用于产生并存储数字图像的系统的制作方法

专利名称：用于产生并存储数字图像的系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及图像处理和存储，更具体地，涉及用于此的 光学和石兹性系统。5 背景技术为了稍后使用而存储数字图像的数字摄影术和其他形式的数 字图l象产生方法正变得十分流行。例如，现在，甚至有许多移动电 话都装配了数字图像乃至数字影院的功能。贯穿本公开内容，我们 使用术语"数码相机"来概括表示能够拍摄数字图像或对象的"照10 片"的所有装置。这样装置的一些实例包括原有的数码相机、装配 了像数码相机功能的装置(诸如，显微镜或望远镜)、以及诸如移 动电话、个人数字主力(PDA)、计算机相机等能够拍摄数字图4象 的装置。我们有时候还会使用术语"数字成像器"来概括表示能够 产生对象的数字图像的所有装置。这样装置的一些实例包括计算机15 和游戏控制件。例如，计算才几可以生成在文字处理器中产生的一页 文档的数字图像，以及游戏控制件可以生成像卡通一样的动画片中 的一个场景的数字图像。此处，数码相机和数字成像器之间的区别 不是最重要的，因为我们的主要兴趣在于通过拍4聂或生成、以及随 后的存储来获取数字图像。我们在本文中主要使用的另一个术语是20 "对象，，，用于概括表示可以在数字图像中出现的主题。图1 (背景技术)是在用于对对象12进行摄影的典型数码相机 10中的主要元件的示意图。数码相机10包括透镜单元14、产生一 个或多个翁:据信号18的数字传感器16、和凄t据端口 20。因为凄t字 传感器16是感光的，所以这些元件都包含在不透光的外壳22中。 可选地，数码相机10还可以包括图像处理器24和观看屏26。〔注意，图^f象处理器24和》见看屏26实际上是如上所述定义的 5数字成像器。然而，还要注意，此处关于凄t字图像的源的区别大部 分是不重要的。在我们的主要实例中使用了数码相机，而仅当考虑 到具体应用的方案下才会讨论数字成像器。〕继续图1以及所述的tt码相机10，透镜单元14可以基本上与已在非数码相机中长期使用的装置相同。例如，其可以具有聚焦功 10能、限制入射光的功能("f制光圏"设置功能)，并且其可以是变焦或固定焦距的透镜。虽然其他装置也开始变得可以使用了 ，但是目前大半使用的数 字传感器16主要还是涉及集成电路存储器。使用中，通过透镜单 元14接收来自对象12的光并将光透射到^t字传感器16上，然后， 15数字传感器将光转换成被读取并且变为数据信号18中的数据的存 储状态。然后，通常当用户4安下"快门4姿4丑"发出命令时，可以将数据 信号18提供给数据端口 20。数据端口 20是一种用于立即或在稍后 的时间点将数据信号18本身或作为以数据信号为基础的数据文件 20形式从数码相机10传递给外部系统(未示出)的机构。目前使用了数据端口 20的许多变化。 一些将数据信号18立即 发送给外部系统。其他将凄史据信号18转换成^皮存储以及可能、或 不能最后被传递给外部系统的本地文件。现今的许多数据端口 20 包括能够存储多个文件(即，多个数字图像)的文件存储单元。由 25 于现今的普通实例包括以静态和低功率集成电路的装置和小型石兹
盘和光盘驱动装置，所以可以使用各种类型的文件存储单元。稍后这可以通过通信4连3各或通过^l夺文件存^f诸单元AM^据端口 20物理移动到外部系统。然而，总的来i兌，本文中的凄t:悟端口 20看作包括:5使用任何形式的通信链路或文件存储单元。可选的图像处理器24和观看屏26使得数码相机10的用户能 够观看数字图像并且决定是否对其进行保存、重新拍摄等等。基本 上。图像处理器24接收数据信号18，然后基于该图像信号在观看 屏26上显示表示凄史字照片的图^f象。在缺少这些元件的凄丈码相才几10 10 中，可以使用具有同样当数字图像被拍摄时能够观看数字图像的特 4正的夕卜部系纟克。外壳22的作用很简单。其防止了不必要的光到达数字传感器 16。其物理上还容纳并且保护凄t码相才几10的其他元件。以上讨论的数码相机是高度简化的，但是足以引入了解以及讨 15论通常影响数字成像的一些主要问题的关键概念。例如，现今的数 码相机的用户当使用数码相机时通常具有"信用危机"。他们立即想要或需要数字图像的有形影拷贝，但是数码相机并没有提供这个 功能或者借助于他们所提供的来轻易提供这样的功能。使用传统的基于化学胶片的相才几，通常可以立即或者对于用户 20 需要来说足以及时地提供"照相洗印"。相反，使用数码相机，通 常在明显的时间之前不能l^f亍"图傳_洗印"。因此，图^象洗印(即， 数字图像的打印)仍存在对于数码相机的许多现有和潜在用户来说 很严重的问题。作为历史问题，图像洗印主要是作为定期的办公室 打印机上进行的打印的副产物。这样的打印机非常有助于处理一4殳 25 的办7>室日常事务，诸如文字处理或图片编辑(即，数字成像器的 图像洗印)，但是它们在能够进行打印之前通常还需要连接是当有
