專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)碼印相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于數(shù)碼記錄圖象的復(fù)制裝置，更具體說(shuō)是屬于用面陣視頻顯示數(shù)字光源，如彩色陰極射線(xiàn)顯示管(CRT)等曝光，用感光紙印相的數(shù)碼圖象的印相裝置。
由于電荷耦合器件(CCD)技術(shù)的發(fā)展，電視領(lǐng)域的攝-錄一體機(jī)中已經(jīng)普遍采用。普通數(shù)碼照相機(jī)像素的數(shù)目已達(dá)到百萬(wàn)個(gè)，最近已經(jīng)有多種CCD器件制造的數(shù)碼照相機(jī)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，例如SONY產(chǎn)品MVC-FD81數(shù)碼照相機(jī)的象素是1024×768。在新聞，網(wǎng)頁(yè)制作等特定領(lǐng)域中，中檔次的數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)體現(xiàn)出其優(yōu)越性。數(shù)碼照相機(jī)的記錄媒體可以用磁帶，和電視攝錄機(jī)一樣，便于在電視機(jī)上放映。也有用磁盤(pán)記錄的，更大的數(shù)碼影象還可以用光盤(pán)。數(shù)碼影象可以用計(jì)算機(jī)的顯示器顯示，還可以用計(jì)算機(jī)對(duì)于數(shù)碼影象進(jìn)行處理。相對(duì)于傳統(tǒng)的感光材料的攝影技術(shù)而言，數(shù)碼影象的優(yōu)勢(shì)在于1、操作簡(jiǎn)便，可減少中間步驟對(duì)影象素質(zhì)的影響；2、存儲(chǔ)便利，便于查詢(xún)；3、可進(jìn)行無(wú)影象損失的復(fù)制；4、可方便進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送；5、可進(jìn)行影象色彩、密度等可視化調(diào)節(jié)；6、加鏡、加字、遮擋等特技可簡(jiǎn)單的完成。作為一種照相技術(shù)，數(shù)碼照相技術(shù)同樣也有印相得到照片的需求，這就要求把數(shù)碼影象(即記錄媒體中記錄的數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)化為平面上的彩色圖片，即數(shù)碼影象的輸出。通常采用的是彩色打印裝置，即把一幅圖象或電視的一幀打印出來(lái)。彩色打印機(jī)又可分為彩色噴墨、彩色激光和彩色熱升華打印。但是彩色噴墨速度慢，形成一個(gè)中間色調(diào)的點(diǎn)需噴四至六次，每次著墨點(diǎn)不重合使影象銳度欠佳，且缺乏層次。彩色噴墨打印的另一個(gè)缺點(diǎn)是容易退色，保存時(shí)間半年至一年。彩色激光打印速度快，文字清晰，但是幅面小影象素質(zhì)差。彩色熱升華打印清晰度高，連續(xù)色調(diào)輸出，但最大幅面小，色彩過(guò)于夸張，在暗部經(jīng)常有跳躍性條紋，熱升華相紙對(duì)紫外線(xiàn)及熱力敏感，易退色。這三種彩色打印的成本都比彩色印相紙高。再加上彩色洗印放大的技術(shù)設(shè)備成熟，相紙可以長(zhǎng)期保存，所以用彩色印相紙輸出數(shù)碼照相的照片，符合普遍的各種用戶(hù)的需要。用印相紙輸出需要曝光，曝光可以用三色激光方式，如意大利得士公司的產(chǎn)品LAMDA130，但是設(shè)備價(jià)格過(guò)于昂貴(單臺(tái)高于300萬(wàn)元)。一般的曝光要有負(fù)片和白光源，但是實(shí)際上并不需要制作真正的負(fù)片，而是利用面陣的視頻顯示數(shù)字光源代替負(fù)片和白光源。這種光源可以用發(fā)光二極管(LED)，例如柯達(dá)LED20P，然而由于LED光強(qiáng)較低，需要使用專(zhuān)門(mén)制作的高感相紙，影象素質(zhì)和成本都不能令人滿(mǎn)意，此外LED易損壞，設(shè)備故障率高，單臺(tái)價(jià)格高于120萬(wàn)元。合乎理想的方式是用彩色顯示管CRT，面陣或線(xiàn)陣均可。現(xiàn)在已經(jīng)有產(chǎn)品如日本諾日士QSS-2301和富士SFA-248的傳統(tǒng)彩擴(kuò)機(jī)上應(yīng)用CRT，但由于光路和功能設(shè)計(jì)的缺陷，在QSS-2301等設(shè)備上制作相拌索引等小尺寸片(小于4×6寸)質(zhì)量尚可，而片幅加大后素質(zhì)急劇下降，如12×18英寸(最大)，由于象素?cái)?shù)目有限(CRT的象素目前還很難超過(guò)2000×2000)，其效果已不能令人接受。