專(zhuān)利名稱(chēng)：聚焦膠片掃描器的方法以及執(zhí)行該方法的膠片掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚焦膠片掃描器的方法以及執(zhí)行該方法的膠片掃描器。
背景技術(shù)：
膠片掃描器也稱(chēng)為電視電影機(jī)(telecine)，用來(lái)掃描電影膠片，并且將其轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字電圖像信號(hào)。然后可以以不同格式在適當(dāng)介質(zhì)上存儲(chǔ)及復(fù)制該電圖像信號(hào)。
在掃描電影膠片的過(guò)程中，必須以盡可能不丟失原始圖像的信息的這種方式掃描膠片材料。這要求最優(yōu)地將掃描設(shè)備聚焦到膠片材料上。
逐圖像地或者在膠片掃描器的導(dǎo)軌中連續(xù)地引導(dǎo)膠片。該導(dǎo)軌為一窗口，也稱(chēng)為片門(mén)。通過(guò)片門(mén)，待掃描的膠片從一側(cè)透射。膠片掃描器的掃描單元位于片門(mén)的另一側(cè)。掃描單元配備了具有可調(diào)聚焦的光學(xué)器件。
為了設(shè)置膠片掃描器的正確焦點(diǎn)位置以掃描電影膠片，一般將來(lái)自膠片圖像中心的圖像細(xì)節(jié)以放大方式表示。因?yàn)椴皇撬须娪澳z片的膠片圖像都具有清晰的輪廓以在圖像中每個(gè)位置上聚焦，所以根據(jù)膠片材料的膠片顆粒結(jié)構(gòu)設(shè)置膠片掃描器的焦點(diǎn)。為了有利于此，可以另外增加光圈增益(aperturegain)。光圈增益為倚賴(lài)于頻率的信號(hào)增益。在這種情況下，計(jì)算光圈矩陣與對(duì)應(yīng)于該矩陣內(nèi)相對(duì)位置的相應(yīng)像素值之間的矩陣乘法的各個(gè)系數(shù)的和。所掃描圖像的電信號(hào)具有依賴(lài)于圖像內(nèi)容的、不同的頻率分量。在這種情況下，細(xì)致結(jié)構(gòu)會(huì)生成高頻信號(hào)分量，粗糙結(jié)構(gòu)會(huì)生成低頻信號(hào)分量。整個(gè)圖像的信號(hào)頻率分布可以以波形圖的方式表示。波形圖在X軸上顯示圖像的不同頻率，在Y軸上顯示不同信號(hào)頻率的相應(yīng)幅度。在這種情況下，幅度的高度為圖像中獲得的分辨率的度量，并且由此直接與焦點(diǎn)設(shè)置相關(guān)。為了最優(yōu)聚焦，高頻信號(hào)分量的比例為最大值。
待掃描膠片的不同載體材料在通過(guò)片門(mén)時(shí)折曲程度不同或彎曲不同。彎曲由例如光源的熱量造成，由于膠片材料的熱膨脹，其會(huì)帶來(lái)機(jī)械應(yīng)力。如果掃描單元的聚焦深度(即光學(xué)器件清晰成像區(qū)域)不夠大，則會(huì)發(fā)生以下情況待掃描膠片圖像區(qū)域已經(jīng)在掃描單元的圖像傳感器上清晰成像，但是其他區(qū)域還沒(méi)有清晰成像。例如可以是以下情況只有膠片圖像的邊沿清晰成像，但是中心沒(méi)有，或者相反。為了正確設(shè)置焦點(diǎn)，用戶(hù)必須在膠片圖像不同區(qū)域的位置之間來(lái)回跳動(dòng)，以獲得最優(yōu)設(shè)置。
在設(shè)置膠片掃描器焦點(diǎn)的常規(guī)方法中，對(duì)于正確設(shè)置例如只考慮膠片圖像水平與垂直邊沿的圖像區(qū)域。為了簡(jiǎn)化設(shè)置，以放大方式在掃描設(shè)備的屏幕上表示待掃描圖像的部分區(qū)域或細(xì)節(jié)。還可以另外表示概覽圖像。
為了檢查中心以及邊沿兩者中的焦點(diǎn)位置，必須按順序移動(dòng)已放大的部分區(qū)域，由此例如連續(xù)地檢查圖像右側(cè)邊沿上、圖像中心中、以及圖像左側(cè)邊沿上的清晰度，并且如果必要的話，重新調(diào)整焦點(diǎn)位置。在借助波形圖中高頻分量設(shè)置焦點(diǎn)的情況下，試圖設(shè)置焦點(diǎn)以使得圖像區(qū)域中高頻分量的幅度在膠片圖像的中心以及膠片圖像的邊沿兩者上都是最大。
聚焦過(guò)程中順序序列相對(duì)耗時(shí)。另外，在每種情況下，用戶(hù)視野中只有當(dāng)前要設(shè)置的區(qū)域。
