CN101998060B - 通过使用自动聚焦确定抖动图像的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种通过使用自动聚焦确定抖动图像的方法和设备。所述方法包括：计算预览图像的最大AF值和根据预览图像下采样的捕捉的图像的最大AF值，比较预览图像的最大AF值和捕捉的图像的最大AF值，以确定捕捉的图像是否是抖动图像。

Description

通过使用自动聚焦确定抖动图像的方法和设备

本申请要求于2009年8月24日提交到韩国知识产权局的第10-2009-0078172号韩国专利申请的利益，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种图像处理，更具体地讲，涉及一种通过使用自动聚焦确定图像是否是抖动图像的方法和设备。

背景技术

通常，光学数字系统(相机)使用自动聚焦(AF)功能来自动调整特定对象上的焦点。此外，大多数紧凑型数码相机使用通过镜头(TTL)对比度检测来精确地微调并限定对象。这样的紧凑型数码相机不具有单独的AF传感器，并且通过分析经过电荷耦合器件(CCD)/互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器获得的图像的对比度来调整焦点。

调整数码相机的拍摄透镜的焦点的传统方法包括：通过使用诸如CCD的图像拾取装置执行对象图像的光电转换来产生图像信号；通过在捕捉的图像的预定AF区域从图像信号提取高频分量来计算AF估计值，AF估计值是图像的对比度值；基于AF估计值检测拍摄透镜的焦点位置。根据该方法，在沿光轴方向移动聚焦透镜的同时从聚焦透镜的每个焦点位置计算AF估计值，并将具有最大AF估计值的位置检测为焦点位置。通过使用高通滤波器(HPF)过滤亮度分量并组合获得的结果来获得AF估计值。

同时，用户从存储在数码相机的多幅图像中选择高质量图像，检查选择的图像，并将选择的图像上传到web服务器。当使用重放装置或计算机搜索图像时，用户还删除低质量图像，例如，抖动图像。

可能由于各种原因产生抖动图像，例如，当捕捉对象的图像时对象的移动、夜间或室内拍摄时的长曝光时间、当按下快门按钮时用户的手颤抖、或者数码相机的移动。因此，难以从存储在数码相机的多幅图像中单独地选择抖动图像，并删除抖动图像。

发明内容

本发明提供一种当拍摄或再现图像时，通过使用自动聚焦(AF)来确定由于手颤抖、拍摄对象的移动等引起的抖动图像的方法和设备。

根据本发明的一方面，提供一种使用自动聚焦(AF)确定抖动图像的方法，所述方法包括：通过对预览图像执行AF来计算第一最大AF值，并存储计算的第一最大AF值；根据预览图像的分辨率对捕捉的图像采样；通过对采样的捕捉的图像执行AF来计算第二最大AF值；比较存储的第一最大AF值与第二最大AF值；基于比较结果来确定捕捉的图像是否是抖动图像。

所述确定的步骤可通过确定第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值是否大于预定阈值来执行。

所述方法还可包括：如果捕捉的图像是抖动图像，则显示消息。

所述方法还可包括：如果捕捉的图像是抖动图像，则根据用户的选择删除捕捉的图像。

所述方法还可包括：如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值小于所述阈值，则将捕捉的图像存储在第一文件夹中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于所述阈值，则将捕捉的图像存储在第二文件夹中。

所述方法还可包括：根据用户的选择删除存储在第二文件夹中的捕捉的图像。

所述方法还可包括：存储计算的第二最大AF值存储与捕捉的图像。

第二最大AF值可存储在捕捉的图像的可交换图像文件(EXIF)中。

当再现捕捉的图像时，通过使用存储的第二最大AF值来确定捕捉的图像是否是抖动图像。

当再现捕捉的图像时，可显示指示图像是抖动图像的图标。

根据本发明的另一方面，提供一种确定抖动图像的设备，所述设备包括：图像信号处理器，根据预览图像的分辨率对捕捉的图像采样；自动聚焦(AF)模块，通过对预览图像执行AF来计算第一最大AF值，并通过对采样的捕捉的图像执行AF来计算第二最大AF值；控制器，比较第一最大AF值和第二最大AF值，并基于比较结果来确定捕捉的图像是否是抖动图像。

所述设备还可包括：存储单元，存储第一最大AF值。

如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于预定阈值，则控制器可确定捕捉的图像是抖动图像。

如果捕捉的图像是抖动图像，则控制器可输出信号。

如果捕捉的图像是抖动图像，则控制器可根据用户的选择删除捕捉的图像。

如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值小于所述阈值，则控制器可将捕捉的图像存储在第一文件夹中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于所述阈值，则控制器可将捕捉的图像存储在第二文件夹中。

