使用对焦峰值图片标记的景深指示的制作方法
【专利说明】使用对焦峰值图片标记的景深指示
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年4月4日提交的名称为MULTIPLE FOCUS-PEAKING PICTUREMARKERS ALLOWING DEPTH OF FIELD INDICAT1N FOR ADJUSTING CAMERA FOCUS 的美国临时申请61/975，624的权益，该美国临时申请的教导以引用的方式并入本文。
技术领域
[0002]本公开涉及一种在监视器上显示信息的方法，并且更具体地，涉及一种创建同时指示最锐利对焦的点和对焦或景深(DOF)的范围这两者的对焦峰值假彩色叠加的设备和方法。
【背景技术】
[0003]“片场(on-set)”或“现场(on-site)”视频和影片制作通常需要精确的摄像机镜头对焦/光圈调整来设置图像帧的对焦区域和景深(D0F)，以确定图像内容中有多少应当被对焦。通常，存在艺术方面的原因来最小化DOF以使观看者的注意力瞄准到图像中的可能不处于图像中心处的特定区段。有时，可能在所注意的区域上放大并设置对焦，但在不重新成帧的情况下或者当跟踪向摄像机移动或从摄像机移动的主体上的对焦时，这不总是可能的。此外，不是所有镜头都在整个变焦范围内保持对焦。
[0004]目前，影片和视频制作均使用具有4K像素或更多的高分辨率成像器的高质量摄像机。因此，在不使用大参考监视器的情况下精确设置对焦已经变得更加困难。不幸的是，典型地，只有小取景器大小的监视器在摄像机上或在片场处是可用的。这些取景器监视器通常具有通过在所显示的摄像机图像之上添加假彩色标记指示图像的对焦区的手段。这些通常被称为“对焦峰值”或仅“峰值”叠加。时常地，甚至图示出对焦峰值叠加也未给用户提供如期望那样多的对焦信息。
[0005]本发明的实施例解决了现有技术的这些和其他限制。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例包括一种创建同时指示最锐利对焦的点和对焦或景深(DOF)的范围这两者的对焦峰值假彩色叠加的实时方法。
[0007]本发明的一些实施例包括一种具有图像输入的波形监视器，其包括用于测量针对来自输入图像的像素的频率信息的测量系统。转换器从所述频率信息选择高频率值，并且选择器选择所述高频率值的第一部分作为第一控制信息并选择所述高频率值的第二部分作为第二控制信息。修改器改变原始图像的落在所述高频率值的所述第一部分和所述第二部分内的所选择的像素。在一些实施例中，对这些经改变的像素给出假彩色。
[0008]其他实施例包括生成针对来自测量仪器的输出的显示的方法。示例方法包括:接收由像素形成的原始图像；从所述像素提取频率信息；以及选择分别落在第一和第二频率阈值以上的第一和第二频率范围。然后，通过下述操作来修改所述原始图像:改变落在所述第一频率范围内的原始像素，并改变落在所述第二频率范围内的原始像素，以产生经修改的图像。在一些实施例中，所述修改包括使所选择的像素带上假彩色。
【附图说明】
[0009]本专利或申请文件包含以彩色执行的至少一个附图。具有(一个或多个)彩色附图的本专利或申请公开的拷贝将在请求和支付必要费用时由专利局提供。
[0010]图1是根据本发明的实施例的包括图片标记的示例视频波形监视器的框图。
[0011]图2是示出了如本发明的实施例所使用的样本亮度频谱输出以及与该亮度频率输出叠加的两个低通滤波器输出的频谱的曲线图。
[0012]图3是根据本发明的实施例的包括图片标记的另一示例视频波形监视器的中央部件的框图。
[0013]图4A是本发明的实施例可使用的基础图像捕获。
[0014]图4B图示了根据本发明的实施例的已利用图片标记加以标记以指示对焦区域的图4A的基础图像。
[0015]图5A是本发明的实施例可使用的基础图像捕获。
[0016]图5B图示了根据本发明的实施例的已利用图片标记加以标记以指示对焦区域的图5A的基础图像。
【具体实施方式】