因此，希望獲得一種用于具有掃描單元以及可變焦點(diǎn)的光學(xué)單元的膠片掃描器的聚焦方法，其中改進(jìn)了可操作性，并且減少了聚焦的時(shí)間消耗。

發(fā)明內(nèi)容
權(quán)利要求1中定義的方法實(shí)現(xiàn)了以上目的。在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明了該方法的進(jìn)一步改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法允許選擇圖像的部分區(qū)域以進(jìn)行聚焦，并且在所選部分區(qū)域中進(jìn)行聚焦。在這種情況下，在對(duì)整個(gè)圖像中的一個(gè)所選部分區(qū)域進(jìn)行聚焦的過(guò)程中，就圖像清晰度同時(shí)對(duì)所有所選部分區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視。通過(guò)具有可變焦點(diǎn)的光學(xué)單元進(jìn)行聚焦，該光學(xué)單元被分配給掃描單元。掃描單元將膠片的圖像信息轉(zhuǎn)換為表示圖像內(nèi)容的電信號(hào)。當(dāng)改變一個(gè)部分區(qū)域的焦點(diǎn)時(shí)，自然地改變其他部分區(qū)域的焦點(diǎn)。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，由于所有所選部分區(qū)域同時(shí)在監(jiān)視器屏幕上相應(yīng)顯示區(qū)域中表示，所以同時(shí)對(duì)所有所選部分區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視。將每個(gè)所述顯示區(qū)域分配給待顯示圖像的所選部分區(qū)域。可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置表示每個(gè)所選部分區(qū)域。這樣當(dāng)改變聚焦時(shí)，用戶(hù)就可以同時(shí)監(jiān)視所有部分區(qū)域中圖像清晰度的改變，例如同時(shí)監(jiān)視在圖像右側(cè)與左側(cè)邊沿處、以及圖像中心處的清晰度輪廓。由于同時(shí)表示待掃描圖像的多于一個(gè)的細(xì)節(jié)，所以用戶(hù)對(duì)整個(gè)圖像的圖像屬性有了更好的概括了解，例如圖像內(nèi)的清晰度輪廓。
在一個(gè)優(yōu)選變體中，以放大方式在監(jiān)視器屏幕上再現(xiàn)選擇來(lái)聚焦的圖像細(xì)節(jié)或部分區(qū)域。在這種情況下，最好由用戶(hù)設(shè)置該部分區(qū)域的放大程度和/或解晰度。
在另一改進(jìn)中，在顯示器屏幕上表示整個(gè)圖像，作為所選部分區(qū)域之后的背景。在這種情況下，所選部分區(qū)域覆蓋在整個(gè)圖像上。這樣用戶(hù)就可以有利地對(duì)整個(gè)圖像有概括的了解，由此確定例如圖像內(nèi)容是否故意缺乏清晰度。在這種情況下，用戶(hù)可以選擇其他適當(dāng)?shù)牟糠謪^(qū)域。另外，用戶(hù)獲得了關(guān)于圖像細(xì)節(jié)位置的信息。
在另一改進(jìn)中，使用電信號(hào)的頻率分布進(jìn)行聚焦。在這種情況下，生成圖像內(nèi)容的已知的頻率-幅度輪廓的表示，并且對(duì)于每個(gè)所選部分區(qū)域并列表示。在這種情況下，設(shè)置焦點(diǎn)的同時(shí)監(jiān)視所有所選區(qū)域的頻率-幅度輪廓。如果頻率-幅度輪廓的高頻分量同時(shí)對(duì)所有部分區(qū)域都具有最大值，則焦點(diǎn)被最優(yōu)設(shè)置。在該方法的另一改進(jìn)中，另外將頻率-幅度輪廓插入監(jiān)視器屏幕上被放大的多個(gè)或單個(gè)部分區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明的一種自動(dòng)方法在通過(guò)掃描設(shè)備光學(xué)單元的聚焦范圍時(shí)，比較所有所選區(qū)域的電圖像信號(hào)的頻率-幅度信息。在這種情況下，對(duì)所有區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)優(yōu)化。如果所有部分區(qū)域的頻率-幅度輪廓都具有可以同時(shí)獲得的最大比例的高頻，這就提供了例如在平均上最優(yōu)地聚焦所有部分區(qū)域。當(dāng)所有所選部分區(qū)域的高頻信號(hào)分量的和為最大值時(shí)，結(jié)束聚焦?？梢杂捎脩?hù)設(shè)置從其開(kāi)始考慮信號(hào)較高頻分量的頻率。這依賴(lài)于待掃描的膠片材料以及掃描單元還有光學(xué)單元的性質(zhì)。
