專利名稱：具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種數(shù)碼相機(jī)，具體地說，是一種具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)。屬于相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)類似，大體上都是由鏡頭、CCD(光電耦合器件)、A/D(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、內(nèi)/外置存儲(chǔ)器、LCD(液晶顯示屏)、通信接口以及供電模塊等部分組成。鏡頭在CCD的前方，將圖像的光信號(hào)傳遞給CCD。CCD在把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳送到DSP，接著DSP對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行插值和壓縮并轉(zhuǎn)化為特定的圖像格式。最后，圖像文件被存儲(chǔ)在內(nèi)置存儲(chǔ)器中。用戶可以通過LCD查看拍攝到的照片，還可以將數(shù)碼相機(jī)通過通信接口連接到計(jì)算機(jī)和電視機(jī)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，美國專利公開號(hào)20020093577，
公開日為2002年7月18日，發(fā)明名稱數(shù)碼相機(jī)及其控制方法。該發(fā)明描述了一套攝像裝置及其控制操作，其攝像裝置由鏡頭、圖像傳感器、存儲(chǔ)器和污點(diǎn)檢測(cè)器組成。鏡頭可以成像，并且將其投影到圖像傳感器的表面，圖像傳感器產(chǎn)生圖像輸出信號(hào)輸出到存儲(chǔ)器，污點(diǎn)檢測(cè)器從存儲(chǔ)器中讀取圖像進(jìn)行污點(diǎn)檢測(cè)并將結(jié)果返回到存儲(chǔ)器。該發(fā)明通過污點(diǎn)檢測(cè)模式下標(biāo)定出污點(diǎn)在圖像傳感器表面的位置，可以在切出該污點(diǎn)檢測(cè)模式后拍攝的照片中通過相機(jī)內(nèi)部的圖像處理技術(shù)將污點(diǎn)清除掉，得到復(fù)原的照片。此外，Olympus生產(chǎn)的E1單反相機(jī)已經(jīng)具有除塵功能，但是使用的是相機(jī)內(nèi)置的超聲波來清除灰塵，采用的是物理方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，使其通過特有的污點(diǎn)處理模塊檢測(cè)污點(diǎn)，并且對(duì)圖像進(jìn)行修復(fù)，所有操作只在數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部完成，從而極大的提高了污點(diǎn)處理的效率和易用性。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括鏡頭、圖像傳感器、中央控制模塊、通訊接口模塊、存儲(chǔ)模塊、用戶操作界面、電源管理模塊，其連接方式為圖像傳感器設(shè)在鏡頭的后方，圖像傳感器通過總線接口與中央控制模塊相連接，中央控制模塊又通過總線接口分別和通訊接口模塊、存儲(chǔ)模塊、用戶操作界面、電源管理模塊連接，所述的中央控制模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)運(yùn)算工作，同時(shí)也控制鏡頭、圖像傳感器、通訊接口模塊、存儲(chǔ)模塊、電源管理模塊的協(xié)同工作以及數(shù)據(jù)流和指令流的調(diào)度。
所述的電源管理模塊在整個(gè)工作期間一直負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)的供電支持，并且自動(dòng)調(diào)整照相機(jī)的用電狀態(tài)。
所述的用戶操作界面，或者是設(shè)置在數(shù)碼相機(jī)上的模式切換旋鈕上，或者是在照相機(jī)的功能菜單中設(shè)置的選項(xiàng)。在所述的用戶操作界面上設(shè)有污點(diǎn)檢測(cè)的選擇檔。
所述的中央控制模塊，其內(nèi)部設(shè)置污點(diǎn)處理子模塊，污點(diǎn)處理子模塊內(nèi)嵌于中央控制模塊之中，在硬件上和中央控制模塊共享同樣的數(shù)字信號(hào)處理芯片，在軟件上采用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測(cè)和修復(fù)數(shù)字照片中的污點(diǎn)，作為中央控制模塊內(nèi)部完全封裝的實(shí)體，專門處理污點(diǎn)問題。污點(diǎn)處理子模塊的功能是檢測(cè)并分析圖片中污點(diǎn)的位置、大小、顏色，然后將分析的結(jié)果存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊中，并且能夠從存儲(chǔ)模塊中讀取這些污點(diǎn)信息，用來復(fù)原具有同樣污點(diǎn)的所有其他照片，從而得到復(fù)原的照片。
