户任意地设置光圈值和快门速度的拍摄模式。
现在将对四种前述拍摄模式的每一个，详细说明当获取对象的多个图像时确定光圈值的方法。
现在将详细说明当依照P优先模式获取对象的多个图像时确定光圈值的方法。当选择P优先模式时，测量对应于对象的图像光，并且根据测量结果从典型程序行中选择预定的光圈值和预定的快门速度。此后，依照所选光圈值和所选快门速度来获取对象的第一图像。接下来，确定对应于宽开放光圈的光圈值(以下简称为宽开放光圈值)或者对应于窄开放光圈的光圈值(以下简称为窄开放光圈值)是否可以产生清晰的对象图像，并且根据宽开放光圈值和窄开放光圈值的哪一个被确定为产生清晰对象图像来获取对象的第二图像。
在示例中，根据对应于对象的图像光的测量结果，为对象的第一图像选择F2.8的光圈值和1/250秒的快门速度。接下来，确定宽开放光圈值还是窄开放光圈值可以产生清晰的对象图像。如果窄开放光圈值被确定为能够比宽开放光圈值产生更清晰的对象图像，那么窄开放光圈值(例如，F5.6或者F8的光圈值)被选择，并且根据所选光圈值来获取对象的第二图像。
现在将详细说明当以光圈优先模式来获取对象的多个图像时确定光圈值的方法。当选择光圈优先模式时，根据用户所设置的光圈值和装置100所确定的快门速度来获取对象的第一图像。此后，确定宽开放光圈值还是窄开放光圈值可以产生清晰的对象图像，并且根据宽开放光圈值和窄开放光圈值的哪一个被确定为产生清晰对象图像来获取对象的第二图像。
在另一示例中，根据用户所设置的光圈值(例如，光圈值F8)来获取对象的第一图像。此后，确定宽开放光圈值还是窄开放光圈值可以产生清晰的对象图像。如果CPU 128(图2)确定窄开放光圈值可以比宽开放光圈值产生更清晰的对象图像，并且最小光圈值是F2.8，那么该最小光圈值被选择，并且依照该最小光圈值来获取对象的第二图像。
现在将详细说明当依照SS优先模式来获取对象的多个图像时确定光圈值的方法。当选择SS优先模式时，根据用户所设置的快门速度来选择最优光圈值，使得可以通过适当曝光来获取对象的第一图像。此后，确定宽开放光圈值还是窄开放光圈值可以产生清晰的对象图像，并且依照宽开放光圈值和窄开放光圈值的哪一个被确定为能够产生清晰对象图像来获取对象的第二图像。
在又一个示例中，如果用户所设置的快门速度是1/60秒，以及拍摄装置100的CPU 128测量对应于对象的图像光并且根据测量结果确定出F2.8的光圈值作为对象的最优值，那么根据光圈值F2.8来获取对象的第一图像。此后，选择宽开放光圈值和窄开放光圈值中被确定可产生清晰对象图像的那一个。如果CPU 128确定窄开放光圈值可以比宽开放光圈值产生更清晰的对象图像，那么依照窄开放光圈值，例如F5.6或者F8的光圈值来获取对象的第二图像。
并且最后，现在将详细说明当依照人工模式来获取对象的多个图像时确定光圈值的方法。当选择人工模式时，依照用户所设置的光圈值和快门速度来获取对象的第一图像，并且根据宽开放光圈值和窄开放光圈值的哪一个被确定为产生清晰的对象图像来获取对象的第二图像。
例如，根据用户所设置的光圈值和快门速度来获取对象的第一图像，所述光圈值和快门速度例如是光圈值F5.6和快门速度1/60秒。此后，选择宽开放光圈值和窄开放光圈值中被确定为能够产生清晰对象图像的那一个。如果CPU 128确定窄开放光圈值可以比宽开放光圈值产生更清晰的对象图像，并且由拍摄装置100提供的最小光圈值是F2.8，那么该最小光圈值被选择，并且根据该最小光圈值来获取对象的第二图像。
图4是举例说明依照本发明实施例的拍摄方法的流程图。参考图4，在操作S110，当用户通过按压快门按钮(例如，可以包括在操纵单元132中)来获取对象图像时，所述效果级别设置单元152设置效果参数级别。在操作S120，所述曝光补偿值计算单元154根据由效果级别设置单元152先前设置的效果参数级别来计算多个待执行曝光操作的每一个的曝光补偿值。在操作S130，所述曝光控制单元156根据曝光补偿值为待执行的曝光操作分别确定多个曝光时间。
