设置数码摄像机的对焦的方法和执行该方法的数码摄像的制造方法
【专利摘要】本发明涉及设置数码摄像机的对焦的方法和执行该方法的数码摄像机，其包括：具有多个像素的光电传感器，每个像素布置为获取并输出像素数据；聚焦设备，布置为设置数码摄像机的对焦；处理单元，布置为处理来自像素第一子集的像素数据，使得基于第一子集的像素数据渲染视频图像流的图像帧；光场相机中使用的那类微镜头的阵列，覆盖像素第二子集，微镜头每个覆盖许多像素，其中第一子集限制在区域内且第二子集在第一子集外部和附近布置，使得绕第一子集形成第二子集的像素的框，处理单元还布置为处理来自第二子集的像素数据，使得提取与场景中一个或多个对象的距离的信息，聚焦设备布置为基于与一个或多个对象的距离的信息设置数码摄像机的对焦。
【专利说明】设置数码摄像机的对焦的方法和执行该方法的数码摄像机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种设置数码摄像机的对焦的方法和执行该方法的数码摄像机。
【背景技术】
[0002]在数码摄像机中，来自镜头的图像必须始终直接地聚焦在光电传感器上。如果不适当地这么做，那么图像会模糊且以后或多或少不能修正。具有通常运行的自动对焦算法，该自动对焦算法试图分析图像内容并且不断地调节聚焦镜头来保持图像焦点对准。用于执行该自动对焦的常规方法是所谓的对比度检测自动对焦。对比度检测自动对焦广泛地在当今的数码摄像机中使用。
[0003]对比度检测自动对焦是通过利用镜头测量传感器场内的对比度来实现的。传感器的相邻像素间的强度差异随正确的图像对焦而自然地增加。从而能够调整光学系统，直到检测到最大对比度。
[0004]与对比度检测自动对焦算法相关的难点在于，如果图像突然变得略微模糊(例如在缩放或遥摄时)或者如果光照条件差，则难以确定应该将镜头移得更近还是更远。如果沿错误的方向移动，则图像将变得更加模糊，并且潜在重要的视频信息被无法挽回地丢失。在最坏的情况下，数码摄像机完全丢失正确对焦位置的跟踪，这导致需要进行全对焦扫描来再次找到正确的对焦位置。这种扫描可能花费数秒来完成，在此期间视频将或多或少是无用的。
【发明内容】
[0005]鉴于上文，本发明的目的是要提供一种数码摄像机和一种用于支持和引导数码摄像机的正常对比度检测自动对焦来查找正确对焦设置的方法。
[0006]特别地，根据本发明的第一方面，提供一种用于在拍摄场景的视频图像流时查找正确对焦设置的数码摄像机。所述数码摄像机包括:具有多个像素的光电传感器，每个像素被布置为获取并输出像素数据；聚焦设备，被布置为设置所述摄像机的对焦；处理单元，被布置为处理来自像素的第一子集的像素数据，使得基于像素的所述第一子集中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧；覆盖像素的第二子集的光学元件的阵列，所述光学元件中每个光学元件覆盖许多像素，其中像素的所述第一子集被单个环状边界限制并且像素的所述第二子集被布置在所述第一子集的所述单个环状边界的外部并靠近所述第一子集的所述单个环状边界布置，其中所述处理单元进一步被布置为处理来自所述多个像素的所述第二子集的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息，其中所述聚焦设备被布置为基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息设置所述摄像机的对焦。
[0007]在公开本发明时，术语“所述场景中的对象”应该从广义上去解释，因此所述场景中的对象可以是人、汽车、房屋等，但是其也可以是地面的区域、墙壁的一部分、领土的一部分等。
[0008]此外，术语“边界(border)”能够被认为是围绕所述光电传感器的像素的所述第一子集的假想线，即表述“单个环状边界”不意味着需要存在围绕像素的实际物理元件，这仅仅是描述像素的第一子集全部被设置在某一区域内的一种方式。显然，可以存在物理边界，但是这不是必需的。
[0009]与具有对比度检测自动对焦的普通数码摄像机相比，好处在于利用所提供的数码摄像机能够以高得多的概率知晓聚焦设备的对焦镜头应该向哪个方向移动来保持场景焦点对准。这将以低的额外成本更强健地且也可能更快地自动对焦。
[0010]所述聚焦设备可以进一步布置为基于对来自像素的所述第一子集的像素数据操作的对比度检测自动对焦算法设置所述数码摄像机的对焦，并且布置为基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息向所述数码摄像机的新对焦设置引导所述聚焦设备。
[0011]所述处理单元可以进一步布置为处理关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息，使得提取关于所述一个或多个对象与所述数字视频摄像机的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机更远还是更近的信息。
