TWI228915B - Digital zooming method - Google Patents

Description

1228915 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種變焦方法，應用於具有數位相機 功能的裝置，特別係一種數位變焦方法。 【先前技術】 數位相機另一個名稱是『數位靜態相機』（DSC; camera) ’用以和數位動態攝影機區別’ =相=利用數位化的資訊來儲存所拍攝得的影 t用一個可§己錄影像的磁碟片或是pcmcia Computer Memory CarH τ ^ 0na1 記憶卡，來儲存今能旦〈後 rnatl〇nal Associati〇n)等 憶空間，通常數1 ： ’為了節省儲存媒體所使用的記 存，常見的有jPEG ( τ拍攝的影像都是以壓縮檔案來儲 Group;聯合圖像專 〇lnt Phot〇graphic Experts '有些較^體）槽案格ί。 |備有變焦鏡頭，可用=機或疋較咼價位的數位相機，且 鏡頭進行像度的鏡頭，並包含能同 鏡頭，像大多數中低艸不疋所有的數位相機都具備総^ 機功能的產π ，士主白的數位相機或是—些具傷有數欠’、'、 頭，也因，如手機或掌上型電腦便不太可於壯*位相 1敕τ*、大部份中低階的數位相機便盔法自=衣芰焦鏡 以凋整可視笳囹，a 1 …、次自由調敕仓 便有視角固定取=使景物放大縮小，此種的數 不自由度降低等缺點，為了 相機 I 又善這些缺 第5頁 1228915 五、發明說明（2) 點，有些產品有 然不像變焦鏡頭 切換使用。而某 品’像手機、掌 頭，但仍可以軟 系示合以上戶斤 數位相機功能但 用軟體插補的功 變焦鏡頭作簡單 容易造成使用者 改變也造成產品 效果。 發明内容】 本發明的目 具備數位相機功 此方法的裝置時 不會有影像模糊 根據本發明 法，係應用於具 景物的影像經過 固定呈現晝素之 效晝素資料，而 實際影像，根據 目之有效晝素資 代替性的 那樣自由 些數位相 上型電腦 體插補的 述^，不具 不具變焦 能來達到 的幾段式 看到的影 成本的增 的即 能的 ，能 失焦 的目 備數 處理 顯示 此方 裝置 料； 在於 裝置 夠报 的問 的， 位攝 後轉 屏顯 法至 中感 接收 變焦鏡頭 ，但也有 機或是具 等，雖然 方式達到 變焦鏡頭 鏡頭的手 變焦的目 的焦距變 像模糊失 加，同時 提供一種 ，此方法 輕易的便 題。 本發明揭 影功能之 換為有致 示，其中 少包含下 測器的數 到放大影 ，像焦 廣角和 備有數 同樣的 變焦的 的數位 機或掌 的，或 換，但 焦，而 也不見 距切換裝 望遠兩槽 位相機功 不具有變 目的。 相機，或 上型電腦 是利用替 軟體插補 另外的硬 得能得到 置，雖 可進行 能的產 焦鏡 是具備 ，可利 代性的 的方法 體上的 滿意的 數位變焦方法，應用於 能使使用者在使用應用 能達到變焦的效果，而 露之一種數位變焦方 裝置，此裝置係將待攝 畫素資料，並透過具有 此固定呈現晝素小於有 列步驟：將鏡頭補捉之 目轉換為對應感測器數 像訊號時，自有效晝素

$ 6頁 1228915 五、發明說明（3)

