专利名称：数字拍摄设备和控制数字拍摄设备的方法
数字拍摄设备和控制数字拍摄设备的方法本申请要求于2011年11月11日提交到韩国知识产权局的第10 — 2011-0117780号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用全部包含于此。
背景技术：
这里公开的本发明的实施例通常涉及一种数字拍摄设备和控制数字拍摄设备的方法。许多目前发布的数字相机支持自动调整焦距的自动对焦(AF)方法。在AF方法中，当半按压快门按钮时，相机自动测量相机与物体之间的距离，以适当地调整焦距，因此AF方法几乎被用于从专业的单镜头反光(SLR)照相机到便携式紧凑型相机的每种相机。然而，当在光线不足(例如，在晚上或室内)的情况下，AF功能可能不被适当地执行，并且可造成不便。另外，如果要拍摄快速移动的对象，AF速度不够高，则用户可能错过拍摄图像的瞬间。因此，如果由于光亮不足AF被不适当地执行，或如果用户想用他的眼睛快速调整焦距，则可使用手动聚焦(MF)功能，以手动调整焦距。
发明内容
本发明的各种实施例提供这样一种数字拍摄设备:当整个区域的一部分的图像被扩展以进行手动聚焦的显示时，同时显示整个区域的图像和所述一部分的图像，其中，成像装置被配置为单独产生整个图像和扩展图像，以便清楚地显示整个图像和扩展图像。本发明的实施例还提供控制数字拍摄设备的方法。根据实施例，提供一种控制数字拍摄设备的方法，所述方法包括:显示通过使用成像装置获取的第一图像；对第一图像执行手动聚焦；根据手动聚焦通过使用成像装置获取第二图像；显示获取的第二图像。第一图像可与第二图像重叠。第一图像可在第一显示区域中显示，第二图像可在第二显示区域中显示，其中，第一显示区域针对第二显示区域而言是可移动的。所述方法还可包括停止显示第一图像。可在第一图像上显示指示第二图像所在的区域的引导线。可通过从成像装置依次进行读取来产生第一图像和第二图像。可通过从成像装置同时进行读取来产生第一图像和第二图像。可通过从成像装置读取比针对第一图像读取的像素更多的像素来产生第二图像。可通过读取一个像素并沿着成像装置的垂直方向和水平方向中的每个方向跳过四行来执行的像素读取，产生第一图像；可通过沿着垂直方向和水平方向中的每个方向读取两个像素并跳过两行来执行的像素读取，产生第二图像。第一图像可以是实时取景图像。第二图像可以是用于对第一图像的预定区域聚焦的扩展图像。成像装置可以是互补金属氧化物半导体(COMS)图像传感器。
根据另一实施例，提供一种控制数字拍摄设备的方法，所述方法包括:从成像装置读取用于实时取景图像的第一图像数据；从实时取景图像中选择用于手动聚焦的聚焦区域；从成像装置中读取与聚焦区域相应的第二图像数据；通过对第一图像数据执行第一图像处理来产生第一图像，并通过对第二图像数据执行第二图像处理来产生第二图像；显示产生的第一图像和第二图像。可通过将第一图像与第二图像重叠来显示第一图像和第二图像。可并行地执行第一图像处理和第二图像处理。可从成像装置依次或同时读取第一图像数据和第二图像数据。根据另一实施例，可提 供一种数字拍摄设备，包括:成像装置；控制单元，控制所述设备，从而对通过使用成像装置获取的第一图像执行手动聚焦、根据手动聚焦通过使用成像装置来获取第二图像、第一图像和第二图像分别显示在第一显示区域和第二显示区域中。控制单元可进行控制，使得从成像装置中依次或同时读取用于产生第一图像的第一图像数据和用于产生第二图像的第二图像数据。控制单元可针对第一图像数据和第二图像数据并行地执行图像处理。
通过参照附图详细描述示例性实施例，本发明的上述和其它特征和优点将会变得更加清楚，其中:图1是示出作为根据本发明的实施例的数字拍摄设备的示例的数字相机的框图；图2A和2B是不出根据现有技术的具有手动聚焦的数字相机的不意图；图3是示出根据本发明的实施例的在图1中所示的控制单元的示意图；图4是示出根据本发明的另一实施例的在图1中所示的控制单元的示意图；图5至图7是根据本发明的实施例的用于解释从成像装置中读取像素的示意图；图8A至8D是根据本发明的实施例的用于解释显示整个图像和扩展图像的示意图；图9是示出根据本发明的实施例的控制数字拍摄设备的方法的流程图。