[0012]所述聚焦设备可以进一步布置为由关于所述一个或多个对象与所述摄像机的当前对焦设置相比是离摄像机更远还是更近的所述信息向新对焦设置导引所述聚焦设备。
[0013]所述光学元件可以与所述光电传感器的覆盖玻璃整体地形成。通过与所述光电传感器的覆盖玻璃整体地形成所述光学元件，可以实现小型光电传感器组件。此外，通过这个设计，光学元件被布置为靠近该光电传感器。
[0014]可替代地，所述光学元件可以与所述光电传感器的IR过滤器整体地形成。这也将导致小型光电传感器组件。
[0015]根据本发明的第二方面，提供一种设置用于拍摄场景的视频图像流的数码摄像机的对焦的方法。所述方法包括以下步骤:提供具有多个像素的光电传感器，每个像素被布置为获取并输出像素数据；将像素的第一子集定义为在单个环状边界内存在的像素；将像素的第二子集定义为在所述单个环状边界的外部的和靠近所述单个环状边界的像素；布置覆盖像素的所述第二子集的光学元件的阵列，所述光学元件中每个光学元件覆盖许多像素；处理来自像素的第一子集的像素数据，使得基于像素的所述第一子集中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧；处理来自像素的所述第二子集的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息；以及基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息，设置所述数码摄像机的对焦。
[0016]设置所述数码摄像机的对焦的步骤可以包括:对来自像素的所述第一子集的像素数据应用自动对焦算法；处理关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息，使得提取关于所述一个或多个对象与所述数字视频摄像机的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机更远还是更近的信息；通过应用关于所述一个或多个对象与所述数码摄像机的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机更远还是更近的所述信息，将所述数码摄像机向新对焦设置导引，其中所述数码摄像机在所述当前对焦设置中未焦点对准。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]现在将参照示出本发明实施例的附图，更详细地描述本发明的这些及其它方面。应该认为附图不是将本发明局限于特定实施例，而是它们用于解释和理解本发明。
[0018]图1是根据本发明实施例的数码摄像机的示意图。[0019]图2是对根据图1的数码摄像机的光电检测器的像素的一子集进行覆盖的光学元件阵列的示意图。
[0020]图3是示出根据本发明实施例的方法的示意流程图。
【具体实施方式】
[0021]现在将参照附图在下文中更充分地描述本发明，在附图中，示出本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同形式体现，并且不应该被理解为局限于本文提出的实施例，更确切地，提供这些实施例是为了全面和完整，并且将本发明的范围完整地传递给本领域的技术人员。
[0022]本发明的基本思想是要使用与光场或全光相机中相同的概念，以便支持和帮助数码摄像机实现对比度检测自动对焦算法来查找正确焦点。光场或全光相机不仅记录光场或全光相机的每个“像素”中总的光强度，而且记录光场或全光相机的每个“像素”中来自每个方向的光强度。光场“图像”按现在的样子不能以有意义的方式查看，但是通过应用处理，有可能生成具有各种属性的拍摄图像。最众所周知的这种属性是在已拍摄后改变对焦位置(与被明晰地渲染的对象的距离)的可能性。从这个事实出发，容易理解关于与场景中对象的距离的信息被嵌入在光场图像中。
[0023]在光场或全光相机中，一层光学元件(例如微镜头)被施加在光电传感器上(不要与通常包括在每个光电传感器像素内的用于将入射光线聚焦到每个光电传感器像素内的微镜头混淆)。该层光学元件通常被布置在光电传感器上方几分之一毫米处。每个光学元件作为光场相机的一个“像素”工作，并且使主镜头聚焦，使得它的图像在该层光学元件处(或多或少)焦点对准。通常，但不被提及作为限制性示例，光学元件的尺寸每个是大约10X10个光电传感器像素，因此光学元件中每个光学元件在光电传感器上产生10个像素直径的圆形图像。
[0024]根据本发明，使用一层，该层具有光学元件(例如微镜头)的框架形阵列，在中央的大区域中没有光学元件。通过在光电传感器的边界内布置一排或者几排光学元件，其余的传感器能够被用作普通相机传感器，同时能够使用靠近边界的区域来收集关于景深变化的信息。也就是说，牺牲靠近传感器边界的多排/多列像素来产生距离传感器。