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種改進(jìn)的面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光的數(shù)碼影象的彩色印相機(jī)，對(duì)于數(shù)碼影象進(jìn)行處理，對(duì)于印相部分進(jìn)行控制，分多幀分別曝光，能在大幅面(10×15英寸及以上)彩印時(shí)保持良好的素質(zhì)，并利用標(biāo)準(zhǔn)的沖洗工藝對(duì)于曝光的相紙進(jìn)行沖洗加工。所說(shuō)的面陣視頻顯示數(shù)字光源是指CRT或LED、液晶顯示裝置、等離子體視頻顯示裝置、YAG晶體投影裝置等，即能夠用于電子圖象顯示的視頻光源。
本實(shí)用新型的數(shù)碼印相機(jī)，包括數(shù)碼影象計(jì)算機(jī)處理部分、面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分和感光相紙的沖洗部分；數(shù)碼影象計(jì)算機(jī)處理部分由計(jì)算機(jī)，數(shù)碼記錄媒體的輸入裝置，將數(shù)碼影象的亮度、色度反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)數(shù)碼影象的變換裝置組成；面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分由CRT或LED、液晶顯示裝置、等離子體視頻顯示裝置、YAG晶體投影裝置，以及投影鏡頭組成；其特征是數(shù)碼影象的計(jì)算機(jī)處理部分備有將大幅影象畫(huà)面切分成多幀面陣畫(huà)面的分幀處理裝置和將相鄰兩幀畫(huà)面拼接的“漸層式”幀邊緣處理裝置；面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分之中，曝光的成像采用縮放投影透鏡，電子快門(mén)，濾光片和曝光部分的機(jī)罩，控制面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分在兩個(gè)相互垂直方向步進(jìn)移動(dòng)的電路和機(jī)械裝置；感光相紙的沖洗部分采用標(biāo)準(zhǔn)RA-4沖洗工藝的沖洗機(jī)對(duì)曝光后的相紙進(jìn)行彩顯-漂定-水洗-烘干的沖洗過(guò)程，以及預(yù)進(jìn)紙、切紙、出紙的走紙裝置。
以下結(jié)合附圖對(duì)于本實(shí)用新型的實(shí)施例加以詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)三個(gè)部分的構(gòu)造示意圖其中1代表數(shù)碼影象的計(jì)算機(jī)處理部分，2代表面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分，3代表感光相紙的沖洗部分。
圖2是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)的CRT實(shí)施例工作流程圖。
圖3是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)一個(gè)實(shí)施例的數(shù)碼影象計(jì)算機(jī)處理部分的相鄰兩幀拼接的示意圖，其中4、5代表相鄰兩幀，中間的6代表過(guò)渡區(qū)。
圖4是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)一個(gè)實(shí)施例的單幀CRT畫(huà)面曝光部分的光路示意圖，其中7代表CRT，8代表光欄，9代表電子快門(mén)，10代表投影鏡頭，11代表濾色片，12代表機(jī)罩。
圖5是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)曝光部分和相紙的立體圖，其中13代表CRT和投影鏡頭，14代表X方向?qū)к墸?5代表Y方向?qū)к墸?6代表出紙輪，17代表進(jìn)紙輪，18代表切刀，19代表相紙平面。
圖6是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)使用的變形矯正工作流程圖。
圖7是本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)使用的失光補(bǔ)償工作流程圖。
如圖2所示的本實(shí)用新型實(shí)施例的工作流程圖，其中所說(shuō)的光頭就是面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分的簡(jiǎn)稱(chēng)。圖象處理首先就是當(dāng)圖象的象素?cái)?shù)目超過(guò)顯示器的象素?cái)?shù)目時(shí)就將其切分成多幀，即分幀處理，有相鄰兩幀拼接時(shí)就使用幀邊緣處理技術(shù)。