具体实施例方式如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何组合以及所有组合。诸如“…的至少一个”的表达在元素列表之前时，修饰整个元素列表，而不修饰列表的单个元素。现在，将参照附图更充分描述发明的各种实施例，其中，附图中显示发明的示例性实施例。下面将描述作为本实施例的数字图像处理设备的数字相机。然而，数字图像处理设备不限于数字相机，诸如数字摄像机、个人数字助理(PDA)和智能手机的数字装置也可被应用为数字拍摄设备。图1是示出作为根据本发明的实施例的数字拍摄设备的示例的数字相机的框图。参照图1，数字相机包括光学单元10、用于驱动光学单元10的光学驱动单元11、成像单元20、存储器50、存储卡60和显示单元70。
光学单元10包括用于从物体收集光信号的成像光学系统、快门和光圈。成像光学系统包括用于调整焦距的聚焦透镜和用于调整焦距长度的变焦距透镜。光学驱动单元11可包括用于调整聚焦透镜的位置的聚焦透镜驱动单元、用于调整光圈的关闭程度的光圈驱动单元和用于调整快门的开启和关闭的快门驱动单元。成像单元20包括成像装置，所述成像装置抓取穿过可变换镜头的成像光学系统的图像光，以产生图像信号。成像装置可包括多个以矩阵形式布置的光电转换单元和与定时信号同步的垂直和/或水平发送通道，其中，通过所述垂直和/或水平发送通道从光电转换单元移动电荷，以获得图像信号。作为成像装置，可使用互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。另外，数字相机包括相机控制单元30。相机控制单元30包括图像信号处理器/CPU31。图像信号处理器/CPU31可通过使用从成像单元20获取的信号，计算用于控制白平衡的自动白平衡(AWB)估计值，用于控制曝光的自动曝光(AE)估计值、用于调整焦距的自动聚焦(AF)估计值，并且可根据计算的所述估计值适当地控制白平衡、曝光和自动聚焦。另外，图像信号处理器/CPU31可针对输入的图像信号执行诸如对象识别(例如，人脸识别)或景物识别的各种应用操作。另外，可执行用于存储记录的图像处理和用于显示的图像处理。可执行诸如伽玛(gamma)校正、色彩滤镜阵列插值、颜色矩阵、颜色校正、颜色增强等的图像处理。另外，为了存储记录，可执行联合图像专家小组(JPEG)的格式或Lempel-Ziv-ffelch(LZff)格式的压缩。另外，相机控制单元30可包括存储器控制器32、卡控制器33和显示器控制器34。存储器控制器32可在存储器50中暂时存储抓取的图像或其他各种信息或可从存储器50输出抓取的图像或各种信息。另外，存储器控制器32可读取存储在存储器50中的程序信息。存储器50可以是暂时存储抓取的图像或各种信息的缓冲器存储器，并且可包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态DRAM(SDRAM)等。另外，存储器50作为用于存储程序的存储单元，可包括闪速存储器、只读存储器(ROM)等。卡控制器33可在存储卡60中存储图像文件或从存储卡60读取图像文件。卡控制器33不仅可控制图像文件的读取和存储，而且可控制各种信息的读取和存储。存储卡60可以是例如安全数字卡。尽管根据本发明的实施例，存储卡60被描述为存储介质的示例，但是存储介质不限于此。还可通过光学盘(致密盘(⑶)、数字通用光盘(DVD)、蓝光光盘等)、光磁盘或磁盘存储图像文件和各种信息。当诸如光学盘(CD、DVD、蓝光光盘等)、光磁盘或磁盘的记录介质被使用时，卡控制器33还可包括所述记录介质的读取装置。另外，显示器控制器34可控制显示单元70的图像显示。显示单元70可以是液晶显示器(IXD)、有机发光显示器(OLED)等。另外，数字相机包括操纵单元40，通过所述操纵单元40输入来自用户的操纵信号。