[0025]在图1和图2中图示根据本发明的数码摄像机I的实施例。数码摄像机I包括缩放功能，即数码摄像机I的焦点可以变化。此外，数码摄像机I可以连接至数字网络。另外，数码摄像机I可以是便携式相机、静止式相机或者具有遥摄/倾斜功能的相机。数码摄像机I可以是用于诸如监视目的、机器视觉、存储顺从(store compliance)、商业信息等等之类的监视应用的相机。为了便于理解本发明，不描述与本发明无关的数码摄像机的标准特征。
[0026]数码摄像机I包括外壳2，包含聚焦镜头4、对焦电机5和控制器6的聚焦设备3，光电传感器7，处理单元8，存储器9，以及I/O端口 10。
[0027]根据所示出的实施例，I/O端口 10用于将数码摄像机I连接至通信网络11。然而，数码摄像机I还可以直接连接至显示图像的监视器或者用于保存图像的记录器。通信网络11可以是用于传送数字图像信息的任何种类的通信网络，如有线数据通信网络或无线数据通信网络，例如局域网(LAN)或无线局域网(W-LAN)或广域网(WAN)。[0028]光电传感器7被布置为捕捉场景的视频图像流的图像。光电传感器7例如可以是电荷耦合设备(CXD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器或者类似的用于记录入射光的装置。光电传感器7包括多个传感器像素。光电传感器7被布置为输出每个传感器像素的像素数据。每个传感器像素的像素数据是由所述传感器像素接收的光子数量的函数。
[0029]如图2中能够看出的，光电传感器7被光学元件22的阵列20部分地覆盖。更确切地，光学元件22的阵列20被布置在所述光电传感器7的前面并且靠近所述光电传感器
7。应当理解，为了说明目的，放大了光学元件和传感器像素的尺寸，因此提供光学元件和传感器像素来图示本发明的实施例的一般结构。
[0030]光电传感器7的像素可以被分成两个子集，光电传感器7的像素的未被光学元件22的阵列20覆盖的第一子集24以及光电传感器7的像素的被光学元件22的阵列20覆盖的第二子集26。所述光学元件22中每个光学元件覆盖光电传感器7的许多像素。光学元件22包括在光场相机中使用的那类的微镜头。光学元件22的阵列20被布置为在像素的所述第二子集26上使入射光线折射。
[0031]像素的第一子集24由单个环状边界来限制。像素的第二子集26被布置在所述第一子集24的所述单个环状边界的外部并且靠近所述第一子集24的所述单个环状边界。更确切地，像素的所述第二子集26包围所述第一子集的所述单个环状边界，使得形成所述第二子集的像素的框。作为非限制性示例，像素的所述第二子集26的像素的所述框是10-50个像素宽。然而，要认识到，所述第二子集26的像素的所述框的宽度可以小至1-2个像素以及宽至几百个像素。所使用的像素的数量的上限取决于为距离传感器可能牺牲的光电传感器区域的大小。
[0032]光学兀件22的阵列20构成覆盖光电传感器7的外部分的、靠近光电传感器7的边界的光学元件22的框，使光电传感器7的中央的区域没有光学元件。根据图2中示出的实施例，围绕光电传感器7的边界布置单排光学元件22。然而，应理解，可以使用两排或更多排光学兀件22。
[0033]典型地，但是不被提到作为限制性示例，每个光学元件22覆盖光电传感器7的大约IOX 10个像素。为这个目的，为了说明目的放大图2中示出的像素和光学元件的尺寸，因此图2中示出的像素和光学元件的尺寸被设置为示出本发明实施例的一般结构，而不代表光学兀件22和光电传感器7的像素的尺寸之间的实际关系。
[0034]此外，所述光学元件22的宽度通常与所述光电传感器7的像素的宽度有关。因此，所述光学元件22的宽度是所述光电传感器7的像素的宽度的N倍，其中N是整数值，并且光学元件通常会覆盖许多完整像素，使得一个像素通常仅会被一个光学元件覆盖。
[0035]通过围绕光电传感器7的边界布置一排或者几排光学元件22，其余的光电传感器7能够被用作普通相机光电传感器，同时能够使用边界区域来收集关于景深变化的信息。也就是说，牺牲围绕光电传感器7的边界的多排/列像素来生成距离传感器。
[0036]光学元件22可以与所述光电传感器7的IR过滤器整体地形成。可替代地，光学元件22可以与所述光电传感器7的覆盖玻璃整体地形成。然而，本领域技术人员认识到，光学元件22还可以是在光电传感器的前面放置的独立层。
[0037]将处理单元8布置为接收来自光电传感器7的像素数据。此外，将处理单元8布置为处理来自像素的所述第一子集24的像素数据，使得基于像素的所述第一子集24中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧。将处理单元8进一步布置为处理来自像素的所述第二子集26的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息。这通过确定入射光线的方向来完成，由此确定关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息。“场景中的对象”应该从广义上去解释，因此所述场景中的对象可以是人、汽车、房屋等，但是其还可以是地面的区域、墙的一部分、领土的一部分等。