控制器可将计算的第二最大AF值存储在捕捉的图像中。

控制器可将第二最大AF值存储在捕捉的图像的可交换图像文件(EXIF)中。

当再现捕捉的图像时，控制器可通过使用存储的第二最大AF值来确定捕捉的图像是否是抖动图像。

根据本发明的另一方面，提供一种使用自动聚焦(AF)来确定图像是否是抖动图像的方法。所述方法包括：计算在聚焦透镜位置获得的预览图像的第一AF值，并存储计算的第一AF值；计算在聚焦透镜位置获得的捕捉的图像的第二AF值；比较存储的第一AF值与第二AF值；基于比较结果来确定捕捉的图像是否是抖动图像。

所述计算第一AF值的步骤可包括：计算在聚焦透镜位置获得的预览图像的第一AF值，并存储计算的第一AF值，其中，通过响应于接收用户命令执行自动聚焦来获得所述聚焦透镜位置。

所述计算第二AF值的步骤可包括：将在聚焦透镜位置获得的捕捉的图像缩小到预览图像的分辨率；计算捕捉的图像的第二AF值。

根据本发明的另一方面，提供一种记录有用于执行所述方法的程序的计算机可读记录介质。

附图说明

通过参照附图对本发明示例性实施例进行的详细描述，本发明的以上和其他特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示意性地示出数字拍摄设备的示例的框图；

图2是图1所示的数字信号处理器的框图；

图3是示出使用自动聚焦(AF)确定图像是否是抖动图像的方法的示例的流程图；

图4是示出使用AF确定图像是否是抖动图像的方法的另一示例的流程图；

图5是示出使用AF确定图像是否是抖动图像的方法的示例的流程图。

具体实施方式

因此，本领域需要一种使用自动聚焦(AF)确定抖动图像的设备和方法。所述方法包括：通过对预览图像执行AF来计算第一最大AF值，并存储计算的AF值；根据预览图像的分辨率对捕捉的图像采样；通过对采样的捕捉的图像执行AF来计算第二最大AF值；比较存储的第一最大AF值与第二最大AF值；基于比较结果确定捕捉的图像是否是抖动的。

在下文中，将参照附图更全面地描述本发明，在附图中显示本发明的示例性实施例。省略关于对本领域普通技术人员已知的功能或配置的详细描述。

除非另外定义，否则这里使用的技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的含义。

图1是示意性地示出数码相机100的示例的框图，数码相机100是数字拍摄设备的示例。图2是图1所示的数字信号处理器70的示例的框图。

参照图1，数码相机100包括光学单元10、光学驱动器11、图像拾取装置15、图像拾取装置控制器16、操作器20、程序存储单元30、缓冲存储单元40、数据存储单元50、显示控制器60、数据驱动器61、扫描驱动器63、显示单元65和数字信号处理器(DSP)70。

光学单元10从将被拍摄的对象接收光信号，将光信号发送到图像拾取装置15。光学单元10可包括变焦透镜和聚焦透镜中的至少一个，变焦透镜根据焦距使视角变窄或变宽，聚焦透镜调整对象上的焦点。此外，光学单元10还可包括调整光强度的光圈。

光学驱动器11调整透镜的位置或光圈的打开/关闭。通过移动透镜的位置来调整焦点，通过关闭/打开光圈来调整光强度。光学驱动器11根据控信号控制光学单元10，所述控制信号根据实时接收的图像信号自动产生，或者是通过用户输入的控制信号。

响应于光学单元10接收的光信号，在图像拾取装置15的光接收表面上形成对象的图像。图像拾取装置15是将光信号转换为电信号的光电转换装置，并且可以是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)。可通过图像拾取装置控制器16来调整图像拾取装置15的灵敏度等。图像拾取装置控制器16根据控制信号控制图像拾取装置15，所述控制信号根据实时接收的图像信号自动产生，或者是通过用户输入的控制信号。

操作器20可从外部源接收控制信号，例如从用户接收控制信号。操作器20可包括：快门释放按钮，接收用于通过将图像拾取装置15曝光预定时间来捕捉图像的快门释放信号；电源按钮，供应电源；广角变焦按钮和远距变焦按钮，根据输入信号使视角变宽或变窄；各种功能按钮，用于输入字符，选择模式(例如，拍摄模式和再现模式)，选择白平衡设置功能或曝光设置功能。操作器20的结构不受限制，只要操作器20能够接收用户输入的信号。操作器20的示例包括键盘、触摸板、触摸屏和遥控器。此外，用户可使用操作器20选择再现模式或抖动图像检测模式。