但是在膠片掃描器配備有行掃描器作為掃描單元的情況下，只需要在掃描行的方向上檢查清晰度輪廓，例如在圖像的四個(gè)角上選擇進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以有利于幀掃描器情況下的聚焦，幀掃描器可以在掃描的過(guò)程中掃描整個(gè)圖像?？梢愿鶕?jù)其高頻信號(hào)分量分析圖像的不同細(xì)節(jié)，然后將這些細(xì)節(jié)以進(jìn)一步分為相應(yīng)區(qū)段的波形圖或頻率-幅度輪廓來(lái)表示。這使得能夠清晰地表示不同圖像區(qū)域中的清晰度輪廓。
可以以標(biāo)準(zhǔn)缺省值的形式選擇相應(yīng)細(xì)節(jié)的大小與位置，或者可以由用戶(hù)自己進(jìn)行選擇，然后存儲(chǔ)為另一個(gè)模板。
同時(shí)表示使得可以在局部分離特性區(qū)域的基礎(chǔ)上向用戶(hù)清楚地呈現(xiàn)掃描圖像的質(zhì)量。然后用戶(hù)可以更簡(jiǎn)單地設(shè)置掃描參數(shù)，例如焦點(diǎn)位置或者圖像細(xì)節(jié)的精確位置。


以下參照附圖描述本發(fā)明，其中圖1顯示將在屏幕上連續(xù)聚焦的區(qū)域；圖2顯示來(lái)自圖1的待聚焦區(qū)域，該區(qū)域以放大方式表示；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的將在屏幕上同時(shí)聚焦的區(qū)域；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的將同時(shí)聚焦的區(qū)域的放大表示；圖5顯示來(lái)自圖4的具有另外插入的波形圖的區(qū)域。
附圖中相同或類(lèi)似的元素具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)公知的聚焦方法。其顯示在監(jiān)視器屏幕1上再現(xiàn)的待掃描的圖像。在圖像中標(biāo)記了將在其中進(jìn)行聚焦的三個(gè)區(qū)域3、4、5。在膠片顆粒結(jié)構(gòu)上進(jìn)行聚焦，所述膠片顆粒結(jié)構(gòu)由圖中具有小點(diǎn)的點(diǎn)格柵2指示。將要聚焦的第一細(xì)節(jié)4由實(shí)線框指示。虛線框3、5指示連續(xù)進(jìn)行聚焦。
在圖2中，將要聚焦的細(xì)節(jié)4以放大方式在監(jiān)視器屏幕1上表示。該放大表示由圍繞區(qū)域4的剩余邊沿指示，也由從圖1中區(qū)域4到圖2區(qū)域4的虛線指示。通過(guò)表示膠片顆粒結(jié)構(gòu)的較粗糙點(diǎn)格柵2′另外也表明了該放大表示。如上所述，用戶(hù)必須連續(xù)選擇區(qū)域3、4、5，并且聚焦放大表示。同樣如上所述，在這種情況下，一個(gè)區(qū)域的焦點(diǎn)設(shè)置可能對(duì)于另一區(qū)域不是最優(yōu)的。
圖3顯示與圖1中類(lèi)似的、在監(jiān)視器屏幕1上再現(xiàn)的待掃描圖像。在圖像中標(biāo)記了將在其中進(jìn)行聚焦的三個(gè)所選部分區(qū)域3、4、5。在膠片顆粒結(jié)構(gòu)上進(jìn)行聚焦，所述膠片顆粒結(jié)構(gòu)由圖中具有小點(diǎn)的點(diǎn)格柵2指示。將要同時(shí)聚焦的部分區(qū)域3、4、5分別由實(shí)線框指示。
在圖4中，將要聚焦的部分區(qū)域3、4、5以放大方式在監(jiān)視器屏幕1上的顯示區(qū)域3′、4′、5′中表示。該放大表示一方面由由圍繞區(qū)域3′、4′、5′的剩余邊沿指示，另一方面由較粗糙點(diǎn)格柵2′指示。在改變聚焦的情況下，用戶(hù)可以同時(shí)監(jiān)視所有所選部分區(qū)域中圖像清晰度的變化。