資料中取得對應於景物實際影 晝素資料大於裝置顯示屏之^ 晝素資料，並以此裝置顯示屏 取传的晝素資料。 像中央之晝素資料，其中此 疋呈現畫素；暫存所取得的 的固定呈現晝素完整顯示所 根據本發明的目的 个1 法’係應用於具備數位攝影功 景物的影像經過處理後轉換為 固定呈現晝素之顯示屏顯示， 旦素資料，而此方法至少包含 際影像，根據此裝置的感測器 目之有效晝素資料；自此有效 貫際影像中央之畫素資料，並 素完整顯示所取得的晝素資料 置顯示屏之固定呈現晝素；接 效晝素資料中取得對應於該實 料’其中該新晝素資料大於目 料；及暫存所取得的新晝素資 現晝素完整顯示所取得的新書 根據本發明的目的，應用 晋=置’其特徵在於影像控制 資：：:寺’鏡頭接收到的景物 號日I储存於影像暫存模組中， 資:影像控制模組會自影像 、"取得部份的晝素資料，暫 本發明揭露之一種數位變焦方 能之裝置 有效晝素 其中固定 下列步驟 數目轉換 晝素資料 以裝置顯 ’其中此 收到縮小 際影像中 前呈現於 料，並以 素資料。 本發明揭 模組及影 影像會轉 當接收到 暫存模組 存至影像 ，此裝置係將待攝 資料，並透過具有 呈現晝素小於有效 :將鏡頭補捉之實 為對應此感測器數 中取得對應於景物 示屏的固定呈現晝 晝素資料大於此裝 影像訊號時，自有 央部位之新晝素資 顯示屏之晝素資 此顯 屏的固定呈 露之數位變隹方 像暫存模組，當 換為有效晝素資 放大/縮小影像 中的有效晝素資 暫存模組中並經

1228915 、發明說明（4) 一 — 料 。員下屏的固定呈現晝素、完整顯示所取得的晝素資 實施方式】 處 顯 焦 數的：；數位變焦方法，係應用於具 示屏顯ίΓ=ΐ;*:，並透過具有固定呈現晝素之 方法的流程二灸閱，笫：畫素小於有效畫素資料’其變 影像，根據气^ 一 ί1圖」，首先將鏡頭補捉之實際 目之該有效=二置中感測态數目轉換為對應該感测哭數 存至44^料(步驟101)，並將此有效晝素資料暫 中取得：有(气驟102)’接著自影像暫存模組 金辛之-_ 旦素貝枓，濩過處理後透過具有一固宗 ίίΐί不屏顯示（步驟1〇3)，其中該固定呈現查夸見 2 ^素資料’根據接收到的訊號，自影旦素小於 K -素資料中取得部份的晝素資料，並將此查：t的 ^，影像暫存模組（步驟104)，其中訊號包括^素貝料暫 訊號及區域影像放大訊號’接著以該顯示戒喊 現旦素完整顯示所取得的晝素資料於顯示屏上、疋呈 1 0 5 )’其中該晝素資料大於該顯示屏之該固定:目查 根據本發明所揭露的一種數位變焦方法，係應二=ς素。 :攝影功能之裝置，此裝置係將待攝景物的；：J數 ，轉換為有效晝素資料，並透過具有固定呈現查處理 :顯示，Λ中固定呈現晝素小於有效晝素資料-1::示 則象的方法流程請參閱「第2圖」’接收到縮小影像訊\小