在面陣視頻顯示數(shù)字光源拼接曝光過(guò)程中，僅靠光學(xué)及機(jī)械定位的方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的拼接是難度極高的，實(shí)驗(yàn)表明人眼對(duì)0.01毫米的細(xì)線(xiàn)也能準(zhǔn)確辨認(rèn)。而利用機(jī)械的方法使拼接誤差達(dá)到0.01毫米以?xún)?nèi)的難度較大，而且對(duì)加工要求很高，致使造價(jià)很高，本實(shí)用新型采取“漸層式”幀邊緣處理技術(shù)，解決了面陣拼接中由系統(tǒng)誤差引起的圖象失真現(xiàn)象。如圖3所示，在幀1和幀2拼接的過(guò)程中，將幀1右側(cè)的10％左右的面積處理成由亮到暗的過(guò)渡區(qū)(從左到右)。同樣，幀2的左側(cè)(從左至右)為由暗到亮，這樣在光頭移動(dòng)曝光時(shí)使幀1與幀2有部分重合(即過(guò)渡帶的部分重合)，形成漸層式曝光。這樣即使兩幀之間走位略有誤差(誤差范圍＜0．3毫米)。由于結(jié)合部是漸變的，在一定范圍內(nèi)人眼無(wú)法分辨，這樣便成功地解決了拼接誤差問(wèn)題。
圖4所示的單幀CRT光頭結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有大的差別。
圖5所示的本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的CRT光頭和相紙的立體圖中看出，CRT光頭13是在X，Y兩個(gè)方向的導(dǎo)軌14、15上運(yùn)動(dòng)。相紙由進(jìn)紙輪17和出紙輪16控制，兩個(gè)進(jìn)紙輪之間有切相紙的切刀18。切下的相紙由沖洗機(jī)接口進(jìn)入沖洗機(jī)。本實(shí)用新型采用標(biāo)準(zhǔn)RA-4的沖洗工藝的沖洗機(jī)對(duì)曝光后的相紙進(jìn)行彩顯-漂定-水洗-烘干的沖洗過(guò)程，最后得到彩色照片。由于這部分是現(xiàn)有技術(shù)，在此不詳細(xì)敘述。
由于CRT等顯示器的成像掃描頻率、光學(xué)成像畸變等因素影響，使其通過(guò)投影鏡頭所成的像帶有一定的畸變，例如矩形的像不是標(biāo)準(zhǔn)的矩形。對(duì)于單幀的圖象，畸變或許可以容忍，對(duì)于多幀拼接時(shí)就成為特殊的問(wèn)題。本實(shí)用新型中利用一種變形曲線(xiàn)對(duì)所要發(fā)送的單幀圖象進(jìn)行變形補(bǔ)償，使補(bǔ)償過(guò)的矩形圖象成像后成為標(biāo)準(zhǔn)的矩形。本實(shí)用新型所使用變形矯正工作流程如圖6所示。將未校正的帶有測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試圖發(fā)往CRT等顯示器，如有變形就利用所得的變形標(biāo)定變形補(bǔ)償曲線(xiàn)，利用變形補(bǔ)償曲線(xiàn)對(duì)待印的圖象進(jìn)行補(bǔ)償。
由于CRT等顯示器中央與兩邊發(fā)光強(qiáng)度不同，以及光學(xué)鏡頭成像的強(qiáng)度不均，因此存在有成像中心與兩側(cè)曝光不均勻的現(xiàn)象，可以稱(chēng)之為“失光”。失光對(duì)于單幀圖象還可以容忍，對(duì)于多幀拼接時(shí)就成為一個(gè)特殊的問(wèn)題。本實(shí)用新型針對(duì)此問(wèn)題開(kāi)發(fā)了失光補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，對(duì)于紅、綠、藍(lán)三色光源分別進(jìn)行失光補(bǔ)償。如圖7所示，其中是以紅色為例，綠、藍(lán)色可以類(lèi)推。將一張均勻的紅色圖象發(fā)往CRT等顯示器，從每一點(diǎn)的顏色誤差求出一個(gè)光源的逐點(diǎn)補(bǔ)償比例矩陣，利用此矩陣對(duì)待印圖象進(jìn)行失光補(bǔ)償。
由于不同品牌型號(hào)的感光相紙其特性各不相同，因此在本實(shí)用新型的計(jì)算機(jī)控制軟件中實(shí)現(xiàn)了多種相紙色彩管理，用戶(hù)可以方便地自己定義色彩曲線(xiàn)來(lái)調(diào)節(jié)光源的曝光特性，實(shí)現(xiàn)閉路色彩管理。
參照?qǐng)D2對(duì)本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)的實(shí)施例工作流程加以說(shuō)明。首先是圖象處理用計(jì)算機(jī)對(duì)所要輸出的數(shù)字圖象進(jìn)行切分、色彩調(diào)節(jié)、失光補(bǔ)償、光學(xué)畸變校正等多種圖象預(yù)處理工作，為曝光過(guò)程準(zhǔn)備數(shù)據(jù)。