圖5顯示來(lái)自圖4的表示，在各個(gè)顯示區(qū)域中還為每個(gè)所選部分區(qū)域另外插入了波形圖3″、4″、5″形式的頻率-幅度輪廓。由此進(jìn)一步簡(jiǎn)化了所選部分區(qū)域的圖像清晰度的監(jiān)視或聚焦。波形圖3″、4″、5″由具有不同幅度的頻譜線指示。
權(quán)利要求
1.一種聚焦膠片掃描器的掃描單元的方法，該方法包含以下步驟在掃描單元中將待掃描圖像的圖像信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)表示所掃描的圖像，該掃描單元分配有可變焦點(diǎn)的光學(xué)單元；在監(jiān)視器屏幕(1)上顯示該電信號(hào)；選擇待掃描圖像的子區(qū)域(3、4、5)以進(jìn)行焦點(diǎn)控制；其特征在于該方法還包含以下步驟將監(jiān)視器屏幕(1)劃分為多個(gè)顯示區(qū)域(3′、4′、5′)；在所述多個(gè)顯示區(qū)域(3′、4′、5′)中按放大比例顯示所選子區(qū)域(3、4、5)的圖像信息；通過(guò)改變光學(xué)單元的聚焦，聚焦所選子區(qū)域中的第一個(gè)子區(qū)域，同時(shí)監(jiān)視其他所選子區(qū)域的聚焦變化，并且當(dāng)焦點(diǎn)對(duì)于所有子區(qū)域都為最優(yōu)時(shí)終止聚焦。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于借助于所選子區(qū)域(3、4、5)的電信號(hào)的頻率與幅度信息進(jìn)行聚焦。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在聚焦所選子區(qū)域中的第一個(gè)子區(qū)域的過(guò)程中，監(jiān)視所選子區(qū)域中的其他子區(qū)域的圖像信息，并且聚焦光學(xué)單元使得所有所選子區(qū)域都以相同方式聚焦。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于該方法還包含以下步驟將所選子區(qū)域(3、4、5)的頻率與幅度信息作為圖表疊加至所述顯示區(qū)域(3′、4′、5′)中。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法還包含以下步驟顯示待掃描的完整圖像作為以大比例顯示的子區(qū)域之后的背景。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該方法還包含以下步驟當(dāng)改變光學(xué)單元的聚焦時(shí)，評(píng)估所選子區(qū)域(3、4、5)的電信號(hào)的頻率與幅度信息，當(dāng)所選子區(qū)域(3、4、5)的電信號(hào)的幅度信息的和對(duì)于高頻達(dá)到最大值時(shí)，終止聚焦變化。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在待掃描膠片的膠片顆粒結(jié)構(gòu)上進(jìn)行聚焦。
8.一種設(shè)置用來(lái)執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的膠片掃描器。
全文摘要
一種聚焦膠片掃描器的方法，允許選擇待掃描圖像的多個(gè)部分區(qū)域以進(jìn)行焦點(diǎn)監(jiān)視。在聚焦所選部分區(qū)域中的一個(gè)的過(guò)程中，同時(shí)監(jiān)視其他部分區(qū)域的聚焦。例如通過(guò)在監(jiān)視器屏幕上同時(shí)表示部分區(qū)域、和/或通過(guò)評(píng)估部分區(qū)域的頻率與幅度條件，進(jìn)行監(jiān)視。如果同時(shí)清晰設(shè)置了所有所選部分區(qū)域，則設(shè)置了最優(yōu)焦點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04N5/253GK1856033SQ200610074099
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月12日
發(fā)明者克勞斯·安德勒, 馬庫(kù)斯·哈森扎爾 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司