数码相机100包括：程序存储单元30，存储程序，例如，用于驱动数码相机100的操作系统和应用系统；缓冲存储单元40，临时存储执行操作所需的数据或结果数据；数据存储单元50，存储程序所需的各种类型的信息以及包括图像信号的图像文件。

此外，数码相机100包括：显示控制器60，控制显示单元65显示数码相机100的操作状态或由数码相机100拍摄的图像的信息；数据驱动器61和扫描驱动器63，发送从显示控制器60接收的显示数据；显示单元65，根据从数据驱动器61和扫描驱动器63接收的信号来显示预定图像。显示单元65可以是液晶显示面板(LCD)、有机发光显示面板(OLED)或电泳显示面板(EPD)。此外，显示单元65在实时取景屏幕中显示用于对象和背景的AF窗口。显示单元65还基于AF的结果显示AF已经成功或者没有成功的消息。

数码相机100还包括DSP70，DSP70处理接收的图像信号，并且根据接收的图像信号或外部输入信号控制每个部件。

将参照图2描述DSP70的示例。

参照图2，DSP70包括控制器71、图像信号处理器72和AF模块73。DSP70是用于确定抖动图像的设备。

控制器71控制DSP70的整体操作。

控制器71控制图像信号处理器72根据预览图像的分辨率对捕捉的图像下采样。下采样可包括降低捕捉的图像的分辨率以匹配预览图像的分辨率。控制器还控制AF模块73对从图像拾取装置15接收的预览图像和捕捉的图像自动聚焦。

AF模块73对输入的预览图像执行AF以计算最大AF值(第一最大AF值)，并对捕捉的图像执行AF以计算最大AF值(第二最大AF值)。第一最大AF值是当用户半按下快门按钮(S1)时，在通过对预览图像执行AF获得的聚焦透镜位置计算的AF估计值。第二最大AF值可以是这样的AF估计值，通过根据预览图像的分辨率对当用户完全按下快门按钮(S2)时捕捉的图像下采样，并对下采样的捕捉的图像执行AF获得该AF估计值。

控制器71比较AF模块73计算的第一最大AF值和第二最大AF值，并基于比较结果确定捕捉的图像是否是抖动图像。即，如果第一最大AF值和第二最大AF值彼此近似相等，则确定捕捉的图像不是抖动图像。如果第一最大AF值和第二最大AF值彼此不同，则确定捕捉的图像是抖动图像。用于确定图像是否是抖动图像的值可以是第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值。在示例性实施例中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于预定阈值，则确定捕捉的图像是抖动图像。另一方面，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值小于所述阈值，则确定捕捉的图像不是抖动图像。可基于用户认为是抖动的图像和用户认为不是抖动的图像的比较来确定所述阈值。

控制器71控制数据存储单元50存储AF模块73计算的第一最大AF值。因此，通过在执行拍摄之后比较捕捉的图像的AF值和第一最大AF值，或者通过比较在再现图像时提取的图像的AF值和第一最大AF值，来检测抖动图像。当捕捉的图像被压缩和记录时，控制器71存储捕捉的图像的第二最大AF值以及捕捉的图像。在这点上，可以将捕捉的图像的第二最大AF值以及捕捉的图像存储在捕捉的图像的可交换图像文件(EXIF)中。

此外，如果捕捉的图像是抖动图像，则控制器71通知用户或者根据用户的选择删除捕捉的图像。此外，使用上述方法将图像分类为抖动图像或非抖动图像，并存储在不同的文件夹中。

图像信号处理器72对根据控制器71捕捉的图像采样，以对应于预览图像的分辨率。在这点上，使用从图像拾取装置15(例如，CCD)获得的原始数据对捕捉的图像执行AF。然而，使用从原始数据采样的数据对预览图像执行AF。因此，在对捕捉的图像执行AF之前，根据采样的预览图像的分辨率对捕捉的图像下采样，并且对捕捉的图像执行AF。在这点上，采样方法可根据图像拾取装置的类型改变。

图像信号处理器72将从图像拾取装置15接收的图像信号转换为数字信号，并执行图像信号处理，例如，伽马校正、滤色镜阵列插值、颜色矩阵变换、颜色校正以及颜色增强，以转换为用户所期望的图像信号。图像信号处理器72还可执行自动白平衡和自动曝光算法。此外，图像信号处理器72使用缩放器调整图像数据的大小，并通过压缩图像数据产生具有预定格式的图像文件。可选择地，图像信号处理器72可解压缩图像文件。图像信号处理器72对在拍摄之前在预览模式下实时输入的图像信号执行上述图像信号处理，或者对响应于快门释放信号输入的图像信号执行上述图像信号处理。此外，可对各个图像信号执行不同的图像信号处理。