預(yù)進(jìn)紙由計(jì)算機(jī)發(fā)出命令控制進(jìn)紙步進(jìn)電機(jī)，按指定的紙張大小進(jìn)紙。
切紙由計(jì)算機(jī)發(fā)出命令控制切刀電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)切紙刀切紙。
進(jìn)紙到位經(jīng)過(guò)裁切的相紙由電機(jī)帶動(dòng)達(dá)到指定曝光位置。
光頭歸零光頭由X方向及Y方向步進(jìn)電機(jī)控制通過(guò)雙向?qū)к壔貧w曝光的初始位置。
單幀曝光由計(jì)算機(jī)通過(guò)視頻口發(fā)送一幀數(shù)據(jù)到CRT并打開(kāi)快門(mén)將圖象曝光到指定相紙區(qū)域。
CRT光頭移動(dòng)光頭通過(guò)X方向及Y方向步進(jìn)電機(jī)控制在導(dǎo)軌上移動(dòng)并達(dá)到指定位置進(jìn)行再次曝光。
通過(guò)曝光及CRT光頭移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整張相紙的分塊拼接曝光。
出紙曝光結(jié)束后，由進(jìn)/出紙電機(jī)將相紙送往沖洗機(jī)進(jìn)行沖洗。
沖洗用沖洗機(jī)對(duì)曝光后的相紙進(jìn)行彩顯-漂定-水洗-烘干的沖洗過(guò)程，并最終得到彩色照片。
本實(shí)用新型的實(shí)施例中選擇Sony公司生產(chǎn)的特麗瓏型CRT，14-21英寸，柵距≤0.3毫米。由于該類(lèi)型的CRT管具有平面度好，亮度、對(duì)比度高，色彩表現(xiàn)豐富，分辨率高等特點(diǎn)，對(duì)獲得高品質(zhì)的圖象是較好選擇。電子快門(mén)用于對(duì)單幀曝光時(shí)間的控制，曝光時(shí)間范圍是0.5-64秒。投影透鏡的物面尺寸是160×240毫米-300×450毫米，像面尺寸是100×130毫米-135×160毫米。單幀分辨率為1024×768-1900×1340。
為了擴(kuò)大本實(shí)用新型數(shù)碼印相機(jī)的輸入信息來(lái)源，不但可以用數(shù)碼照相機(jī)或其他數(shù)碼圖象的記錄媒體直接輸入，還可以用一個(gè)掃描儀將底片、照片或其他印刷品，甚至是平面的藝術(shù)品轉(zhuǎn)化為數(shù)碼圖象信息，然后輸入計(jì)算機(jī)處理后通過(guò)印相機(jī)得到彩色照片，這樣就進(jìn)一步擴(kuò)大了本實(shí)用新型的用途。
本實(shí)用新型的計(jì)算機(jī)處理裝置，如分幀處理、幀邊緣處理、畸變矯正處理、失光補(bǔ)償處理和色彩閉路管理等，都可以裝置在計(jì)算機(jī)內(nèi)，也可以作為計(jì)算機(jī)的附件。此外，將來(lái)在本實(shí)用新型產(chǎn)品出售時(shí)，還可以配送多種軟件，如自我形象設(shè)計(jì)系統(tǒng)，夢(mèng)想影院情境婚紗創(chuàng)意系統(tǒng)，以及專(zhuān)業(yè)圖庫(kù)和專(zhuān)用素材庫(kù)等，更進(jìn)一步擴(kuò)大用途。
本實(shí)用新型的數(shù)碼印相機(jī)采用了面陣視頻顯示數(shù)字光源拼接技術(shù)，成功地解決了對(duì)大幅面(10×15英寸及以上幅面)高精度數(shù)碼圖象的曝光問(wèn)題。本實(shí)用新型采用CRT等面陣顯示器件作為曝光器件，克服了“三色激光逐點(diǎn)曝光方式”和“LED線(xiàn)陣曝光方式”感光速度慢的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了普通相紙曝光，24位色彩調(diào)節(jié)，反差調(diào)節(jié)范圍大，使用戶(hù)耗材成本進(jìn)一步降低，同時(shí)大大降低了設(shè)備制造成本。由于CRT等顯示技術(shù)發(fā)展日新月異，使印相機(jī)光源素質(zhì)可以隨著CRT等器件的改進(jìn)而不斷改進(jìn)。本實(shí)用新型采用雙向?qū)к?、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)光頭的移動(dòng)，利用面陣拼接技術(shù)，巧妙地實(shí)現(xiàn)了大點(diǎn)陣數(shù)、高精度數(shù)字圖象曝光。克服了CRT等面陣顯示器件精度不足的缺陷，經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)了大幅數(shù)碼圖象曝光成像，使設(shè)備造價(jià)與國(guó)外同類(lèi)機(jī)型相比，大幅度下降，從而開(kāi)辟了廣闊的市場(chǎng)前景。