[0038]因此，来自像素的第一子集24的像素中至少一些像素的像素数据构成建立由数码摄像机I捕捉的所述视频图像流的图像帧的像素数据，而来自像素的第二子集26的像素中至少一些像素的像素数据用于确定与由数码摄像机I捕捉的所述场景中一个或多个对象的距离。
[0039]处理单元8进一步布置为处理关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息，使得提取关于所述一个或多个对象与所述聚焦装置3的当前对焦设置相比是离摄像机I更远还是更近的信息。
[0040]将聚焦设备3布置为设置摄像机I的对焦。这通过改变聚焦设备3的对焦来完成。聚焦设备3的对焦通过沿摄像机I的光轴平移聚焦镜头4来改变。聚焦镜头4利用对焦电机5移动。对焦电机5利用控制器6控制。因此，对焦电机5连接至聚焦镜头4且布置为使聚焦镜头4移动。此外，控制器6连接至对焦电机5并且布置为控制对焦电机5。控制器6从处理单元8得到输入数据。
[0041]聚焦设备3形成所述数码摄像机I的自动对焦单元的一部分。聚焦设备3布置为基于对来自像素的所述第一子集的像素数据操作的对比度检测自动对焦算法设置数码摄像机I的对焦。对比度检测自动对焦是通过镜头测量传感器场内的对比度来实现的。传感器的相邻像素之间的强度差异随正确的图像对焦自然地增加。因此，可以调节光学系统，直到检测到最大对比度。对比度检测自动对焦完全不包括实际的距离测量。因此，由于对比度检测自动对焦不计算主体是在前对焦还是在后对焦，所以聚焦追踪是不可行的。
[0042]根据本发明，为实现一种聚焦追踪，聚焦设备3附加地布置为，基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息，向数码摄像机I的新对焦设置引导。更确切地，关于所述一个或多个对象与所述聚焦设备3的当前对焦设置相比是离摄像机I更远还是更近的所述信息，被用于向新对焦设置导引聚焦设备3。
[0043]因此，所述聚焦设备3被布置为，基于包括对比度检测自动对焦和关于与场景中一个或多个对象的距离的所述信息在内的各个因素，设置摄像机I的对焦。
[0044]作为示例，考虑数码摄像机I被聚焦在广角缩放位置下的初始焦距处的情况可能是有说明性的。大场景是对于摄像机I可见的，并且已经设置自动对焦来给出该场景的一大部分的清晰图像。然后，由于某种原因，例如运动发生或者操作者判断在该场景的特定部分中存在关注的项目，则放大动作发生。在放大动作后，该场景的仅一较小部分是对于数码摄像机I可见的，并且摄像机I设置在远程缩放位置。然而，对于摄像机I可见的场景部分现在可能未焦点对准，因为第一对焦设置被选择为给出全部场景的清晰图像，即该对焦被设置为与该场景的平均距离。自动对焦不知道该场景的现在可见的新的较小部分比先前广角场景中的平均距离是离摄像机更近还是更远。
[0045]从包括位于光电传感器7的边界处的光学元件22的距离传感器中获得的输出，现在可以用于将自动对焦引导至新的正确位置。这可以通过如下操作来完成，即将自动对焦设置至在该场景中由距离传感器从关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息中提取的对象的距离。可替代地，这可以通过如下操作完成，即通过指示或引导自动对焦算法沿特定方向(与当前对焦设置相比离摄像机更远或者更近)开始搜索对焦。新对焦设置与当前对焦设置相比是离摄像机更远还是更近的判定是基于与场景中对象的距离的差异。通过将在进行放大动作以前与场景中对象的距离和在放大动作以后与该场景中该对象的距离进行比较，利用距离传感器提取与该场景中该对象的距离的差异。换句话说，如果与该场景中该对象的距离相比于该图像焦点对准时已经变更大，则自动对焦应该沿更远的方向开始其对焦搜索。这可能例如在从广角缩放设置演变至远程缩放设置，以便放大比与广角场景的平均距离更远的对象时发生。如果被放大的对象作为替代位于该场景的前景中，则与该场景中的对象的距离将与该图像焦点对准时相比更小。
[0046]方向引导使自动对焦省却必须搜索全部可用对焦间隔，这接着限制在数码摄像机I未焦点对准时的时间，因此，限制来自数码摄像机I的输出视频图像流是模糊的以及或多或少无用时的时间。