AF模块73根据控制器71的控制，对预览图像和根据预览图像的大小和分辨率下采样的捕捉的图像执行AF。即，为了确定捕捉的图像是否是抖动图像，比较在执行AF操作时确定的预览图像的最大AF值和通过对捕捉的图像下采样并对下采样的捕捉的图像执行AF获得最大AF值。在AF模块73的另一示例中，AF模块73在不对捕捉的图像下采样的情况下，对捕捉的图像执行AF。

将更详细地描述AF操作的示例。在捕捉的图像的预览图像中选择AF区域。通过在将被用户拍摄的对象上定位正方形窗口来固定AF区域。构成预览图像的所有帧的每个图像信号通过提取边缘图像的高通滤波器(HPF)。在这点上，所有帧表示构成预览图像的图像帧。例如，预览图像可包括10帧。此外，当图像信号通过HPF时，提取每帧的图像信号的高频分量。因为聚焦的图像具有高灵敏度，并因此具有许多高频分量，所以提取图像信号的高频分量并对所有边缘图像的边缘数据的量求和。即，提取的高频分量被积分。确定聚焦透镜的位置以对应于积分数据的量最大的帧的AF值。即，通过选择具有最大边缘信息量的帧的AF值，将AF值最大的聚焦透镜的位置确定为焦点，并将聚焦透镜移动到该位置，来执行AF处理。通过顺序地移动聚焦透镜(未示出)以获得AF值并将聚焦透镜定位在AF值最大的位置，来执行确定聚焦透镜的处理。图像信号的高频分量在焦点处最大化，从而控制聚焦透镜位于具有最大AF值的位置。

图3是示出使用AF确定抖动图像的方法的示例的流程图。

参照图3，在操作300输入预览图像。在操作302，当用户半按下快门按钮S1时对预览图像执行AF，以计算最大AF值。在操作304，存储在操作302计算的预览图像的最大AF值。在操作306，当用户完全按下快门按钮S2时捕捉图像。在操作308，根据预览图像对捕捉的图像下采样。在操作310，对下采样的捕捉的图像执行AF以计算最大AF值。在操作312，比较预览图像的最大AF值和捕捉的图像的最大AF值。在操作314，基于比较结果确定捕捉的图像是否是抖动图像。

图4是示出使用AF确定抖动图像的方法的示例的流程图。

参照图4，在操作400输入预览图像。当在操作402半按下快门按钮S1时，在操作404，在移动聚焦透镜时计算AF值。如果在操作406聚焦透镜位于远界限(farlimit)，则在操作408，将聚焦透镜的位置固定在与在操作404计算的最大AF值相应的位置。

在操作410，存储计算的预览图像的最大AF值。

当在操作412完全按下快门按钮(S2)时，在操作414捕捉将被输入的图像。在操作416，根据预览图像对捕捉的图像下采样。在操作418，对下采样的捕捉的图像执行AF以计算最大AF值。在这种情况下，通过使用HPF过滤下采样的捕捉的图像并对所得结果积分来执行AF。

在操作420，比较在操作410存储的预览图像的最大AF值和在操作418计算的捕捉的图像的最大AF值。

如果在操作422，预览图像的最大AF值近似等于捕捉的图像的最大AF值，则在操作424，确定图像不是抖动图像，如果在操作422，预览图像的最大AF值不近似等于捕捉的图像的最大AF值，则在操作426，确定图像是抖动图像。

通过显示询问用户是否删除抖动图像的消息，可方便地删除被确定为抖动图像的图像。此外，如果图像被确定为抖动图像，则指示图像是抖动图像的图标可以与该图像一起被显示。

图5是示出使用AF确定抖动图像的方法的另一示例的流程图。

参照图5，在执行操作418之后，在操作500计算捕捉的图像的最大AF值。在这点上，通过使用HPF过滤下采样的捕捉的图像并对所得结果积分来获得最大AF值。

在操作502，存储捕捉的图像和在操作500计算的最大AF值。捕捉的图像被压缩，并且捕捉的图像的最大AF值被存储在将被记录在记录介质中的EXIF中。

在操作504和506，根据用户的选择执行再现模式，并显示图像。在操作508，根据用户的选择执行抖动图像检测模式。

在操作510，存储的预览图像的最大AF值和在操作502存储的捕捉的图像的最大AF值被提取并被彼此比较。

在操作512，如果预览图像的最大AF值和捕捉的图像的最大AF值彼此近似相等，则将捕捉的图像存储在第一文件夹中。如果预览图像的最大AF值和捕捉的图像的最大AF值彼此不同，则将捕捉的图像存储在第二文件夹中。在这点上，非抖动图像被存储在第一文件夹中，抖动图像被存储在第二文件夹中。