的软件驱动器的计算机系统。因而，办公室打印机能够提供实际问 题(对于办公室工作来说是合理时间，但是对于图像洗印来说是不 必需的)。彩色打印机相对较慢， 一次逐字打印一个或仅一些"点"、 逐点、逐行地产生最终的数字图像。因此，大量图像文件的打印需5 要明显的时间。在尺寸、重量、空间等并不是主要关注、以及轻易 提供打印供应品、并且所有这些成本可以分散给许多用户的办公室 环境下，办公室打印机足以进行图像洗印。但是这通常并不是数码 相才几所-使用的环境。图Y象洗印，即，光学地产生的化学图^象的打印在图^f象洗印之前 10 4艮久经过离析，并且保持与其完全不同。传统地，相才几已成为用户 能够携带进行他们想要的摄影的移动装置。响应于此，传统的摄影 术发展了许多照相洗印解决方案。首先，采用现场照相洗印，将一 个小规模的照相显影实验室移动到或接近拍摄照片的地点。现今的 专业摄影师有时仍然会使用这样的系统，例如，以确保在拍摄额外 15 照片的时间和资源方面进行大量进一步投资之前彩色平衡、开闪光 灯、聚焦等都是正确的。现场照相洗印还可以用于确保主题已被成 功拍摄，假设稍后返回和拍摄新照片是昂贵的、困难的、或不可能 的。第二个主要照相洗印进步是当摄影术变普遍时用于支持化学 20照相洗印的主要基础结构的发展。在几乎任意中等规模的城市中， 现今的摄影师可以在仅仅一小时的时间内获得商业照相洗印。在这 个方面的产品和服务的一个非常熟知的提供商是柯达公司。另夕卜， 最后主要的照相洗印发展是即时显影系统。宝丽来公司已在市场上 出手用于此的相机和胶片的已知实例。25 因而，照相洗印和图像洗印的发展已非常不同，并且，甚至除了如上所述的技术方面，用户对此是难以承受的。许多传统(化学 胶片)摄影师并不熟知计算机的使用、或者当他们旅行时如何或者
哪里能够获得图像洗印，甚至达到不会使用的程度。这使得他们向 凄t字照相转变变得更加困难。如果新的凄t字4聂影师只是想要观看4也 们数字照相努力的成果，那么他们就会被所包括的"费用，，而弄得 很不愉快。在购买数码相机之后，他们立即就要面对需要购买或能5够使用计算机和打印机(或者至少能够使用直接接受数字介质的新 兴办公室打印机中的一个)可选地，他们可以依赖第三方来为他们 执行图像洗印，但是已有很少的商业基础设施来满足这个需要了 。 因为摄影术主要是一个移动的职业或业余爱好，因此，新的数字摄 影师通常面临需要购买膝上型个人计算机以及一个或多个彩色照10 相打印一几。例如，在这个领域中可以采用^更携式、低质量的彩色照 相打印机，但是在某些时候它仍需要从非便携式彩色照相打印机中 获取高质量的最后拷贝。并且与这些打印机相关联的是需要确保并 且使现有的打印机墨水盒和打印底片具有足够的供应。除了所有这 些高成本之外，其重量和体积4吏4f》良4亍在物理上来iJ^艮难，并且它15还能够引起^f呆安人员、海关人员、和小<俞的不需要的注意。已影响数字和传统摄影术的其他主要问题在于维持结果质量 和结果存储。在传统纟聂影术中的"存储介质"选项是打印、幻灯、 或月交片，并且由于他们依赖于化学基础处理，所以这些都会随着时 间而内在退4匕。20 只要将结果以人为可感知形式作为凄t字文件存^者(例如，在存储棒中、硬盘驱动器上、或烧录到CD或DVD中)，所以数字摄影 更令人满意。然而， 一旦"打印"数字图像，它就几乎和化学摄影 一样，从而其会由于数字图像接下来被嵌入的化学基础介质而随时 间退化。25 当然，如果原始的凄t字文件可用，那么无"i仑在什么时4美或者需要什么样的质量可以打印出新的数字图像。然而，这样的问题在于， 原始凄t字文件或其拷贝通常是不可用的。所有者会频繁丟失或故意
将其删除。事实上，由于数字摄影的原始数字文件通常存储在具有 有限容量的存储器中，所以通常会将其删除来为其他需要释放容 量。即使作出了原始数字文件的拷贝，但是其无论如何都无法与数 字图像的实际打印相结合，并且这种丢失或故意删除的可能性是很 高的。这些文件的所有者^艮少将其分配以打印拷贝。因而，例如， 诸如家里聚会的主要对象的打印数字照片并不好于传统的打印照 片。随着时间流逝，它会褪色，并且替换它的可能性变得很小很小。发明内容因此，本发明的一个目的在于提供通过用于产生并存储数字图10^f象的方法而产生的系统、方法、和产品。主要地，本发明的一个优选实施例是一种用于在光》兹底片中产 生对象的光磁图像的系统。源提供表示数字图像的数据信号。这个源可以没有限制i也包括「凄t码相才几形式的透4竟和凄t字传感器、或用于 接收来自已拍摄、存储、或生成数据信号的外部系统的数据信号。 15然后，第一编码单元将凄t据信号光学地写入光》兹底片中，以及第二 编码单元将数据信号^兹性地写入光》兹底片中。本发明的优点在于其能够存储才莫拟的、人为可感知的光学编码 的数字图像、以及模拟或数字的机器可感知的磁'l"生编码的数字图像。20 本发明的另一个优点在于其将光学编码和^f兹性编码固有地连 接到一个物理对象中。这有利于人观察员即刻观看包括在磁性编码 中的光学编码，并且其能够使用^兹性编码和适当设备来重复并且具 有与第一光学编码相同质量的再生光学编码。 本发明的另一个优点在于其使用了许多用户已很熟悉的成熟 的、已广泛4吏用的l支术。另外，本发明的另一个优点在于，可以非常节约地来实现本发明。5 通常用于执行本发明的最佳已知模式以及本文中所述和在附 图中所示的优选实施例的工业适用性的描述，本领域的技术人员将 了解本发明的这些和其它特征和优点。


通常以下结合附图的详细描述将显而易见本发明的目的和优 10点，附图中图1 (背景技术)是在用于对对象摄影的典型数码相机的主要 元4牛的示意图；图2是根据本发明的用于产生对象的硬拷贝光磁图像(PM图 像)的图像产生器的示意图；15 图3是示出了根据本发明的可以适用图2中的图像产生器来产生对象的PM图像、以及执行传统的数字摄影操作的成像处理的流 程图；图4是也可以用于产生PM图像的一个独立图像产生器的示意图；20 图5是也可以用于产生PM图1象的另一个独立图^象产生器的示意图6是也可以用于产生PM图像的集成图像产生器的示意图；以及图7是也可以用于产生PM图像的另一个独立图像产生器的示意图。5 在各个附图中，相同的参考用于表示相同或相似的元件或步骤。