操纵单元40可包括用于用户操纵数字相机或执行各种设置的部件。例如，可以以诸如按钮、键、触摸板、触摸屏或拨号盘的各种形式实现操纵单元40，并且可通过操纵单元40输入诸如电源开/关、拍摄开始/停止、重放开始/停止/搜索、光学系统的驱动、模式转换(例如，视频记录模式的执行)、菜单操纵、选择操纵等的各种用户操纵信号。例如，快门按钮可被用户半按压、完全按压或释放。可通过半按压快门按钮(操作SI)来输出聚焦控制开始操纵信号，并通过释放半按压的快门按钮来结束聚焦控制。可通过完全按压快门按钮(操作S2)来输出拍摄开始操纵信号。操纵信号可被发送到图像信号处理器/CPU31，从而驱动相应的元件。另外，数字相机还包括闪光灯80和闪光灯驱动单元81。闪光灯80用于晚上在室外或在黑暗的空间中抓取物体的图像时照亮物体。当执行闪光灯拍摄时，发光命令从图像信号处理器/CPU31被发送到闪光灯驱动单元81，并且闪光灯驱动单元81响应于发光命令发光。另外，为了根据图像信号处理器/CPU31的发光命令而计算主光的发光量或主光的时间周期，闪光灯80可执行预发光，通过预发光可测量将被拍摄的物体的光。这里，氙气闪光灯用作闪光灯80。氣气闪光灯的发光时间短,但是与LED相比,发出相对更大量的光，因此被频繁使用在数字相机中。闪光灯80执行初步发光，以根据从初步发光获取的图像信号来确定主光的发光时间。图2A和图2B是示出根据现有技术的具有手动聚焦的数字相机的示意图。根据现有技术的数字相机支持手动聚焦，并提供手动扩展功能或手动聚焦辅助功能。参照图2A，包括将被抓取的物体的区域的实时取景图像被显示，当由用户输入预定按钮或拨号盘，即以从AF转换到MF (即，用于手动聚焦)时，如图2B中所示，显示被用户扩展的将要聚焦的整个区域的部分的图像。然而，在此情况下，由于只显示扩展图像，因此难以检查整个图像的哪个部分被扩展并且当前被用户观看。另外，不能够观察整个图像中的变化，例如，在整个图像中示出但未在扩展图像中示出的任何移动的对象。根据当前实施例的控制数字拍摄设备的方法，当整个区域的部分的图像被扩展以进行手动聚焦的显示时，整个区域的图像和扩展图像同时被显示，从而用户能够确定整个图像的哪个部分当前正在被聚焦。因此，可提高用户的便利。另外，成像装置可被配置为单独产生整个图像和扩展图像，从而清楚地呈现扩展图像，并因此当执行手动聚焦时，可向用户提供更清楚的图像。图3是示出根据本发明的实施例的图像信号处理器/CPU 31a的示意图。参照图3，图像信号处理器/CPU 31a包括成像装置控制单元31a_l、图像处理器31a-2和图像合成器31a-3。图像信号处理器/CPU 31a应被理解为与权利要求中说明的控制单元相同。图像信号处理器/CPU 31a针对通过使用成像单元20的成像装置获取的第一图像执行手动聚焦，并根据手动聚焦通过使用成像单元20的成像装置获取第二图像。这里，第一图像是实时取景图像，第二图像是用于手动聚焦的区域的扩展的图像。成像装置控制单元31a_l通过使用成像单元20的成像装置读取用于产生第一图像的第一图像数据和用于产生第二图像的第二图像数据。这里，第一图像数据和第二图像数据可在成像装置的读取周期中被依次读取。即，首先，第一图像数据可被读取，然后第二图像数据可被读取。可选择地，第一图像和第二图像数据可被同时读取。图5至图7是根据本发明的实施例的用于解释从成像装置中读取像素的示意图。图5示出包括在图1中所示的成像单元20的成像装置。如图5中所示，像素Gb、Gr、R和B以棋盘形式布置在成像装置的整个表面区域。为了通过读取像素来产生实时取景图像，在所有的像素中，读取一行像素并沿着水平方向和垂直方向跳过四行。例如，读取位于图5中的第一位置的Gb像素500，然后沿着水平方向和垂直方向跳过四行。这里，跳过指示将输入图像的帧划分为行或像素，并通过针对相应的行或像素跳过特定数据来读取图像数据。为了通过读取像素来产生用于手动聚焦的扩展图像，在所有的像素中，沿着水平方向和垂直方向读取两行并跳过两行。例如，如图5中所示，读取四个像素510 (B卩，像素Gb、B、R和Gr)，然后沿着水平方向和垂直方向跳过两行，以读取下四个像素。