本實(shí)用新型雖然是用附圖和實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明的，但是本實(shí)用新型并不限于附圖和實(shí)施例，凡是利用了本實(shí)用新型的構(gòu)思，本領(lǐng)域的技術(shù)人員看了說(shuō)明書(shū)后，能夠想到的任何變形技術(shù)方案，都應(yīng)視為是在本件實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼印相機(jī)，包括數(shù)碼影象計(jì)算機(jī)處理部分、面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分和感光相紙的沖洗部分；數(shù)碼影象計(jì)算機(jī)處理部分由計(jì)算機(jī)，數(shù)碼記錄媒體的輸入裝置，將數(shù)碼影象的亮度、色度反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)數(shù)碼影象的變換裝置組成；面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分由CRT或LED、液晶顯示裝置、等離子體視頻顯示裝置、YAG晶體投影裝置，以及投影鏡頭組成；其特征是數(shù)碼影象的計(jì)算機(jī)處理部分備有將大幅影象畫(huà)面切分成多幀畫(huà)面的分幀處理裝置和將相鄰兩幀畫(huà)面拼接的“漸層式”幀邊緣處理裝置；面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分之中，曝光的成像采用縮放投影透鏡，電子快門(mén)，濾光片和曝光部分的機(jī)罩，控制面陣視頻數(shù)字顯示光源曝光部分在兩個(gè)相互垂直方向步進(jìn)移動(dòng)的裝置；感光相紙的沖洗部分采用標(biāo)準(zhǔn)RA-4沖洗工藝的沖洗機(jī)對(duì)曝光后的相紙進(jìn)行彩顯-漂定-水洗-烘干的沖洗過(guò)程，以及預(yù)進(jìn)紙、切紙、出紙的走紙裝置。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼印相機(jī)，其特征是所說(shuō)的CRT采用14英寸以上高分辨率的平面直角顯示管，柵距≤0.3毫米。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼印相機(jī)，其特征是控制面陣視頻顯示數(shù)字光源曝光部分在兩個(gè)相互垂直方向步進(jìn)移動(dòng)的裝置，是步進(jìn)電機(jī)和雙向?qū)к墶?br> 4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼印相機(jī)，其特征是在數(shù)碼影象的計(jì)算機(jī)處理部分有對(duì)單幀圖象的變形補(bǔ)償處理裝置。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼印相機(jī)，其特征是在數(shù)碼計(jì)算機(jī)處理部分有對(duì)單幀圖象的失光補(bǔ)償處理裝置。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼印相機(jī)，其特征是在數(shù)碼影象的計(jì)算機(jī)處理部分有閉路色彩管理裝置。
7．依據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼印相機(jī)，其特征是在數(shù)碼影象的計(jì)算機(jī)處理部分的輸入裝置前有一個(gè)掃描儀。
專(zhuān)利摘要一種數(shù)碼印相機(jī),用面陣視頻顯示數(shù)字光源(如CRT、LED、液晶顯示器等)曝光,為擴(kuò)大感光相紙的幅面,用計(jì)算機(jī)將大象素?cái)?shù)目的數(shù)碼圖象分切成多幀,多個(gè)單幀分別曝光拼接成整幅高質(zhì)量彩色照片。設(shè)計(jì)了相鄰兩幀邊緣拼接的“漸層式”幀邊緣處理裝置和帶動(dòng)光源和投影透鏡步進(jìn)移動(dòng)的裝置。還有單幀畸變校正、失光校正和色彩閉路處理裝置,增加掃描儀還可沖印底片、照片和印刷品等各種平面圖象的照片。
文檔編號(hào)G06T5/00GK2421697SQ99204790
公開(kāi)日2001年2月28日 申請(qǐng)日期1999年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月26日
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