具体实施方式
本发明的优选实施例是用于产生数字图像的硬拷贝的系统。如 本文中的各个附图所示，并且尤其是如图2-7所示，本发明的实施 10例用纟克一的参考才寻号100、 200、 300、 400、 500、和600来表示。在本发明的描述中，发明人给出了将实现以上目的的设备和系 统。设备的实施例统一称为"图像产生器"，以及方法的实施例统 一称为"成^f象处理"。图2是生成对象112的硬拷贝光磁图像(PM图像102)的图 15 像产生器100的示意图(如背景部分所述，本文中的术语"对象" #皮定义为实际上能够减少到碎见觉可感知的二位数字表示的任何事 物)。图像产生器100包括透镜单元114、产生至少一个数据信号118 的凄t字传感器116、和凄t据端口 120。由于凄t字传感器116是感光 的，所以这些元件都包括在不透光的外壳122中。任选地，图像产 20 生器100可以进一步包括图像处理器124和观看屏126。这些原件 可以基本上与已在关于图1中的传统数码相机10描述的元件相类 似。
另夕卜，与传统系统相反，图4象产生器100包括光学编码单元128 和石兹性编码单元130。图〗象产生器100 4姿受将最终包含PM图Y象102 的光学》兹底片(PM底片132)。 PM底片132包4舌光学4妄收表面134 和》兹性^妻收表面136 (或下表面)。5 在一些实施例中，在PM底片132上傳」磁性编码单元130和》兹性接收表面136的元件是任选的(有些使"PM"用词不当)。为了 Y更于讨i仑，然而，在附图中所示的示例性实施例全部包4舌这些或等 效元件。在其^f也实施例中，光学接收表面134或》兹性接收表面136、或10两者可以施加在图像产生器100本生的PM底片132上。在本发明 的发明人所给出的优选实施例中，光学接收表面134适用传统的光 学-化学处理，^f旦是打印墨和喷墨处理还可以用于在光学4妄收表面 134上施加视觉可感知的图像。同样，预期大部分实施例将具有被 "制造，，在PM底片132中的i兹性接收表面136，以及万兹性变慢单15 元130将适用基本上传统的读/写头在这个介质中进行写、读、擦除、 重写等。例如，这主要可以傳J见今的^兹性ID和预4寸电话卡(具有 制造有完整磁性区域的纸或薄塑料板)那样来运行。然而，这也并 不是要求。在将数据磁性存储在磁性编码单元130之前或同时，非 》兹性"墨"可以打印或粘结(例如， -使用印墨和墨水处理)在PM20 底片132上。可选地，虽然可以通过》兹性编码单元130将^兹性"墨" 打印或粘结(例如，4吏用印墨和墨水处理)在PM底片132上。虽 然现在大部分都净皮光学系统所取代，^f旦是;兹墨水字符识別(MICR) 系统已传统上用于将磁性和人为可读字符打印在4艮行支票、息票等 上。本发明可以推广到以下的基本概念，具有石兹性编码单元130使25 用这样的墨来将数据打印在磁性可读但是人为不可读或甚至可感 ^口的PM底片132上。
在其他实施例中，在PM底片132中的光学4妄收表面134和》兹 性4妄收表面136可以相同，并且可以将光学编码单元128和》兹性编 码单元130结合。例如，通过使感光材料曝光然后使用化学处理来去除那个材料 5 或者使用另一种材料取代那种材料来使传统的相片胶片、干版、和 纸起作用。所去除的材^T牛的凄t量不同并且是通过曝光量的亮度和频 率来管理的。然而，可以相对轻易地改变这些材料从而也具有f兹性 特性。例如，在化学显影处理中，其中，去除或取^感光材^"，可 以同时还成比例地去除或取代磁性材料。如果开始此话材料，则在 10 "显影，，之后在材料中的任意给定点处的剩余磁性强度将取决于曝 光量。即，现在将光学地或;兹性地编码这个材并+,同样，如果这种 材料还没有被磁化，则现在将其》兹化到其可以》兹化的程度取决于曝 光量的程度。对于以这些形式磁化如何能够表现多种颜色，许多形式的磁化 15记录使用三个磁轨。例如，我们许多人都携带的信用卡和驾驶执照 具有三个》兹'f"生"i己录的万兹專九，其只寸我们—见觉上呈iE见为一个区i或。这可以毫无限制地使用，或者甚至可以使用更多的磁轨。所以，使用如 上的一个变化来作为一个实例，如果在三个彩色喷墨通道之后防止 三个^兹头来单独处理每个颜色的密度，那么当重复;兹性编码时，三 20个通道/万兹4九可以S且合来再生原始颜色的图4象。在PM底片132中结合光学4妾收表面134和》兹性"l妄收表面136 的另一个选项是4吏用结合的光学编码单元128和》兹性编码单元130 来用墨(视觉着色并且已或可以稍后被磁化)进行打印。例如，传 统彩色喷墨打印机通常使用黄色、青色、和红紫色的彩色墨(和黑 25 色)。这些中的组合无可以包括具有^f兹性特性的物质。当施加颜色 时，每个将呈现视觉颜色强度和对应的磁性或可磁化强度。然后，