[0047]还应注意，由于光学元件22被置于光电传感器7的外部区域中、将光电传感器7的像素的主要部分(第一子集24)框起来或围绕起来，因此提取了关于与场景的可见部分的最外面区域中一个或多个对象的距离的信息。正如前面提到的，这种对象可以例如仅仅是地面的一部分，或者是场景的常常被认为属于背景一部分的其它对象。然而，正如本发明人已经认识到的，即使会焦点对准的对象常常位于图像的中间，与场景的外部部分中要素的距离也实际上会在所有情况下在数码摄像机I改变缩放设置时以与离图像的更中央部分中对象的距离相同的方式变化。至少，离场景的可见部分的外部部分中对象的距离将很可能沿与离更中央部分中关注对象的距离相同的方向(更远或者更近)变化。通过将光学元件22放置在光电传感器7的外部区域中，正如先前提到的，正常图像捕捉不会像它们被放置在其它位置那样被干扰。
[0048]图3图示设置用于拍摄场景的视频图像流的数码摄像机的对焦的方法的实施例。该方法包括:步骤100，提供具有多个像素的光电传感器，每个像素被布置为获取并输出像素数据；步骤102，将像素的第一子集定义为在单个环状边界内存在的像素；步骤103，将像素的第二子集定义为在该单个环状边界外部和靠近该单个环状边界的像素；步骤104，设置覆盖像素的第二子集的光学元件的阵列，所述光学元件中每个光学元件覆盖许多像素；步骤106，处理来自像素的第一子集的像素数据，使得基于像素的第一子集中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧；步骤108，处理来自像素的第二子集的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息；以及步骤110，基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息，设置摄像机的对焦。
[0049]设置数码摄像机的对焦的步骤可以包括:将对比度检测自动对焦算法应用在来自像素的第一子集的像素数据上；处理关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息，使得提取关于所述一个或多个对象与数码摄像机的当前对焦设置相比是离数码摄像机更远还是更近的信息；以及通过应用关于所述一个或多个对象与摄像机的当前对焦设置相比是离摄像机更远还是更近的所述信息，将所述数码摄像机向新对焦设置导引，其中所述数码摄像机在当前对焦设置中未焦点对准。[0050]本领域技术人员认识到，本发明决不局限于上面描述的优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变型是可能的。
[0051]例如，聚焦设备3的对焦可以通过使用由受电作用的液晶或者油/水表面制成的对焦镜头来改变，以便改变对焦镜头的聚焦特性，而不是使用移动该对焦镜头的对焦电机。
[0052]处理单元可以被实现为单个处理器或者可替代地被实现为多个处理器。如果处理单元包括多个处理器，则每个处理器可以具有专用功能，例如一个处理器可以专用于处理来自像素的第一子集的像素数据，使得基于像素的第一子集中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧；并且另一处理器可以专用于处理来自像素的第二子集的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息。
[0053]在以上的描述中，对比度检测自动对焦算法被提及作为自动对焦算法。然而，应该认识到，本发明也可以使用其它自动对焦算法。
[0054]另外，从附图、本公开以及所附权利要求的研究中，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时能够理解并且实施所公开的实施例的变型。此外，在附图和说明书中，已经公开本发明的优选实施例和示例，尽管使用特定术语，但是它们仅仅从一般的和说明性的意义上使用，而不用于限制，本发明的范围在以下权利要求中阐述。在权利要求中，词“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。
【权利要求】
1.一种用于在拍摄场景的视频图像流时查找正确对焦设置的数码摄像机(1)，包括: 具有多个像素的光电传感器(7)，每个像素被布置为获取并输出像素数据； 聚焦设备(3)，被布置为设置所述数码摄像机(I)的对焦； 处理单元(8)，被布置为处理来自像素的第一子集(24)的像素数据，使得基于像素的所述第一子集(24)中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧； 在光场摄像机中使用的那类的微镜头(22)的阵列(20)，覆盖像素的第二子集(26)，所述微镜头(22)中每个微镜头覆盖许多像素； 其中像素的所述第一子集(24)被限制在区域内并且像素的所述第二子集(26)被布置在像素的所述第一子集(24)的外部并且靠近像素的所述第一子集(24)，使得围绕像素的所述第一子集(24)形成所述第二子集(26)的像素的框； 其中所述处理单元(8)进一步被布置为处理来自所述多个像素的所述第二子集(26)的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息；并且 其中所述聚焦设备(3)被布置为基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息，设置所述数码摄像机(I)的对焦。