1228915 五、發明說明（5) 時（步驟2 0 1)，自影像暫存模組中取得目前顯示屏顯示影 y象的晝素育料及待攝景物的有效畫素貢料（步驟2 0 2 )’根 據此影像晝素資料及有效晝素資料，自有效晝素資料中取 得界於上述兩種晝素資料大小之間的影像晝素資料（步驟 2 0 3 )，並將此影像晝素資料暫存至影像暫存模組（步驟 2 0 4 )，接著以該顯示屏的固定呈現畫素完整顯示所取得的 晝素資料於顯示屏上（步驟2 0 5 )，其中該晝素資料大於該 顯示屏之該固定呈現晝素。 根據本發明所揭露的一種數位變焦方法，係應用於具 備數位攝影功能之裝置，此裝置係將待攝景物的影像經過 處理後轉換為有效晝素資料，並透過具有固定呈現畫素之 顯示屏顯示，其中固定呈現晝素小於有效晝素資料，其中 放大影像的方法流程請參閱「第3圖」，接收到放大影像 訊號時（步驟3 0 1 )，自影像暫存模組中取得目前顯示屏顯 示影像的晝素資料（步驟3 0 2 )，並自此晝素資料中取得部 份的中央晝素資料（步驟3 0 3 )，並將此中央晝素資料暫存 至影像暫存模組（步驟3 0 4 )，接著以該顯示屏的固定呈現 晝素完整顯示所取得的晝素資料於顯示屏上（步驟3 0 5 )。 根據本發明所揭露的一種數位變焦方法，係應用於具備數 位攝影功能之裝置，此裝置係將待攝景物的影像經過處理 後轉換為有效晝素資料，並透過具有固定呈現晝素之顯示 屏顯示，其中固定呈現晝素小於有效晝素資料，其中區域 影像放大的方法流程請參閱「第4圖」，接收到區域影像 放大訊號時（步驟4 0 1 )，自影像暫存模組中取得目前顯示

1228915 五、發明說明（6) 屏顯示影像的晝素資料（步驟4 0 2 )，並自此晝素資料中取 得對應於該區域影像的畫素資料（步驟4 0 3 )，並將此晝素 資料暫存至影像暫存模組（步驟4 0 4 )，接著以該顯示屏的 固定呈現晝素完整顯示所取得的晝素資料於顯示屏上（步 驟 4 0 5 ) 〇 舉例說明，具備此數位變焦方法的裝置對準景物欲拍 攝一張照片時（未以圖顯示），鏡頭所取得的景物範圍透 過此裝置的處理後，可轉換為此裝置所能處理的有效晝素 資料並且將它暫存起來，且透過顯示屏的固定呈現畫素顯 示。此裝置可設定在開機時，係顯示景物的全部有效畫素 資料或是部份的有效晝素資料，此有效晝素資料已包含了 鏡頭所能取得的整個景物範圍，有效畫素的大小跟CCD或 CMOS的感測器的數目有關。例如，假設此裝置的有效畫素 為3 5 2 * 2 8 8，則感測器的數目會微大於3 5 2 * 2 8 8。所以在這 個情形下，鏡頭取得的景物便會以3 5 2 * 2 8 8的有效畫素資 料暫存於一影像暫存模組中，並且在一開始開機時，根據 預先的設定，以固定呈現畫素的顯示屏顯示全部的有效畫 素3 5 2 * 2 8 8的資料或是部份的有效晝素資料。在上述的例 子中，可以先假設顯示屏的固定呈現晝素為176*220，而 假設内建設定為一開機便顯示全部的有效畫素資料於顯示 屏上，此時3 5 2 * 2 8 8的晝素資料必需經過中央處理模組的 處理，才能使以3 5 2 * 2 8 8的晝素資料完整的呈現在僅能顯 示1 7 6 * 2 2 0晝素的顯示屏上，其中處理的方法可以包括掉 點等方式。一般而言，裝置上的顯示屏不一定能完整呈現