人观察者可以观看经过光学编码的数字图像，并且磁头可以读取经 过》兹性编码的数字图像。现在返回到在PM底片132中的光学接收表面134和》兹性接收 表面136不同的实施例，应注意到，PM底片132的光学"存储密 5 度"通常将小于其磁性存储密度，尤其是在磁性编码中使用复杂的 婆t据压缩l支术的方案下。因此，PM底片132的实例可以具有人眼 可感知为传统8 x IO，照片的光学编码，这个的》兹性编码可以沿PM 底片132的一个边》彖占有1/4，条。这提供了许多的灵活性。磁性接收表面136可以只是小于光学 10 接收表面134， 乂人而节约了材料，可选地，；兹性接收表面136可以 用于存储数据(除了^皮存储在光学接收表面134中之夕卜)。顺便稍 后在这个讨i仑中描述一些实例。使用中，图像产生器100执行与图1中的数码相机10相同的 才喿作，以及其他4喿作。4妄收来自对象112的光并通过透4竟单元114 15 将其4更影到^:字传感器116上。数字传感器116将这个光转换为编 程数据信号118中的数据的存储状态。数据信号118^妄下来被提供 给数据端口 120和图像处理器24 (如果示出)。另外，将数据信号 118提供给光学编码单元128和f兹性编码单元130 (如果示出)。图3是示出了可以使用图2中的图像产生器100来产生PM图 20像102以及执行传统数字摄影操作的成像处理200的流程图。成像 处理200包括四个重叠方案202、 204、 206、 208。成像处理200以步骤210开始，并且在步骤212中，#1行任何 需要的设置操作。在第一个重复中，可能不需要进行任何设置，所 以将这个的描述推迟几个段落。接下来，在步骤214，将对象112
的图像」投影到数字传感器116上，因此将其曝光并产生数据信号 118。现在分出四个方案202、 204、 206、 208。用方案202来表示最 基本的情形。此处，在步艰《214之后是步艰《216，并且通过凄W居端 5口 120存储或向前传递数据信号118,在步骤218中，成像处理200结束。当然，方案202并不有利于很有用的数码相机，因为用户到目 前位置4艮少控制什么最后达到数据端口 120。例如，用户并不知道 对象112是否被正常投影到数字传感器116上。投影图像可能太大 10或太小，可能纟皮切割或偏移，可能太亮或太暗，并且特别，彩色平 衡并不满足用户的期望或需要。通过方案204来标识最普遍的方案。此处，在步骤214之后是 步骤220，并且图像处理器124接收数据信号118。图像处理器124 "驱动，，观看屏126，以使其产生数据信号118中的数据的用户可15观看的表示。在步骤222中，在观看屏126中对用户显示这个可观 看的表示，并且在步骤224中，用户观看并确定他们是否是满意的。 如果是这样的，那么之后执行步骤216和步骤218,即，通过数据 端口 120存4渚/发送凄丈据信号118，然后成4象处理200结束。另夕卜， 如果用户不满意他们在观看屏126上所看到的，则返回到步骤212，20 并且采耳又4晉施来改变这些。例如，可以不同重新配置或照明只寸象 112，或者使透镜单元114放大或缩小、不同聚焦等。可以出现多次 反复，重复返回到步骤212，直到用户满意在观看屏126上所观看 的表示，然后可以#1^亍步艰《216和步艰《218。应注意，此处的一个关键点在于，用于要基于他们在观看屏126 25所观看的来作出他或她的决定，并且如以下的进一步讨论，并不需 要确定什么达到数据端口 120或者稍后图像洗印出来的像什么。
才艮据本发明的一个配置出现在场景206。此处，步骤226在步 骤214或步骤224 (稍后进一步讨论)之后。在步骤226，将PM底 片132装载在图像产生器100中。用户执行这个步骤作为步骤212 的一部分，^旦是此处示出这个作为一个单独的步骤用于强调在"打5印，，底片之前这个步骤并不必需出现，并且这还强调无论什么时候 需要都可以将图像产生器100用作传统的数码相机。在步-骤228, PM底片132经过光学"打印"。通过光学编码单 元128接收凄t据信号118，然后基于此，光学编码单元128曝光PM 底片132的光学接收表面134,其接下来被显影成PM图像102的 10 可—见部分。才艮据所4吏用的具体PM底片132，可以在PM底片132 的封装过程中使用化学物来执行显影，或者可以使用单独的化学物 来显影PM底片132。例如，已知宝丽来公司开发了在胶片底片封 装过程中使用化学物的系统，以及已知柯达公司开发了使用单独化 学物的系统。15 在步骤230，用户可以视觉浏览PM图像102并且决定它们是否满意。如果满意，则可以继续步备聚216和步骤218，即，可以将 凄W居信号118存^f诸在邀:据端口 120中或者通过凄史据端口 120来向上 发送，然后成像处理200结束。可选地，如果用户并不满意PM图 像102,则返回步骤212，并且采取措施来进行改变。20 返回以上的关4建点，在步驶《224,用户基于他们在观看屏126上所观看到的来作出判定，其中，在步骤230，用户基于他们在PM 图<象102中所看到的来作出判定。在PM图<象102的方案下，然而， 用户具有等同于传统照片的拷贝。这是用户可以立即放弃或保存的 有形拷贝。无需任何其他处理或特定i殳备就可以观看这个拷贝，并25 且其可以称为证据甚至被公证。与数字文件不同，PM图像102将 4艮难一皮估计改变，并且其可以基本上不受损伤地通过一几场安全扫描 仪和强电石兹场。PM图像102还是基于来自数据端口 120的数据得