接下来，现在将详细说明用于为待执行的多个曝光操作分别确定多个曝光时间的方法。如上所述，根据曝光补偿值计算单元154所提供的曝光补偿值来确定待执行的各个曝光操作的曝光时间。
例如，当效果级别设置单元152所确定的效果参数级别是级别3(表1)时，宽开放光圈图像和窄开放光圈图像之间的曝光时间比值是5∶5。因此，假定待执行的第一曝光操作的适当光圈值和适当曝光时间分别是F2.8和1/1000秒，并且待执行的第二曝光操作的适当光圈值和适当曝光时间分别是F8和1/60秒，那么所述第一曝光操作的实际曝光时间被设置为1/2000秒(＝1/1000×50％)，而第二曝光操作的实际曝光时间被设置为1/120秒(＝1/60×50％)。
另一方面，当效果级别设置单元152所设置的效果参数级别是级别5时，宽开放光圈图像和窄开放光圈图像之间的曝光时间比值是7∶3。因此，假定第一曝光操作的适当光圈值和适当曝光时间分别是F2.8和1/1000秒，并且第二曝光操作的适当光圈值和适当曝光时间分别是F8和1/60秒，那么所述第一曝光操作的实际曝光时间被设置为7/10000秒(＝1/1000×70％)，而第二曝光操作的实际曝光时间被设置为1/200秒(＝1/60×30％)。
参考图4，在操作S140，根据在操作S130执行的确定的结果来分别执行多个曝光操作，由此获得多个对象图像。
所述CCD 108根据上述设置的光圈值和快门速度来接收对应于对象的图像光。具体来说，对应于对象的图像光经过变焦透镜102、光圈104和聚焦透镜106，并且由此入射在CCD 108上。然后，所述CCD 108把对应于对象的图像光转换为电信号。
所述CDS电路110从所述CCD 108的输出信号中去除噪声，并且放大去除结果。所述A/D转换器112把CDS电路110的输出信号转换为数字信号。图像输入控制器114把对应于数字信号的图像数据存储在存储器134中。
如果获取对象的两个图像结束，并且两个图像被存储在存储器134中，那么图像信号处理电路116合成两个图像，由此获得合成图像。由于通过将多个图像相加来获得合成图像所花费的时间要短于通过把多个权重分别应用于图像并且将应用权重的结果相加来获得合成图像所花费的时间，所以图像信号处理电路116可以简单地通过将两个图像相加来获得合成图像，由此最大化用户便利性。
图5和6是举例说明使用依照本发明实施例的拍摄方法获得的多个图像的简图。具体来讲，图5举例说明了当效果参数被设置为级别3、由此防止焦点未对准图像变模糊时所获得的多个图像。图5极左侧上的人的图像和图5极右侧上的花的图像与图1中所示的其各自的对应物相比时，较少模糊。图6举例说明了当效果参数被设置为级别1、由此进一步防止焦点未对准图像变模糊时，使用依照本发明实施例的拍摄方法所获得的多个图像。图6极左侧上的人的图像和图6极右侧上的花的图像与图5中所示的其各自的对应物相比时，较少模糊。
参考图4，在操作S150，确定在操作S140获得的对象图像是否由于当用户获取对象图像时手抖动而彼此未对准，并且由此一个图像上的对象未与另一图像上的对象重合。如果对象的图像被确定为彼此未对准，那么对对象的图像执行未对准校正。在操作S160，所述图像信号处理电路116通过合成对象的未对准校正后的图像，同时确保一个图像上的对象与另一图像上的对象重合来获得合成图像。通过执行未对准校正，即使当从彼此未对准的多个图像获得合成图像时，也能够防止合成图像的质量恶化，其中所述彼此未对准的图像例如是因为当用户获取图像时手抖动，由此使得一个图像上的对象未与另一图像上的对象重合而造成的。