第10頁 1228915 五、發明說明（7) 此晝素3 5 2 * 2 8 8大小的景物資料，因内建的營幕顯示設定 可能僅能顯示1 7 6 * 2 2 0的晝素資料，所以若要在此顯示螢 幕上呈現3 5 2 * 2 8 8的畫素資料，便僅能顯示此畫素資料的 一部份面積，而不能完整顯示其全部的畫素資料，而此時 便必需透過軟體輔助的方式使完整的景物範圍能在小晝素 的顯示屏上呈現，其中軟體輔助的方法便包括前述的掉點 方法。而當按下放大影像鍵時（zoom i η )時，顯示屏中會 顯示先前影像的中央部位，其影像的範圍較小，但相對的 景物會變大，因此便有放大影像的效果。其中的流程為， 按下放大影像鍵時（ζ ο 〇 m i η )時，中央處理模組控制自3 5 2 * 2 8 8的晝素資料的中央取得某一大小的畫素，例如為2 3 4 * 1 9 2的晝素但同樣的呈現在僅能顯示1 7 6 * 2 2 0晝素的顯示屏 上，因此在觀看上便會有先前景物放大的效果。同樣的， 假如再按下放大影像鍵時（ζ 〇 om i η )時，中央處理模組會 自2 34* 1 9 2的晝素資料中央再取得較小的晝素，例如187* 1 5 3的晝素顯示在顯示屏上，如此便又有放大影像的效 果。而另一方面，當按下縮小影像鍵時（ζ ο 〇 m 〇 u t )顯示 屏中會顯示比顯示屏上所顯示影像還要大範圍的影像，但 裡面的景物會變小，此顯示的畫素資料需自有效畫素資料 中取得資料作處理，在這個例子中，即為3 5 2*2 88大小的 晝素資料，因此所能取得用以縮小影像的晝素面積只能小 於3 5 2 * 2 8 8的畫素面積，所以按下縮小影像鍵所能顯示的 景物範圍無法超過原始的鏡頭所能取得的景物範圍，但一 定得大於顯示屏上所顯示的影像晝素。例如顯示屏所顯示

1228915 -——一 五、發明說明（8) __ 的影像為1 7 6 * 2 2 0畫素時，在按下妒 的畫素面積可為234*192， =小影像鍵後’所取得 卜顯示於顯示屏上，：此並二央屏處上 先前影像的效果，因為其處理而 上看到時便會有縮小 |到234*192。 "不的畫素從176*22 0變 1方去：ί ί ·明所揭露的-種數位變隹方> * 方法的裝置組成請參閱「第5 欠焦方法，其中應用此 t荷輕合元件U、數位信號處:」哭’，裝置包含鏡頭10、 1 5、縮小影像按鍵模組i 2、 6、自動白平衡單元 |理模組1 8、影像控制模組24、$ : f按鍵模組1 9、申央處 2 〇。上述各個模組的功用將 存叙組2 2及顯示模組 耳先，此裝置開機時， 配合圖示詳細作說明。 ;，元件u及數位信號處至I】的景物影像經由電荷 | =晝素資料（步驟〗0 〇並斬免理後，會產生此影像的 驟102)，中央處理模έ且曰2至—影像暫存模組22中 =^暫存模組22取得曰k制影像控制模組2 並完整的在顯料或是部份的有 1 t央處理模組1 8自放大参:上頒不（步驟1 〇 3)。 時’中央處理模組::模組Η接收到放大影像 以示的晝素資料中；;=的晝素資料，並 理二暫存至影像暫存模組22中^半旦素貝料，並將此晝素 理杈組18會控制旦/你， 中（步驟，接裟士山本 模誕？_ : f衫像控制模組24將取r 者中央處 、20颂不出來（步驟1〇 夺取侍的晝素資料經顯示 ，如此在顯示模組2 0上便可 第12頁 1228915 五、發明說明（9) 感受到先前影像變大的效果。另一方面，中央處理模組1 8 自縮小影像按鍵模組1 2接收到縮小影像按鍵訊號時，便會 控制影像控制模組2 4自影像暫存模組2 3中取得目前在顯示 模組2 0顯不的影像晝素貢料及有效晝素貨料’根據有效晝 素資料及顯示的影像晝素資料，中央處理模組1 8會控制影 像控制模組2 4取得畫素大小介於有效畫素資料與顯示的影 像晝素資料之間的影像畫素，並經過中央處理模組1 8控制 影像控制模組2 4至顯示模組2 0顯示，如此在顯示模組2 0上 便可感受到先前影像變小的效果。根據以上所述，此裝置 不需要變焦鏡頭便能有變焦的效果。 所述者，僅為本發明其中的較佳實施例而已，並非用 來限定本發明的實施範圍；即凡依本發明申請專利範圍所 作的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