本發(fā)明的工作過程是鏡頭把外部環(huán)境的光線聚焦到圖像傳感器上，圖像傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并發(fā)送給中央控制模塊，中央控制模塊對(duì)這些數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行插值和壓縮計(jì)算，然后將處理后的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊中的圖像可以通過用戶操作界面顯示出來，也可以通過通信接口模塊發(fā)送給計(jì)算機(jī)。通過設(shè)在用戶操作界面上的污點(diǎn)檢測(cè)的選擇檔，含有污點(diǎn)的照片被中央控制模塊從存儲(chǔ)模塊中取出，并且利污點(diǎn)處理子模塊中的圖像算法進(jìn)行檢測(cè)和分析，分析結(jié)果將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊的特有位置，作為污點(diǎn)標(biāo)定的依據(jù)。由于污點(diǎn)是由圖像傳感器上附著的塵埃造成的，所以拍攝不同的照片都會(huì)在同樣的位置出現(xiàn)污點(diǎn)，此后新的照片被拍攝后都會(huì)在污點(diǎn)處理子模塊中進(jìn)行污點(diǎn)去除處理污點(diǎn)處理子模塊取出在存儲(chǔ)模塊中關(guān)于污點(diǎn)的信息，并且利用相應(yīng)的污點(diǎn)去除算法將圖片復(fù)原。另外，也可以使用這些污點(diǎn)信息來去除污點(diǎn)標(biāo)定操作以前所拍攝的照片，只要那些照片的污點(diǎn)位置和污點(diǎn)標(biāo)定時(shí)的污點(diǎn)位置一樣即可。
被用來進(jìn)行污點(diǎn)檢測(cè)操作的照片應(yīng)該是圖像顏色單純的照片，有利于提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。如果圖像傳感器上的塵埃變動(dòng)了，那么可以通過設(shè)在用戶操作界面上的污點(diǎn)檢測(cè)的選擇項(xiàng)重復(fù)一次污點(diǎn)檢測(cè)的操作，指定一張含有新污點(diǎn)的照片重新檢測(cè)并記錄當(dāng)前的污點(diǎn)信息。所以無論污點(diǎn)如何變動(dòng)，本發(fā)明都能夠有效的檢測(cè)和清除這些污點(diǎn)。
本發(fā)明的有益效果是通過數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)圖像傳感器被灰塵污染的數(shù)碼相機(jī)所拍攝的圖像進(jìn)行了修正，使得圖像能夠較好的還原到?jīng)]有污點(diǎn)影響的情形，作為一種軟的方式來消除污點(diǎn)對(duì)照片的影響。本發(fā)明在民用影像處理以及其他對(duì)圖像無特別精確要求的領(lǐng)域上有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景，用戶使用了配備污點(diǎn)清除功能的數(shù)碼相機(jī)就可以非常靈活的將污點(diǎn)對(duì)照片造成的影響降至最低。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括普通光學(xué)鏡頭1、CCD圖像傳感器2、中央控制模塊3、通訊接口模塊5、存儲(chǔ)模塊6、用戶操作界面7、電源管理模塊8，圖像傳感器2設(shè)在鏡頭1的后方，圖像傳感器2通過總線接口與中央控制模塊3相連接，中央控制模塊3內(nèi)部含有污點(diǎn)處理子模塊4；中央控制模塊3又分別通過總線接口和通訊接口模塊5、存儲(chǔ)模塊6、用戶操作界面7、電源管理模塊8連接。
污點(diǎn)處理子模塊4與中央控制模塊3共享同一硬件載體，污點(diǎn)處理子模塊4內(nèi)嵌于中央控制模塊3之中，中央控制模塊3共享同樣的數(shù)字信號(hào)處理芯片，采用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測(cè)和修復(fù)數(shù)字照片中的污點(diǎn)，作為中央控制模塊3內(nèi)部完全封裝的實(shí)體，污點(diǎn)處理子模塊4檢測(cè)并分析圖片中污點(diǎn)的位置、大小、顏色，然后將分析的結(jié)果存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊6中，并且還能夠從存儲(chǔ)模塊6中讀取這些污點(diǎn)信息，用來處理具有同樣污點(diǎn)的所有其他照片，從而得到復(fù)原的照片。