此后，在操作S170，所述图像优化单元158优化图像信号处理电路116所获得的合成图像。合成图像的优化示例包括亮度校正和色彩平衡校正。
亮度校正是测量对象亮度并且根据测量结果把对象图像的灰度级转换为预定亮度级的过程。可以使用典型的AE方法来执行对象亮度的测量，并且可以使用γ转换方法来执行对象图像的灰度级变换。
色彩平衡校正是检测对象的RGB平衡、调整RGB增益使得对象图像可以保持在预定中性灰色范围内并且可以具有适当色彩平衡级别的过程。可以使用典型的自动白平衡方法来执行色彩平衡校正。通过执行色彩平衡校正，能够防止生成具有不同于用户所期望的色彩平衡级别的色彩平衡级别的合成图像。
简而言之，所述图像优化单元158优化由图像信号处理电路116获得的合成图像，由此防止合成为合成图像的图像恶化。
一旦完成图像优化单元158对合成图像所执行的优化操作，所述压缩处理电路120把合成图像压缩为具有预定格式的图像数据。可以使用可逆方法或者不可逆方法来执行合成图像的压缩。预定格式的示例包括JPEG格式和JPEG 2000格式。
此后，由LCD 124显示压缩的合成图像。当由LCD 124显示时，压缩的合成图像可以存储在记录介质140中。具体来说，当所述LCD124显示压缩的合成图像时，LCD 124还可以显示确认消息，所述确认消息指示是否把压缩的合成图像存储在记录介质140中，并且可以在用户请求时，把压缩的合成图像存储在记录介质140中。
依照本实施例，所述拍摄装置100为待执行的多个曝光操作分别设置多个曝光时间，并且依照设置结果来执行曝光操作，由此获得对象的多个图像。此后，合成(例如，相加)通过曝光操作获得的多个图像以便获得合成图像。以此方式，能够通过有效地合成分别对应于多个光圈值并且已经通过多个曝光操作获得的多个图像来获得合成图像。同时，依照本实施例，可以在通过合成多个图像来获得合成图像之前和/或之后，执行图像优化操作，由此校正使用典型曝光时间除法获得的图像中的失真。
另外，依照本实施例，所述拍摄装置100可以对通过操纵所述操纵单元132启动的单次拍摄操作或者多次连续拍摄操作执行多个曝光操作。以此方式，所述拍摄装置100可以使用各种拍摄操作模式，通过曝光时间除法来获得分别对应于多个光圈值的多个对象图像。
另外，依照本实施例，所述操纵单元132可以充当拍摄模式选择单元。依照操纵单元132所选择的拍摄模式来确定待执行的多个曝光操作的每一个的光圈值和曝光时间，由此依照所选拍摄模式来获得各种图像实现效果。
此外，依照本实施例，所述CPU 128包括效果级别设置单元152，用于把效果参数设置为用于通过多个曝光操作获得的合成图像的预定级别。由此，可以通过简单地把效果参数设置为预定级别，来提供具有各种效果的合成图像。
如上所述，根据本发明，通过在获取对象的多个图像的同时适当地控制每个图像的曝光时间并且简单地将所述图像相加，能够获得与加权求和方法相同的效果。并且可以校正使用典型曝光时间除法所获得的图像中的失真。
虽然已经具体示出并且参照本发明的示范性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出形式上以及细节上的各种改变，本发明的精神和范围由随后的权利要求书定义。
相关申请的交叉引用此申请要求2005年12月27日在日本专利局申请的第2005-373711号日本专利申请的权益，在此通过引用而并入该申请的全部内容。
权利要求
1.一种用于合成对象的至少两个图像的拍摄装置，所述装置包括存储器，包括具有多个效果参数值的数据结构，所述多个效果参数值的每一个效果参数值对应于用于拍摄对象的宽开放光圈图像的第一值和用于拍摄对象的窄开放光圈图像的第二值；曝光补偿值计算单元，用于计算用于多个曝光操作的多个曝光补偿值，所述多个曝光操作的每一个曝光操作对应于多个效果参数值的第一值和第二值；曝光单元，用于根据所述多个曝光补偿值，在多个曝光时间执行多个曝光操作以便拍摄对象；以及图像合成单元，用于合成通过多个曝光操作获得的多个图像。