2.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中所述聚焦设备进一步布置为基于对来自像素的所述第一子集(24)的像素数据操作的自动对焦算法设置所述数码摄像机(I)的对焦，并且布置为基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息向所述数码摄像机(I)的新对焦设置被引导。
3.如权利要求1或权`利要求2所述的数码摄像机(1)，其中所述处理单元(8)进一步布置为处理关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息，使得提取关于所述一个或多个对象与所述数码摄像机(I)的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机(I)更远还是更近的信息。
4.如权利要求3所述的数码摄像机(I)，其中所述聚焦设备(3)布置为由关于所述一个或多个对象与所述数码摄像机(I)的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机(I)更远还是更近的所述信息向新对焦设置被导引。
5.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中微镜头(22)的所述阵列(20)布置为在像素的所述第二子集(26)上使入射光线折射，并且其中所述处理单元(8)布置为处理来自像素的所述第二子集(26)的像素数据，使得入射光线的方向被确定并由此确定关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息。
6.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中微镜头(22)的所述阵列(20)布置在所述光电传感器(7)的前面并且靠近所述光电传感器(7)。
7.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中所述微镜头(22)与所述光电传感器(7)的覆盖玻璃整体地形成。
8.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中所述微镜头(22)与所述光电传感器(7)的IR过滤器整体地形成。
9.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中所述聚焦设备(3)形成所述数码摄像机(I)的自动对焦单元的一部分。
10.如权利要求1所述的数码摄像机(1)，其中所述聚焦设备(3)包括被布置为移动聚焦镜头(4)的对焦电机(5)。
11.一种设置用于拍摄场景的视频图像流的数码摄像机(I)的对焦的方法，包括以下步骤: 提供(100)具有多个像素的光电传感器(7)，每个像素布置为获取并输出像素数据； 将像素的第一子集定义(102)为在区域内限制的像素； 将像素的第二子集定义(103)为在像素的所述第一子集(24)的外部并且靠近像素的所述第一子集(24)布置的像素，使得围绕像素的所述第一子集(24)形成所述第二子集(26)的像素的框； 布置(104)在光场摄像机中使用的那类的微镜头(22)的阵列，该微镜头(22)的阵列覆盖像素的所述第二子集，所述微镜头中每个微镜头覆盖许多像素； 处理(106)来自像素的所述第一子集的像素数据，使得基于像素的所述第一子集中的像素数据渲染所述视频图像流的图像帧； 处理(108)来自像素的所述第二子集的像素数据，使得提取关于与所述场景中一个或多个对象的距离的信息；并且 基于关于与一个或多个对象的距离的所述信息，设置(110)所述数码摄像机(I)的对焦。
12.如权利要求11所述的 方法，其中设置所述数码摄像机的对焦的步骤包括: 对来自像素的所述第一子集的像素数据应用自动对焦算法； 处理关于与所述场景中一个或多个对象的距离的所述信息，使得提取关于所述一个或多个对象与数字视频摄像机的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机更远还是更近的信息；并且通过应用关于所述一个或多个对象与所述数码摄像机的当前对焦设置相比是离所述数码摄像机更远还是更近的所述信息，将所述数码摄像机向新对焦设置导引，其中所述数码摄像机在所述当前对焦设置中未焦点对准。
【文档编号】H04N5/232GK103780831SQ201310463939
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2012年10月25日
【发明者】冈纳·达尔格伦 申请人:安讯士有限公司