到的图像洗印拷贝将实际上像什么的更加真实的表示。观看屏126 是在PM图像102中更容易观察到很难或不可能对其进行检测通的 小和^青细问题。7见看屏126还可以具有固有的碩/f牛特4正，其可能歪 曲在数据信号118中的上海局将在实际图像洗印和稍后的观看条件 5 下将产生。因而，PM图像102的颜色平衡将更加真实，并且此处 可以轻易检测和校正聚焦、阴影、对比度等问题。用户可以使用放 大镜来挑剔地观看PM图像102，并且如果需要会将图像至于不同 类型的曝光下。总体上，用户和其他人不会对PM图像102产生"信 用危机"。10 根据本发明的另一个配置出现在方案208中，稍樣爻不同于方案206。通常，与在步骤228中光学打印PM底片132同时，此处步 骤232将数据信号118中的数据磁性"打印"在PM底片132的磁 性接收表面136中。以此方式，除了能够人眼可观看"模拟，，记录 之外，PM图像102还编程机器可读的记录(数字或模拟，但是在15 大多lt方案下，凄t字是有利的)。这个坤凡器可读记录可以用于产生 PM图像102的无数真实复印(仅作为模拟记录、仅作为数字记录、 或两者)。如果在PM图像102的显影光学接收表面134中的模拟 记录随着时间发生退化，则在PM图〗象102中的数字磁性编码记录 能够打印作为原始呈现的真实拷贝(模拟和数字)的最新拷贝。20 如应注意，其4也凄史据可以#:任选》兹性地记录在不兹性4妄收表面 136中。例如，图像拍摄的时间和日期可以自动添加，但是在照片 本身并不会烦人地出现，其中，许多传统的数码相机会有这样的信 息。由于石兹性接收表面136可以具有可感知的存储容量，所以还可 以添加通常不会一皮传统凄t码相才几记录的其他Jt据。例如，可以自动25 存储透镜单元114的设置。甚至可以将麦克风和电路结合到图像产 生器100中，以4吏用户可以就每个PM图^f象102记录和存4诸文件注 释，诸如对象112是什么以及在哪里或为什么拍摄照片。
也已顺便提及，；兹性接收表面136不需要是真实、完全的表面。 其可以是一个或多个区i或，^f叚定4妻近PM底片132的一个或多个边 步彖，仍占有少于一张底片的整个侧面。^磁化生接收表面136还可以至 于下表面中，因为对其的读取和写并不需要它是外部可存取的。数5 掘7 义载》兹性介质可以包^r一个或多个区i或、或者包4舌等于PM底片132的物理表面的尺寸的表面。就此而言，可以通过4吏第一光学4姿 收表面134与下层第一磁性接收表面136、磁性分隔机构、然后是 在第二光学接收表面134之下的第二石兹性接收表面136结合使PM 底片132的复杂实施为双面或"夹入型"的。此处，磁性分隔机构 10 可以是隔离两个磁性接收表面136以使读取或写彼此不会干扰的任 何东西。没有限制地， 一些实例包括与目前用于在》兹带中从双面数 据中隔离出 一面数据的系统、或者被临时加压以隔离两个^兹性接收 表面136的(例如，铝的)薄导电层。作为凄史字拷贝，PM图〗象102具有许多其它固有优点。例如， 15 其可以通过快递月l务来Y更宜地邮寄或运送，并且其不需要过多的关 注。众所周知，包括传统数码相机存储棒、闪存模块、微盘驱动器、 甚至刚性CD-R或DVD-R光盘的邮寄和快递包裹在运输途中会受 到损坏、被盗、并且延迟了安全性和客户验收。然而，PM图像102 通常具有介质重量的纸质底片的物理属性，并且如果其他人没有兴 20 趣，那么在经过显影的光学接收表面134中呈现的可是内容通常会 很少。在许多实施例中可以组合方案202、 204、 206、 208。例如，用户可能开始经过方案204， 一见需要重复多次，/人而在^见看屏126上 只见看大体描述并且作出所需要的任何简单改变。然后，用户可以需 25 要或不需要方案208地经过方案206，通常视需要重复多次，从而 观看每个PM图像102的更加精确的描述并且作出所需要的任何简 单改变。然后，用户可以完成方案202,最后将凄t据信号118中的tt据存^f诸在凄t据端口 120中，或者^f吏用其来将那个^t据发送到外部 系统。如果用户已采用方案208,那么他们还可以将最后、可能最 好质量的PM图像102作为备份拷贝而邮寄到他们的办公室或家里。5 图4是也可以用于产生PM图<象102的图^f象产生器300的示意图。在图像产生器300中的大量元件可以与图像产生器100中的元 件相同，所以适当方案下重新z使用相同的^t字。图2的图^f象产生器 100与此处的图像产生器300之间的显著差异在于，图像产生器100 是像相机的系统，而图像产生器300是单独的像打印机的系统。10 除了已在图2所述的许多元件外，此处图^f象产生器300包括第一^妻口连4妄件302、"接口链^各304、第二4妄口连4妄件306、图4象处理 器308、和外壳310。第一接口连接件302是适用于接收包括所存 储的数字图像的存储装置312。这个存储装置312可以来自于传统 的数码相机，其中，通常将此称为闪存卡、存储棒或微型驱动器。15 由于图像产生器100的数据端口 120可以是这些装置中的一个、或 者某个不同的可去除凄t字传感器，所以此处的存4诸装置312甚至可 以是凄t悟端口 120。第一4妻口连4妄件302通过4妻口链^各304与第二4妄口连4妄件306 通信。接口链路304可以使用当前的许多可用协议中的任一个，例 203口， RS232、 RS485、 IEEE 394 (也碎尔为火线(TM))、 USB、 IR端 口、 10/100/1000基T以太网、GPIB、 GPIL、并4亍端口等，或者甚 至可以是诸如私有并行通信才几制的另 一种协i义。此处，第二4妄口连4妻件306安装在外壳310中，并且连"l妻至图 1象处理器308，而此处的图^象处理器308连^妄至^见看屏126和光学 25编码单元128。本领域技术人员应了解，图像产生器300的许多变 化都是可能的。例如，图〗象处理器308可以安装在外壳310上，并