第13頁 1228915 圖式簡單說明 第1圖為本發明的代表圖，顯示一種數位變焦的方法流程 圖； 像的方法流程圖， 像的方法流程圖， 域影像的方法流程 法以縮小影 法以放大影 法以放大區 第2圖顯示應用本發明方 第3圖顯示應用本發明方 第4圖顯示應用本發明方 5 ，及 第5圖顯示應用本發明方法的裝置及其組成。 【圖式符號說明】 步驟1 0 1 步驟1 0 2 步驟1 0 3 步驟1 0 4 步驟1 0 5 步驟2 0 1 步驟2 0 2 步驟2 0 3 步驟2 0 4 步驟2 0 5 取 將 組 取 料 以 得 接 取 攝 取 像 將 以 得待攝 此有效 中 得有效 固定呈 有效晝 ’並將 該顯示 的晝素 收到縮 得目前 景物的 得界於 晝素資 景物的有效 畫素資料， 畫素資料5 現晝素之顯 素資料中央 此晝素貧料 屏的固定呈 資料於顯示 小影像訊號 顯不屏顯不 有效晝素資 上述兩種晝 料 晝素資料暫 畫素資料 暫存至一影像暫存模 經過處理後透過具有 示屏顯示 取得部份的晝素資 暫存至影像暫存模組 現晝素完整顯示所取 屏上 影像的晝素資料及待 料 素資料大小之間的影 存至影像暫存模組 現畫素完整顯示所取

第14頁 1228915 圖式簡單說明 得的畫素資料於顯示屏上 步驟3 0 1 接收到放大影像訊號 步驟3 0 2 取得顯示屏顯示的像素資料 步驟3 0 3 取得顯示的像素資料中央的部份像素資料 步驟3 0 4 將取得的部份像素資料儲存於影像暫存模 組 步驟3 0 5 以該顯示屏的固定呈現畫素完整顯示所取 得的晝素資料於顯示屏上 步驟 401 接 收 到 區 域 影 像 放 大 訊 號 時 步驟 402 白 影 像 暫 存 模 組 中 取 得 目 前 顯 示 屏 顯 示 影 像 的 晝 素 資 料 步驟 403 取 得 對 應 於 該 區 域 影 像 的 畫 素 資 料 步驟 404 將 此 晝 素 資 料 暫 存 至 影 像 暫 存 模 組 步驟 405 以 該 顯 示 屏 的 固 定 呈 現 晝 素 完 整 顯 示 所 取 得 的 晝 素 資 料 於 顯 示 屏 上 10 鏡 頭 11 電 λ七 何 耦 合 元 件 12 縮 小 影 像 按 鍵 模 組 15 白 動 白 平 衡 單 元 16 數 位 信 號 處 理 器 18 中 央 處 理 模 組 19 放 大 影 像 按 鍵 模 組 20 顯 示 模 組 22 影 像 暫 存 模 組

第15頁 1228915 圖式簡單說明 2 4 影像控制模組

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Claims (1)

1228915 六、申請專利範圍 1. 一種數位變焦方法，係應用於具備數位攝影功能之裝 置，該裝置係將待攝景物的影像經過處理後轉換為一有 效畫素資料，並透過具有一固定呈現晝素之顯示屏顯 示，其中該固定呈現畫素小於該有效晝素資料，而該方 法至少包含下列步驟： (a) 將鏡頭補捉之實際影像，根據該裝置中一感測器數 目轉換為對應該感測器數目之該有效晝素資料； (b) 接收到放大影像訊號時，自該有效晝素資料中取得 對應於該實際影像中央之畫素資料，其中該畫素資 料大於該顯示屏之該固定呈現晝素；及 (c )暫存所取得的晝素資料，並以該顯示屏的固定呈現 畫素完整顯示所取得的晝素資料。 2. 如申請專利範圍第1項所述之數位變焦方法，其中步驟 (a )與步驟（b )之間更包括將該有效畫素資料暫存至該裝 置之一影像暫存模組中。 3. 如申請專利範圍第1項所述之數位變焦方法，其中步驟 (b )中更包括接收到放大影像訊號時，自目前顯示於該 顯示屏中之畫素資料中取得大於該顯示屏固定呈現畫素 之晝素資料。 4. 一種數位變焦方法，係應用於具備數位攝影功能之裝 置，該裝置係將待攝景物的影像經過處理後轉換為一有 效晝素資料，並透過具有一固定呈現晝素之顯示屏顯 示，其中該固定呈現晝素小於該有效晝素資料，而該方 法至少包含下列步驟：