所述中央控制模塊3由DSP加ARM處理器構(gòu)成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)運(yùn)算工作，控制普通光學(xué)鏡頭1、CCD圖像傳感器、通訊接口模塊、存儲(chǔ)模塊、電源管理模塊的協(xié)同工作以及控制數(shù)據(jù)流和指令流的調(diào)度。
所述的中央控制模塊3具有高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力和實(shí)時(shí)的多任務(wù)切換功能，可以進(jìn)行圖像壓縮、白平衡、特效處理的圖像處理操作。
所述通信接口模塊5包括物理層和協(xié)議層，符合USB2.0傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
所述存儲(chǔ)模塊6包括相機(jī)內(nèi)部的存取器ROM和外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器，外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器采用CF卡或者SD卡。
所述用戶操作界面7包括LED顯示燈，LCD顯示屏，功能按鈕，模式切換旋鈕以及軟件操作界面，和所有用來接收用戶操作指令和反饋用戶信息的構(gòu)件。
所述電源管理模塊8使用5號(hào)高能電池供電，也可以結(jié)合相機(jī)外觀采用專用電池。
當(dāng)數(shù)碼相機(jī)開始工作后，鏡頭1把外部環(huán)境的光線聚焦到圖像傳感器2上，圖像傳感器2將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并發(fā)送給中央控制模塊3，中央控制模塊3對(duì)這些數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行插值和壓縮計(jì)算，然后將處理后的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊6，存儲(chǔ)模塊6中的圖像可以通過用戶操作界面7顯示出來，也可以通過通信接口模塊5發(fā)送給計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備9。通過設(shè)在用戶操作界面7上的污點(diǎn)檢測(cè)的選擇檔，含有污點(diǎn)的照片被中央控制模塊3從存儲(chǔ)模塊6中取出，并且利用污點(diǎn)處理子模塊4中專門的圖像算法進(jìn)行檢測(cè)和分析，分析結(jié)果將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊6的特有位置，作為污點(diǎn)標(biāo)定的依據(jù)。以后需要進(jìn)行污點(diǎn)去除操作的時(shí)候，照片和污點(diǎn)信息都會(huì)被調(diào)入污點(diǎn)處理子模塊4中進(jìn)行處理。
為了說明實(shí)施例中污點(diǎn)去除的工作過程，可參見圖2的控制流程圖。
在圖2中，首先從存儲(chǔ)模塊6中取出一張畫面比較簡(jiǎn)單的照片(如果沒有畫面簡(jiǎn)單的，也可以現(xiàn)場(chǎng)拍攝一張)，然后將照片傳送給污點(diǎn)處理子模塊4，經(jīng)過污點(diǎn)檢測(cè)得到污點(diǎn)的位置和顏色特征，再將這些污點(diǎn)信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊6的專門位置。這樣，這個(gè)數(shù)碼相機(jī)就完成了污點(diǎn)標(biāo)定和特征提取的工作。
對(duì)于被同樣污點(diǎn)污染的其他已拍攝的照片來說，如果需要對(duì)它們進(jìn)行圖像復(fù)原操作，用戶可以從存儲(chǔ)模塊6中取出這些照片，再取出事先保存的污點(diǎn)信息，在污點(diǎn)處理予模塊4中應(yīng)用這些污點(diǎn)信息對(duì)這些照片進(jìn)行去污處理，得到復(fù)原的照片，然后將之保存在存儲(chǔ)模塊6中。
對(duì)于在污點(diǎn)檢測(cè)工作之后拍攝的新照片，本實(shí)施例設(shè)置了污點(diǎn)去除功能開啟和關(guān)閉的功能選項(xiàng)。如果用戶關(guān)閉此功能，那么所拍攝的新照片將直接保存在存儲(chǔ)模塊6中；如果用戶開啟此功能，那么就會(huì)從存儲(chǔ)模塊6中取出事先保存的污點(diǎn)信息，再在污點(diǎn)處理子模塊4中應(yīng)用這些污點(diǎn)信息對(duì)新照片進(jìn)行去污處理，得到復(fù)原的照片，然后將之保存在存儲(chǔ)模塊6中。
權(quán)利要求