且具有集成接口能力。因而，能够从存储装置312中直接找回所存 储的数字图像。可选地、或另外，图像处理器308的这种集成接口 能力可以仅用于与图像产生器100中的数据端口 120通信。即，图 像产生器300本身可以是图像产生器100的外部系统。5 图像产生器300已在图4中进行显示，其中，两个链接的接口用于强调广泛多种的实施例都是可能的。因为存在许多类型的存储 装置312,其中，闪存卡、存储棒和卫星驱动器仅是目前所使用中 的 一些形式，所以第二接口连接件306可以被选4奪来接受最普遍、 更加健康、最节省等格式。第一接口连接件302和接口链路304则10 可以是任选的，只要当遇到另一种格式时能使用。接口链路304此 处仍将与第二接口连接件306连接或通信，但是及时它是第二接口 连接件306接受格式的装置，其现在仍然可以被识別并被处理。这 个方法也避免了退化。如果出现新格式，第一产生适当新版本的第 一接口连接件302，从而仍然能够4吏用接口链路304和现存的图像15 产生器300。图5是也可以用于产生PM图^象102的图4象产生器400的示意 图。在图^f象产生器400中的许多元件可以与图〗象产生器300和图^f象 产生器IOO中的元件相同，并且适当方案会重新使用相同的参考数 字。图Y象产生器400更类似于图3的图<象产生器300的地方在于， 20 它是单独的〗象打印才几的系统，^f旦是不同在于其所4吏用的元件和远 离。除了已在图2和图4描述的相同元件外，此处的图像产生器400 包括图像处理器402、观看屏404、和外壳406。然而，此处的图像 处理器402仅驱动观看屏404，然后，观看屏404用作用于曝光PM 底片132的光学4妻收表面134的光学编^马单元。25 在传统数码相才几、以及电子装置中所4吏用的图像7见看装置通常要经过许多交易。例如，图像观看装置是相对昂贵的元件，并且其 可能消耗相当多的电能。这增加了重量，增大了尺寸等等，所有这 些都是像数码相机的手持便携式装置特別不想要的。本发明并不违反基本的物理规则，但是图5中的图像产生器 400是专门减少这些规则另外增加的一些缺点的实施例。由于观看 5 屏404净丸4亍两个功能，所以不使用单独的光学编码单元而节省的花 费和空间可以#皮用于4是供更高质量或更大3见看屏404。 ^吏用用户》见 看和发光作用的只见看屏404还可以有助于^吏所》见看的图Y象和所打印 的图像协调，虽然在观看屏404中的电子光发射器以及在光学接收 表面134中的化学光接受器的特性可能永远不能产生不能辨别的图 10 像。图5中的两个箭头线408、 410进一步描述的传4番通过图^f象产 生器400的外壳406的PM底片132。PM底片132可以釆用许多不同的物理形式。其可以是像刚性板的材料，类似于过去相机、高质 量框架相机、以及像X射线机器的专用系统中所使用的相片底板。 15 PM底片132还可以类似于更加先进、柔软的胶片和相纸底片。这 可以包括巻形的PM底片132,有些类似于已广泛使用的普通35 mm 和2-l/4x2-l/4，幻灯和图片胶片。在图5中所示的通过方法非常适合 于此。感光PM底片132可以通过在其上的不透光盖来单独存4诸，当 20 将其提供在图像产生器400的硬件中时，这个不透光的盖可能被剥 离，或者可能,皮存储在容器中，并且通过具有透明才几构的外壳406 来提供，以将一个画面或页面提供到图像产生器400中并且同时曝 光。可以4吏用各种透明才几构来物理移动PM底片132，并且为具体 实施例选择适合的机构是本领域技术人员的能力。25 图6是也可用于产生PM图像102的图像产生器500的示意图。类似于图2的图像产生器100，图像产生器500是像相机的系统， 而不是单独的像打印机的系统。适当方案下，在图6中重新使用参 考数字。图2的图像产生器100与此处的图像产生器500的显著区别在 于，图2的平面或二维(例如，N乘M阵列)光学编码单元128 5 的作用是通过线性或一维(例如，N元)光学编码单元502 (包括 数字或模拟信号驱动的发光元件)执行的。为了曝光PM底片132 的感光表面134, PM底片132可以通过光学编码单元502来去除， 或者可以在PM底片132上去除光学编码单元502, /人而逐4于曝光， 直到产生完整的PM图^f象102。这个方法可以节省物理尺寸并且更 10 加节约。图7是也可以用于产生PM图<象102的图<象产生器600的示意 图。类似于图4的图像产生器300和图5的图像产生器400，图像 产生器600是另一个单独的像打印机的系统。图像产生器600包括 磁性读取器602和外壳604,但是另外可以使用在图像产生器100 15中已大体讨论或通过图像产生器300引入的元件。本发明的发明人目前预期，图像产生器600的大部分实施例将 使用挥击型磁卡读取器作为磁性读取器602，因为这些读取器都是 一致的并且相当Y更宜。因而，用户可以^5U军击先前》兹性"打印，，的 PM图像102的适当边缘通过磁性读取器602来产生新的数据信号20 118。然后，与图像产生器300相同，图像处理器402接收这个数 据信号118并4吏用其来驱动观看屏404。图1^象产生器600可以人一 提具有控制件来调整观看屏404的图像属性，例如，对比度、亮度、 色调等，并且用户可以视需要调节这些。 一旦用户准备好，使用观 看屏404作为光源来曝光PM底片132的载入单元的感光表面134，25 并JU兹性编码单元130用于"打印"》兹性^妄收表面136。然后，结 果是第二 PM图像102是通过^f兹性读取器602挥击的PM图像102 的拷贝。