2.如权利要求1所述的拍摄装置，还包括AE级别计算单元，用于确定用于拍摄对象的曝光值。
3.如权利要求2所述的拍摄装置，还包括效果级别设置单元，用于相对于所述曝光值来选择多个效果参数值的一个效果参数值。
4.如权利要求1所述的拍摄装置，还包括用于操作拍摄装置的用户接口，其中，可对于通过用户接口模块的动作而启动的单次拍摄操作来执行所述曝光操作。
5.如权利要求1所述的拍摄装置，还包括用于操作拍摄装置的用户接口，其中，可对于通过用户接口模块的动作而启动的多个连续拍摄操作来执行所述曝光操作。
6.如权利要求1所述的拍摄装置，还包括用于选择多个拍摄模式之一的拍摄模式选择单元，其中，根据所选拍摄模式来确定多个光圈值和用于各个曝光操作的曝光时间。
7.如权利要求1所述的拍摄装置，还包括图像优化单元，用于在合成图像之前和之后的至少一个，执行优化操作。
8.如权利要求7所述的拍摄装置，其中，所述优化单元执行未对准校正操作以便对准在多个连续图像中拍摄的对象，使得合成图像的质量不降低。
9.如权利要求7所述的拍摄装置，其中，所述优化单元执行亮度校正操作和色彩平衡校正操作中的至少一个，所述亮度校正操作用于优化合成图像的亮度级，所述色彩平衡校正操作用于优化合成图像的色彩平衡。
10.如权利要求1所述的拍摄装置，还包括与所述存储器通信的处理单元，并且其中，所述曝光补偿值计算单元、曝光单元和图像合成单元是在所述处理单元上执行的算法。
11.一种用于合成对象的至少两个图像的拍摄方法，所述方法包括下列步骤设置效果参数值，所述效果参数值对应于用于拍摄对象的宽开放光圈图像的第一值和用于拍摄对象的窄开放光圈图像的第二值；计算用于多个曝光操作的曝光补偿值，每个曝光操作对应于效果参数值的第一值和第二值；根据多个曝光补偿值，在多个曝光时间执行多个曝光操作以便拍摄对象；以及合成通过多个曝光操作获得的多个图像。
12.如权利要求11所述的拍摄方法，还包括在合成步骤之前和之后的至少一个执行优化操作的步骤。
13.如权利要求12所述的拍摄方法，其中，执行优化操作的步骤包括如下步骤执行用于对准第一和第二图像的对象的未对准校正操作，使得合成图像的质量不降低。
14.如权利要求13所述的拍摄方法，其中，执行优化操作的步骤还包括校正合成图像的亮度级；和校正合成图像的色彩平衡。
15.如权利要求11所述的拍摄方法，其中，所述合成步骤包括将多个图像的像素值相加。
16.如权利要求11所述的拍摄方法，还包括提供具有多个效果参数值的数据结构的步骤。
17.如权利要求16所述的拍摄方法，其中，所述多个效果参数值包括六个效果参数值。
18.如权利要求11所述的拍摄方法，其中，所述第一值降低对应于宽开放光圈尺寸的第一曝光时间，以及所述第二值降低对应于窄开放光圈尺寸的第二曝光时间。
全文摘要
提供了一种拍摄装置和方法，所述装置和方法能够通过在获取对象的多个图像的同时适当地控制每个图像的曝光时间并且将所述图像相加，获得与加权求和方法相同的效果，并且可以校正使用典型曝光时间除法所获得的图像中的失真。所述拍摄装置包括曝光补偿值计算单元，用于根据预定参数，计算分别对应于多个光圈值的多个曝光操作的多个曝光补偿值；曝光单元，用于分别在根据曝光补偿值确定的曝光时间执行曝光操作；以及图像合成单元，用于合成通过曝光操作分别获得的多个图像。
文档编号H04N5/353GK1992819SQ200610163608
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月1日 优先权日2005年12月27日
发明者滨村俊宏 申请人:三星Techwin株式会社