1.一種具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，包括普通光學(xué)鏡頭(1)、CCD圖像傳感器(2)、存儲(chǔ)模塊(6)、用戶操作界面(7)、電源管理模塊(8)，其特征在于，還包括中央控制模塊(3)、通訊接口模塊(5)，圖像傳感器(2)設(shè)在鏡頭(1)的后方，圖像傳感器(2)通過總線接口與中央控制模塊(3)相連接，中央控制模塊(3)又分別通過總線接口和通訊接口模塊(5)、存儲(chǔ)模塊(6)、用戶操作界面(7)、電源管理模塊(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，其特征是，所述中央控制模塊(3)由DSP加ARM處理器構(gòu)成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)運(yùn)算工作，控制普通光學(xué)鏡頭(1)、CCD圖像傳感器(2)、通訊接口模塊(5)、存儲(chǔ)模塊(6)、電源管理模塊(8)的協(xié)同工作以及控制數(shù)據(jù)流和指令流的調(diào)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，其特征是，中央控制模塊(3)內(nèi)部含有污點(diǎn)處理子模塊(4)，污點(diǎn)處理子模塊(4)與中央控制模塊(3)共享同一硬件載體，污點(diǎn)處理子模塊(4)內(nèi)嵌于中央控制模塊(3)之中，中央控制模塊(3)共享同樣的數(shù)字信號(hào)處理芯片，采用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測(cè)和修復(fù)數(shù)字照片中的污點(diǎn)，作為中央控制模塊(3)內(nèi)部完全封裝的實(shí)體，污點(diǎn)處理子模塊(4)檢測(cè)并分析圖片中污點(diǎn)的位置、大小、顏色，然后將分析的結(jié)果存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊(6)中，并且還能夠從存儲(chǔ)模塊(6)中讀取這些污點(diǎn)信息，用來處理具有同樣污點(diǎn)的所有其他照片，從而得到復(fù)原的照片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，其特征是，所述通信接口模塊(5)包括物理層和協(xié)議層，符合USB2.0傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者3所述的具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，其特征是，所述存儲(chǔ)模塊(6)包括相機(jī)內(nèi)部的存取器ROM和外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器，外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器采用CF卡或者SD卡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)，其特征是，所述用戶操作界面(7)包括LED顯示燈，LCD顯示屏，功能按鈕，模式切換旋鈕以及軟件操作界面，和所有用來接收用戶操作指令和反饋用戶信息的構(gòu)件。
全文摘要
一種具有污點(diǎn)軟清除功能的數(shù)碼相機(jī)。屬于相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括普通光學(xué)鏡頭、CCD圖像傳感器、中央控制模塊、通訊接口模塊、存儲(chǔ)模塊、用戶操作界面、電源管理模塊，圖像傳感器設(shè)在鏡頭的后方，圖像傳感器通過總線接口與中央控制模塊相連接，中央控制模塊又分別通過總線接口和通訊接口模塊、存儲(chǔ)模塊、用戶操作界面、電源管理模塊連接。本發(fā)明使得圖像能夠較好的還原到?jīng)]有污點(diǎn)影響的情形，作為一種軟的方式來消除污點(diǎn)對(duì)照片的影響。本發(fā)明在民用影像處理以及其他對(duì)圖像無特別精確要求的領(lǐng)域上有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景，用戶使用了配備污點(diǎn)清除功能的數(shù)碼相機(jī)就可以非常靈活的將污點(diǎn)對(duì)照片造成的影響降至最低。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1722779SQ20051002619
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者趙群飛, 陶峰, 朱云峰, 黃澤兵, 佐藤修 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), Pentax株式會(huì)社