PM底片132的f兹性接收表面136和^兹性读取器602可以采取 许多形式。例如，如果使用如上讨_沦的^ 兹性读取器602,那么在PM 图像102的两个或两个以上边缘可以具有f兹性才妾收表面136，并且 可以通过石兹性读取器602来对每个进4于挥击。这可以用于重复存储 5 图像数据或者增加存储容量。另 一个变化是将磁性读取器602的作 用组合到^兹性编码单元130中。用户可以将现有的PM图像102装 载到具有通过-兹性编码单元130读取的》兹性存储信息的图像产生器 600中，并临时进行存储。然后，去除现有PM图像102,并且载 入新的PM底片132。然后，图像处理器402使用临时存储的信息 10 来马区动观看屏404，从而曝光新PM底片132的感光表面134，并 且现在这个信息用于写》兹性^接收表面136。在图7中的图像产生器600中使出了数据端口 120，但是这是 任选的。此处的数据端口 120提供了在传统数码相机中未发现的功 能。当图像产生器600产生新的PM图4象102时，凄t据端口120可15 以将数据信号118传送到外部系统，例如，个人计算机。如果数据 端口 120经过选择具有双向通信能力，那么可以将来自外部系统的 额外数据磁性写入新的PM图像102的磁性接收表面136中。图像 产生器600也需要不^f又产生PM图4象102。其可以用作外部系统的 输入装置，仅用于将来自现有PM图像102的数字信息直接传送到20夕卜部中。到此为止，本讨论已主要使用基本数字摄影术的类推，但是本制，诸如图2中的实施例可以设置有控制图像尺寸、遮幅、亮度、 色调、旋转和翻转、正反图像模式、颜色置换(例如，改变背景颜 25色)、颜色范围扩展和压缩、人为颜色映射等功能。用户可以〗见看 在，见看屏中所显示的图^f象，然后例如，调节其色调或亮度，直到他 或她满意并且准备石更拷贝打印。由于通过4吏感光纸曝光给光学记录
单元或观看屏的光来引导打印，所以可以在短时间内完成处理。这 消除了打开计算机和打印机、找到适当软件、以及等待打印机预热 并且完成打印处理的需要。其还消除了装备打印供应品的需要。如图3所示，本发明的实施例可以使执行以上所述的所有功能 5的单独装置。并且因为所使用的硬件可能非常紧凑，所以本发明的 实施例甚至可以1象相才几一样随身携带。本发明还具有超过目前设置考虑作为"数字摄影术"的用途。 可以得到能够光学和^磁性地打印能够在^L看屏上显示的任何事物 的实施例。使用适当的接口连接件，与图4和图5中所示的那些相 10 同的实施例可以接收并转换来自数码相机、移动电话、个人数字助 理(PDA)、全3求定位感应(GPS)单元、凄t字形式的电一见才几以及许 多其它照相和图像产生装置的数字图像。例如，可以使用本发明的 实施例以相同方式来完全打印在移动电i舌上、计算才几屏幕上、和 PDA上产生;也图的GPS。15 可以任意构造与图5所示相同的实施例，其中，不需要或使用任何接口连接件。"主机"系统(例如，数码相机、数字显微镜、 数字望远镜等)的观看屏可以使LCD平板显示器、二维LED阵列、 或者甚至使诸如光投影面板的模拟光源。图像产生器可以制造成与 这些主机的连接，从而利用现有观看屏用于曝光光f兹打印底片的有20 点。同时，可以执行下层主机并不提供的其它功能来提高用户的满 意度。例如，虽然此处光f兹图像的解析度限于所连接装置的观看屏 的解析度，所以改变如上所述的图^f象属性(例如，色调、旋转、颜 色映射等)现在是完全可能的。还可以构造与图5所示相同的实施例，其中，接口连接件用于 25其它目的。例如，由于大部分数码相机可以存储多个摄影文件，但 是仍然是一些有限数量的摄影文件，所以图像产生器可以用于下载 这些文件中的一些并且将其外部存〗诸。凄t码相才几的文件存^f诸单元可 以被清除，并且存储在图像产生器中的文件被反写到数码相机的文 件存储单元中或稍后连接的外部系统中。以此方式，用户可以备份、重新组织、以及传输他们的数字照片。5 虽然已描述了各种实施例，但是应了解，这仅是示例性的，而非限制。因而，本发明的范围和范畴不受限于如上所述的任一个示 例性实施例，而是应仅才艮据附加权利要求及其等效物来定义的。工业适用寸生本图^f象产生器和图像处理器100、 200、 300、 400、 500、 60010非常适合应用于图像处理和存储中。本发明能够存储数字图像的模拟的人可感知的光学编码、以及 相同数字图像的模拟或数字的机器可感知的磁性编码。这些光学和 f兹性编码与一个物理对象内在连冲姿在一起，这尤其有利于7见看者立 即观看到磁性编码所包括的光学编码。这还能够使用磁性编码和适 15 当设备来再生具有与第一光学编码相同质量的光学编码，然后S见需 要重复执行。然而，本发明使用了本发明实施例的许多潜在设计者以及本发 明的许多潜在用户已孰知的成熟、已广泛使用的技术。此外，本发 明可以非常节约地来实施和4吏用。20 鉴于以上、其它原因，预期本发明的图像产生器和图像处理100、 200、 300、 400、 500、 600将具有广泛的工业适用性，并且因 此，预期本发明的商业用途将是广泛并且长期的。