另外，当提取像素以手动聚焦时，可提取比用于实时取景图像的像素更多的像素，以向用户提供具有更清楚的图像质量的扩展图像。参照图6，在成像装置的读取周期期间，如图5中所示，首先读取用于实时取景图像的图像数据600，然后可读取用于手动聚焦的第二图像数据610。在此情况下，对于帧中的每一个帧，在一个帧的数据发送周期期间，成像装置输出实时取景图像和扩展图像。如果图像的水平驱动(HD)长度相同，则通过为I的垂直驱动(VD)的长度来确定帧率，并因此根据输出扩展图像的窗口的大小来确定帧率。参照图7，在成像装置的读取周期期间，如图5中所示，可同时读取用于实时取景图像的第一图像数据700和用于手动聚焦的扩展图像的第二图像数据710。在此情况下，可单独输出实时取景图像和扩展图像，并且在接收输出的图像数据之后，可控制图像处理器31a-2单独或并行地执行图像处理。根据当前的实施例，参照能够逐个读取像素的CMOS图像传感器来描述像素，但是逐行读取的CCD图像传感器也可以以相似的方式被应用于此。另外，尽管以上描述了对于实时取景图像通过读取一行并跳过四行的像素读取和对于扩展图像通过读取两行并跳过两行的像素读取，但是可根据数字相机的应用来应用各种其他读取方法。图像处理器31a_2针对第一图像数据和第二图像数据执行图像处理。这里，可对于第一图像数据和第二图像数据执行不同的图像处理。例如，将不同的曝光值和白色值应用于用于实时取景图像的第一图像数据和用于手动聚焦的扩展图像的第二图像数据。此夕卜，可并行地对第一图像数据和第二图像数据执行图像处理。也就是，在一帧的时间周期期间，用于执行图像处理的数字信号处理器(DSP)执行多个图像处理。图像合成器31a_3合成通过使用第一图像数据来产生的第一图像和通过使用第二图像数据来产生的第二图像，以在图1中所示的显示单元70上输出第一图像和第二图像。图8A至8D根据本发明的实施例的用于解释整个图像和扩展图像的显示的示意图。图像信号处理器/CPU31a进行控制，使得第一图像和第二图像一起被显示。图8A示出实时取景图像800，图8b示出当执行手动聚焦时显示的扩展图像810。另外，如图8C中所示，当扩展图像810'被显示时，实时取景图像800'在其上重叠，并且此外，还在实时取景图像800'上显示用于显示手动聚焦区域的引导线820。因此，当区域的部分的图像被扩展以用于手动聚焦的显示时，同时显示整个区域的图像和扩展图像。因此，用户可立即检查整个图像的哪个部分被聚焦，并且成像装置被配置为单独产生整个图像和扩展图像，因此，清楚地呈现扩展图像，以提供用户可易于执行手动聚焦的环境。另外，如图8D中所示，可通过用户的选择来移动实时取景图像被显示的显示区域。用户可通过操纵预定的方向键来移动实时取景图像。另外，尽管在附图中未示出，但是根据用户的选择或在经过预定时间段之后，实时取景图像800'可消失，并可只显示用于手动聚焦的扩展图像81(V。图4是示出根据本发明的另一实施例的图1中所示的图像信号处理器/CPU31b的示意图。参照图4，图像信号处理器/CPU 31b包括成像装置控制单元31b_l、第一图像处理器31b-2、第二图像处理器31b-3、图像合成器31b-4和模式选择单元31b_5。这里，描述将侧重于图像信号处理器/CPU 31b和图3中所示的图像信号处理器/CPU 31a的区别。图4中所示的图像信号处理器/CPU 31b包括第一图像信号处理器31b_2和第二图像信号处理器31b-3，两者均执行图像信号处理。S卩，图4中所示的图像信号处理器/CPU31b被划分为第一图像信号处理器31b-2和第二图像信号处理器31b-3，其中，第一图像信号处理器31b-2对于第一图像数据执行图像处理以产生实时取景图像，第二图像信号处理器31b-3对于第二图像数据执行图像处理，以进行手动聚焦。如上所述，可并行地执行第一图像数据和第二图像数据的图像处理。如果用户已选择手动聚焦，则模式选择单元31b_5从成像装置控制单元31b_l提取用于扩展图像的第二图像数据。