如果在操作518最后的图像被存储在记录介质中，则在操作520确定是否删除第二文件夹。在操作522，根据用户的选择删除第二文件夹的图像。

根据本发明实施例的确定抖动图像的方法，可在再现模式下简单地将存储在记录介质中的图像分类为抖动图像和非抖动图像，并可简单地删除抖动图像。

关于作为拍摄设备的示例的数码相机描述了本发明的上述实施例，然而，所述实施例还应用于相机电话、个人数字助理(PDA)和便携式多媒体播放器(PMP)，它们都包括相机。

根据本发明实施例的确定抖动图像的方法，可在拍摄或再现图像时使用AF来确定抖动图像。

为了方便，在以上描述中，描述的功能已被划分为多个单元；然而，单元的数量可改变，并且上述功能可被不同地划分在单元中，或者上述功能可以不使用单元来执行。结合这里公开的实施例描述的各种说明性单元可使用设计为执行执行这里描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或者它们的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是，作为可选替换，所述处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实现为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、与DSP核心结合的一个或多个微处理器的组合、或者任何其他这种配置。尽管已经参照本发明的示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行形式和细节上的各种改变。本发明还可实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可存储其后能由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质可限制为可存储其后能由计算机系统读取的数据的物理数据存储装置。

计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等。计算机可读记录介质还可分布在网络连接的计算机系统上，从而计算机可读代码可以以分布方式被存储和执行。

尽管已经参照本发明的优选实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行形式和细节上的各种改变。优选实施例应该仅被理解为描述性，而不是限制性的目的。因此，本发明的范围不是由本发明的详细描述限定，而是由权利要求限定，所述范围内的所有不同将被解释为包括在本发明中。

Claims (13)

1.一种使用自动聚焦AF确定抖动图像的方法，所述方法包括：

通过对预览图像执行AF来计算第一最大AF值，并存储计算的第一最大AF值；

根据预览图像的分辨率对捕捉的图像采样；

通过对采样的捕捉的图像执行AF来计算第二最大AF值；

比较存储的第一最大AF值与第二最大AF值；

基于比较结果来确定捕捉的图像是否是抖动图像，

其中，AF值是图像的对比度值，

其中，所述确定的步骤通过确定第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值是否大于预定阈值来执行。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：如果捕捉的图像是抖动图像，则显示消息。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：如果捕捉的图像是抖动图像，则根据用户的选择删除捕捉的图像。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值小于所述阈值，则将捕捉的图像存储在第一文件夹中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于所述阈值，则将捕捉的图像存储在第二文件夹中。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：根据用户的选择删除存储在第二文件夹中的捕捉的图像。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：存储计算的第二最大AF值存储与捕捉的图像，

其中，第二最大AF值存储在捕捉的图像的可交换图像文件EXIF中。

7.如权利要求6所述的方法，其中，当再现捕捉的图像时，通过使用存储的第二最大AF值来确定捕捉的图像是否是抖动图像，

其中，当再现捕捉的图像时，显示指示图像是抖动图像的图标。

8.一种确定抖动图像的设备，所述设备包括：

图像信号处理器，根据预览图像的分辨率对捕捉的图像采样；

自动聚焦AF模块，通过对预览图像执行AF来计算第一最大AF值，并通过对采样的捕捉的图像执行AF来计算第二最大AF值；

控制器，比较第一最大AF值和第二最大AF值，并基于比较结果来确定捕捉的图像是否是抖动图像，

其中，AF值是图像的对比度值，

其中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于预定阈值，则控制器确定捕捉的图像是抖动图像。

9.如权利要求8所述的设备，还包括：存储单元，存储第一最大AF值。

10.如权利要求8所述的设备，其中，如果捕捉的图像是抖动图像，则控制器输出信号，

其中，如果捕捉的图像是抖动图像，则控制器根据用户的选择删除捕捉的图像。

11.如权利要求8所述的设备，其中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值小于所述阈值，则控制器将捕捉的图像存储在第一文件夹中，如果第一最大AF值和第二最大AF值之间的差值大于所述阈值，则控制器将捕捉的图像存储在第二文件夹中。

12.如权利要求8所述的设备，其中，控制器存储计算的第二最大AF值存储与捕捉的图像，

其中，控制器将第二最大AF值存储在捕捉的图像的可交换图像文件EXIF中。

13.如权利要求8所述的设备，其中，当再现捕捉的图像时，控制器通过使用存储的第二最大AF值来确定捕捉的图像是否是抖动图像。