权利要求
1.一种用于在光磁底片中产生对象的光磁图像的系统，所述系统包括表示数字图像的数据信号的源；第一编码单元，用于将所述数据信号光学地写入所述光磁底片中；以及第二编码单元，用于将所述数据信号磁性地写入所述光磁底片中。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述源包括透镜，用于投影所述对象的光学图像；以及数字传感器，用于接收所述光学图像以及基于所述光学 图像来生成所述数据信号。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中，所述数字传感器包括用于 接收所述光学图像并将所述光学图像转换成存储状态、以及基 于所述存储状态生成所述数据信号的数字存储阵列。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述源包括用于接收来自 外部系统的所述凄t据信号的4妄口 。
5. 根据权利要求4所述的系统，其中，所述数据信号表示先前作 为所述外部系统中的凄t字传感器中的存卩诸状态而拍才聂的光学图像。
6. 根据权利要求4所述的系统，其中，所述数据信号表示先前通 过所述外部系统生成的光学图像。
7. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一编码单元包括成 像屏幕，用于生成所述数字图像的再现，以使所述系统的用户 能够7见看所述再现，并且有选4爭地将所述再现写入所述光》兹底 片中。
8. 才艮据4又利要求1所述的系统，其中，所述光^兹底片是新光》兹底 片，并且所述源包括读取器，用于磁性读取来自已具有所述对 象的所述光磁图像的老光磁底片的所述数据信号，从而将所述 光万兹图^f象乂人所述老光》兹底片复制到所述新光》兹底片中。
9.
10. —种用于在光》兹底片中产生对象的光^兹图 <象的系统，所述系统 包括用于提供表示数字图像的数据信号的提供装置；第一编码装置，用于将所述数据信号光学地写入所述光 f兹底片中；以及第二编码装置，用于将所述凄t据信号^兹性地写入所述光 》兹底片中。
11. 根据权利要求IO所述的系统，其中，所述提供装置包括投影装置，用于投影所述对象的光学图像；以及数字传感装置，用于接收所述光学图像以及基于所述光 学图像来生成所述数据信号。
12. 根据权利要求10所述的系统，其中，所述提供装置包括用于 接收来自外部系统的所述数据信号的接口 。
13. 根据权利要求10所述的系统，其中，所述光磁底片是新光,兹 底片，并且所述提供装置包括用于磁性读取来自已具有所述对 象的所述光磁图像的老光磁底片的所述数据信号，从而将所述 光》兹图像从所述老光f兹底片复制到所述新光,兹底片中的装置。
14. 一种用于在光磁底片中产生对象的光磁图像的方法，所述方法包括提供表示数字图像的数据信号； 将所述数据信号光学地写入所述光磁底片中；以及 将所述数据信号磁性地写入所述光磁底片中。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述提供包括投影所述对象的光学图像； 在数字传感器上接收所述光学图像；以及 基于所述光学图像来生成所述数据信号。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述提供包括接收来自 外部系统的所述lt据信号。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述数据信号表示先前 作为所述外部系统中的凄t字传感器中的存储状态而拍才聂的光学图像。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述数据信号表示先前 通过所述外部系统生成的光学图4象。
19. 才艮据4又利要求14所述的方法，其中，所述光学写入包括生成所述数字图像的再现；以及 4吏所述系统的用户能够》见看所述再现，并且有选择地将 所述再现写入所述光,兹底片中。
20. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述光磁底片是新光磁 底片，并且所述提供包括》兹性读取来自已具有所述对象的所述 光磁图像的老光磁底片的所述数据信号，从而将所述光磁图像 从所述老光》兹底片复制到所述新光f兹底片中。
21. —种通过权利要求14所述的方法在光^兹底片中得到的光^兹图像。
全文摘要
通过在光磁底片(132)中产生对象(112)的光磁图像(102)而产生的系统、方法和产品。源提供表示数字图像的数据信号(118)。源具体可以包括数码相机形式的透镜(114)和数字传感器(116)，或者具体可以包括接口(306)，用于接收来自已获取、存储、或生成数据信号的外部系统的数据信号。然后，第一编码单元(128、502)将上述数据信号光学地写入光磁底片中，以及第二编码单元(130)将上述数据信号磁性地写入光磁底片中。
文档编号H04N1/00GK101167345SQ200680007986
公开日2008年4月23日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年1月14日
发明者蔡吉章 申请人:蔡吉章