图9是示出根据本发明的实施例的控制数字拍摄设备的方法的流程图。参照图9，在操作900，通过使用成像装置获取第一图像。在操作902，显示第一图像。当在操作904执行手动对焦时，在操作906，通过使用成像装置获取第二图像，提供根据手动聚焦操作被手动聚焦的区域作为扩展图像。在操作908，显示第二图像。在此操作中，显示第二图像的同时，还显示第一图像，从而第一图像与第二图像重叠。另外，显示第一图像的预定区域的引导线(即，手动对焦区域的位置)也可被显示在第一图像上。根据本发明的实施例的控制数字拍摄设备的方法，当整个区域的部分的图像被扩展用于手动聚焦的显示时，整个区域的图像和扩展图像被同时显示，从而通知用户整个图像的哪个部分当前正被聚焦。因此，可增加用户便利。另外，通过配置成像装置，以单独产生整个图像和扩展图像并提供整个图像和扩展图像，清楚地呈现扩展图像，因此当执行手动聚焦时，可向用户提供更清楚的图像。这里所述的装置可包括处理器、用于存储和执行程序数据的存储器、永久存储器(诸如磁盘驱动、用于处理与外部装置的通信的通信端口)和用户接口装置(包括显示器、键等)。当涉及软件模块时，这些软件模块可被存储为在计算机可读介质(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、⑶-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置)上的处理器可执行的程序指令或计算机可读代码。计算机可读记录介质可分布于联网的计算机系统，从而以分布的方式存储和执行软件。此介质可通过计算机来读取、存储在存储器中，并通过处理器来执行。这里引用的所有参考文本(包括出版物、专利申请和专利)在相同程度上通过参考包含于此，就好像每个参考文本被单独、具体地指示为通过参考被包含在这里并且在这里其整体上被阐释。
为了促进理解本发明的原理的目的，已经参照了在附图中示出的优选实施例，并且已使用特定语言描述这些实施例。然而，这种特定语言不是用于限制本发明的范围，并且本发明应被解释为包括本领域普通技术人员通常会遇到的所有实施例。可以以功能块组件和各种处理步骤来描述具体的实施例。这种功能块可由配置的执行特定功能的任意数量的硬件和/或软件组件来实现。例如，本发明的实施例可采用可在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下实现各种功能的各种集成电路组件(例如，存储器元件、处理元件、逻辑元件、查找表等)。类似地，在使用软件编程或软件元件实现实施例的元件的情况下，可使用任何编程语言或脚本语言(诸如C、C++、Java、汇编等)与各种算法实现本发明，其中，使用数据结构、对象、过程、例行程序或其他编程元件的任意组合实现各种算法。可在一个或多个处理器上执行的算法中实现功能方面。另外，本发明的实施例可采用任意数量的用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等的传统技术。词语“机构”和“元件”被广泛使用，并且不限于机械或物理上的实施例，而可包括结合处理器的软件例行程序等。这里示出和描述的特定实施方式是本发明的示例性示例，并且不应以任何方式另外限制本发明的范围。为简洁起见，可不详细描述传统的电子产品、控制系统、软件开发以及系统的其他功能方面(和系统的各个操作组件的组件)。另外，在呈现的各附图中示出的连接线或连接器意在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理或逻辑联系。应注意，可在实践装置中呈现许多替代或附加的功能关系、物理联系或逻辑联系。此外，除非元件被具体描述为“必要的”或“关键的”，否则项目或组件对本发明的实践不是必不可少的。这里，“包括”、“包含”或“具有”及其变化体的使用意在包括其后列出的项目及其等同物和附加项目。除非另有指定或限制，否则术语“安装的”、“连接的”、“支持的”和“联系的”及其变化体被广泛使用，并且包括直接的安装、连接、支持和联系以及间接的安装、连接、支持和连结两者。