第17頁 1228915 六、申請專利範圍 (a )將鏡頭補捉之實際影像，根據該裝置中一感測器數 目轉換為對應該感測裔數目之該有效畫素貧料， (b) 自該有效晝素資料中取得對應於該實際影像中央之 畫素資料，並以該顯示屏的固定呈現晝素完整顯示 所取得的晝素資料，其中該晝素資料大於該顯示屏 之該固定呈現畫素； (c) 接收到縮小影像訊號時，自該有效晝素資料中取得 對應於該實際影像中央部位之新晝素資料，其中該 新畫素資料大於目前呈現於該顯示屏之畫素資料； 及 (d )暫存所取得的新晝素資料，並以該顯示屏的固定呈 現畫素完整顯示所取得的新畫素資料。 5 .如申請專利範圍第4項所述之數位變焦方法，其中步驟 (a )與步驟（b )之間更包括將該有效晝素資料暫存至該裝 置之一影像暫存模組中。 6. —種數位變焦方法，係應用於具備數位攝影功能之裝 置，該裝置係將待攝景物的影像經過處理後轉換為一有 效晝素貢料’並透過具有一固定呈現晝素之顯不屏顯 示，其中該固定呈現晝素小於該有效晝素資料，而該方 法至少包含下列步驟： (a)將鏡頭補捉之實際影像，根據該裝置中一感測器數 目轉換為對應该感測裔數目之该有效晝素貢料， (b )接收到對應於一區域之影像放大訊號時，自該有效 晝素資料中取得對應於該區域之晝素，其中對應於

第18頁 1228915 六、申請專利範圍 該區域之畫素係大於該顯示屏之該固定呈現晝素； 及 (C )暫存所取得的該區域之畫素，並以該顯示屏的固定 呈現晝素完整顯示所取得的該區域之晝素。 7. 如申請專利範圍第6項所述之數位變焦方法，其中步驟 (a)與步驟（b)之間更包括將該有效畫素資料暫存至該裝 置之一影像暫存模組中。 8. 如申請專利範圍第6項所述之數位變焦方法，其中步驟 (c )後更包括： (d )接收到放大影像訊號時，自目前顯示於該顯示屏中 之晝素資料取得大於該顯示屏固定呈現晝素之晝素資 料。 (e )暫存所取得的晝素，並以該顯示屏的固定呈現晝素 完整顯示所取得的晝素資料。 9 .如申請專利範圍第6項所述之數位變焦方法，其中步驟 (c )後更包括： (d )接收到縮小影像訊號時，自該有效晝素資料中取得 一晝素資料，該晝素資料大於目前呈現於該顯示屏 之晝素資料；及 (e )暫存所取得的對焦晝素，並以該顯示屏的固定呈現 畫素完整顯示所取得的晝素資料。 1 0. —種具備數位攝影功能的裝置，該裝置具備數位變焦 功能，該裝置之特徵在於： 包含一影像控制模組及一影像暫存模組，當接收到放

第19頁 1228915 六、申請專利範圍 大/縮小影像訊號時，該影像控制模組自該影像暫存模 組中待攝景物之有效晝素資料中取得大於該裝置顯示 屏呈現晝素的一畫素資料，暫存該畫素資料於該影像 暫存模組中，並以該裝置顯示屏的呈現晝素完整顯示 該畫素資料。