[0017]图1是示出了根据本发明的实施例的示例视频波形监视器的实质部分的框图。如图1中所图示的，波形监视器20耦合到指向主体14的摄像机12并接收来自该摄像机12的输入。摄像机12可以产生静止或移动图像。摄像机12典型地包括可由摄像机操作者控制的针对对焦和对焦的景深(DOF)的调整，或者，该调整可以被自动控制。摄像机12输出被输入到波形监视器20。来自摄像机12的输出可以是伽玛校正的或对数校正的(logcorrected) Y’ Cr’ Cb或R’ G’ B分量。该校正可以发生在摄像机12中，将来自摄像机的光输入的线性函数的信号修改成非线性传递函数，以获得输出信号的足够的动态范围或比特大小。常用的伽玛传递函数已经被用在电视和计算机图像中许多年并恰巧近似于非线性人类视觉光亮度函数。人类视觉光亮度函数通常作为立方根(指数为1/3)幂律(power-law)函数而被近似，并且，这些常见伽玛校正函数(sRGB、REC-601、REC709等)中的许多也遵循具有处于1/2.2到1/2.6的范围内的指数的幂律。因此，当伽玛校正被应用于信号时，使用撇符号(prime notat1n)。如上所述，该校正通常是在摄像机12中执行的，并且典型地，摄像机输出信号是R’，G’，B’或Y’，Cb’，Cr’。较新的摄像机可以具有伽玛校正的代理(proxy)输出以及高动态范围输出这两者，该高动态范围输出具有用于记录的对数处理，以进一步压缩较新的成像器高动态范围光灵敏度。本发明的实施例与这些输出中的任一个一起工作。
[0018]在波形监视器20中，首先由输入处理器30处理摄像机12输出以隔离图像的数字亮度Y’。然后将数字亮度Y’传递到细混频器40以及粗混频器50，而后分别传递到第一低通滤波器60和第二低通滤波器70。
[0019]细混频器40包括由例如具有频率Fs/2的方波输入所控制的复用器42，其中Fs是Y’采样速率。粗混频器50包括由例如具有频率Fs/4的方波输入所控制的复用器52。经过细混频器40和低通滤波器60的路径是细或锐利对焦路径，而经过粗混频器50和低通滤波器70的路径是粗对焦或景深(DOF)路径。
[0020]优选地，驱动复用器42、52的信号是方波信号，因此混频过程被实现为数字复用器以本地振荡速率(即，取决于对焦路径，为Fs/2或Fs/4)在Y’与负Y’之间进行选择，从而由乘法器44、54分别将Y’乘以正I和负I。在数字处理的情况下，乘法器44、54将无符号输入数据乘以-1的函数仅是无符号输入数据的负号表示，其简化了处理。在图2中图示了叠加有低通滤波器(LPF)滤波器响应的每个混频器输出的频谱。
[0021]利用低通滤波器60来对来自细混频器40的有符号混频器输出进行滤波，并且然后，在Abs元件62中取滤波器输出的绝对值。类似地，利用低通滤波器70来对来自粗混频器50的有符号混频器输出进行滤波，并且然后，在Abs元件72中取滤波器输出的绝对值。然后，分别在比较器64、74中将每个无符号绝对值信号与单独的阈值进行比较，以开发用于对细对焦的图像区域进行标记的第一二进制门信号以及用于对粗或宽对焦的图像区域(DOF)进行标记的第二二进制门信号。
[0022]在图1的示例中，可选地，在亮度转换器80中将来自摄像机12的原始输出信号转换成单色(黑和白)，并且然后，在延迟元件82中对其进行延迟以匹配于混频器+LPF路径的处理延迟。然后将该单色信号应用于切换器(switch)或复用器90、96，该切换器或复用器90,96允许来自相应比较器64或74的门信号输出针对每个门信号选择不同的假彩色。例如，如图1中所图示的，红色用于图像上的细对焦指示，并且黄色用于粗对焦。可替换地，诸如交叉阴影线(crosshatch)或斑马条纹(zebra stripe)之类的其他颜色或可见图案也可以由门信号所选择。
[0023]然后，黄色切换器90和/或红色切换器96插入相应的黄色或红色，该黄色或红色叠加于单色图像的在图像上指示对焦深度(黄色)的原始部分以及该图像的指示该图像的最紧凑聚焦的区域的最高频率的区域。其余的像素(即，来自原始图像的具有处于指定对焦阈值外的对焦水平的那些像素)可以在没有改变的情况下在显示器98上被示出。如果亮度转换块80是存在且活动的，则原始图像的未修改部分将被呈现为黑和白。否则，原始图像的未修改部分将处于与从摄像机12接收的形式相同的形式。然后将组合的加亮图像发送到显示器98以用于观看。在一些实施例中，显示器98可以是与波形监视器20分离的监视器或显示器。
[0024]例如，参照图4A和4B，在图4A中图示了原始的未修改的单色图像。这是从图1中的亮度转换