另外，“连接的”和“联系的”不限于物理或机械连接或连结。在描述本发明的上下文中(特别是在权利要求的上下文中)使用的单数形式将被解释为包含单数形式和复数形式。另外，除非这里另有指示，否则这里详述的值的范围仅意在用作分别指示落入所述范围的每个单独的值的速记方法，并且每个单独的值以单独被指示的方式包含于说明书中。最后，除非这里另有指示或者上下文另有明确相反的指示，否则可以以任何合适的顺序执行这里描述的所有方法的步骤。这里提供的任何示例和所有示例或者示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅意在更好的阐明本发明的实施例，并且除非另有声明，否则不限制本发明的范围。对本领域技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，许多修改和改写将是显而易见的。虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。
权利要求
1.一种控制数字拍摄设备的方法，所述方法包括: 显示通过使用成像装置获取的第一图像； 对第一图像执行手动聚焦； 根据手动聚焦，通过使用成像装置获取第二图像； 显示获取的第二图像。
2.如权利要求1所述的方法，其中，第一图像与第二图像重叠。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在第一显示区域中显示第一图像，在第二显示区域中显示第二图像； 其中，第一显示区域针对第二显示区域而言是可移动的。
4.如权利要求1所述的方法，还包括停止显示第一图像。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在第一图像上显示指示第二图像所在的区域的引导线。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过从成像装置依次进行读取来产生第一图像和第二图像。
7.如权利要求1所述的方法，其中，通过从成像装置同时进行读取来产生第一图像和第二图像。
8.如权利要求1所述的方法，其中，通过从成像装置读取比针对第一图像读取的像素更多的像素来产生第二图像。
9.如权利要求1所述的方法，其中，通过读取一行像素并沿着成像装置的垂直方向和水平方向中的每个方向跳过四行来执行的像素读取，产生第一图像； 通过沿着垂直方向和水平方向中的每个方向读取两行像素并跳过两行来执行的像素读取，产生第二图像。
10.如权利要求1所述的方法，其中，第一图像是实时取景图像。
11.如权利要求1所述的方法，其中，第二图像是用于对第一图像的预定区域聚焦的扩展图像。
12.如权利要求1所述的方法，其中，成像装置是互补金属氧化物半导体(COMS)图像传感器。
13.一种数字拍摄设备，包括: 成像装置； 控制单元，控制所述设备，从而对通过使用成像装置获取的第一图像执行手动聚焦、根据手动聚焦通过使用成像装置来获取第二图像、第一图像和第二图像分别显示在第一显示区域和第二显示区域中。
14.如权利要求13所述的数字拍摄设备，其中，控制单元控制所述设备，使得从成像装置以依次和同时中的至少一个方式来读取用于产生第一图像的第一图像数据和用于产生第二图像的第二图像数据。
15.如权利要求14所述的数字拍摄设备，其中，控制单元针对第一图像数据和第二图像数据并行地执行图像处理。
全文摘要
提供一种数字拍摄设备和控制数字拍摄设备的方法。根据控制数字拍摄设备的方法，当区域的部分的图像被扩展以进行手动聚焦的显示时，整个区域的图像和扩展图像同时被显示，从而用户可确定当前整个图像的哪个部分当前被聚焦。因此，可提高用户便利性。
文档编号H04N5/232GK103108123SQ201210451038
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月12日 优先权日2011年11月11日
发明者金东民 申请人:三星电子株式会社