專利名稱：用于生產(chǎn)圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的方法和通過所述方法獲得的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)備的生產(chǎn)，其中，確定或選擇基于數(shù)字圖像處理裝置而非基 于失真校正的光學(xué)圖像記錄和/或再現(xiàn)系統(tǒng)和/或同步系統(tǒng)的至少 一個參 數(shù)。
在一個實施例中，其提供了模糊和漸暈校正二者的裝置，關(guān)于傳統(tǒng)光 學(xué)器件，漸暈和中央清晰度被降級，以便在質(zhì)量的整體一致性方面獲得上 好的光圏。
在一個實施例中，其可以獨立于此處提及的本發(fā)明的第一方面而被使用，光學(xué)系統(tǒng)具有可變的焦距，而且，本方法使得
數(shù)字圖像處理裝置包括用于校正側(cè)面色差和/或模糊和/或漸暈和/或 噪聲和/或視差補(bǔ)償?shù)难b置，以及
在包括下述參數(shù)的組中，考慮數(shù)字圖像處理裝置而確定或選擇光學(xué)系 統(tǒng)的至少一個參數(shù):
系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目、構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的材料的屬性、光 學(xué)系統(tǒng)的材料的成本、光學(xué)表面的處理、光學(xué)系統(tǒng)的材料的顏色、裝配公 差、根據(jù)焦距和聚焦特性的視差的值。
根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，其可以獨立于此處提及的其他方面而被實 施，本發(fā)明涉及圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的實施例的所述方法，其中，所 述設(shè)備包括光學(xué)圖像記錄和/或再現(xiàn)系統(tǒng)、圖像傳感器和/或產(chǎn)生器和/或 同步系統(tǒng)，所述圖像通過數(shù)字圖像處理裝置來處理以獲得改善。
本方法使得根據(jù)數(shù)字圖像處理裝置的能力來確定或選擇圖像傳感器 和/或產(chǎn)生器和/或同步系統(tǒng)的至少一個參數(shù)。定義
所使用的各種術(shù)語的含義在此被定義為
圖像記錄設(shè)備是例如， 一次性相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、反射式相機(jī)(數(shù)
字或非數(shù)字)、掃描儀、傳真機(jī)、內(nèi)診鏡、相機(jī)、攝像機(jī)、安全相機(jī)、游 戲機(jī)、集成或連接到電話、個人助理或計算機(jī)上的相機(jī)或照相設(shè)備、熱攝像機(jī)、超聲波設(shè)備、MRI (磁共振)成像設(shè)備、X射線拍攝設(shè)備。圖像再現(xiàn)設(shè)備是例如，屏幕、投影機(jī)、電視、虛擬現(xiàn)實鏡或打印機(jī)。圖像記錄和再現(xiàn)設(shè)備是例如，掃描儀/傳真機(jī)/打印機(jī)、微型照片 實驗室、視頻^i義i殳備。術(shù)語光學(xué)圖像記錄系統(tǒng)是指允許在傳感器上再現(xiàn)圖像的光學(xué)裝置。術(shù)語光學(xué)圖像再現(xiàn)是指允許在屏幕上形成圖像的光學(xué)裝置、或為 觀察者再現(xiàn)已經(jīng)在屏幕上的圖像。也可以再現(xiàn)圖像而不用屏幕。術(shù)語屏幕是指任何可以在其上形成圖像的物理介質(zhì)。術(shù)語圖像傳感器是指允許捕獲和/或記錄圖像的機(jī)械、化學(xué)或電術(shù)語圖像產(chǎn)生器是指例如，電皿收機(jī)電路、石英晶體屏幕、打 印機(jī)的打印裝置、微鏡投影機(jī)裝置的控制系統(tǒng)。術(shù)語同步系統(tǒng)是指允許設(shè)備的元件或參數(shù)遵照設(shè)置指令的機(jī)械、 化學(xué)、電子或計算機(jī)化類型的裝置。其尤其是指自動聚焦系統(tǒng)(自動聚焦)、 自動白平衡控制、自動曝光控制、光學(xué)元件的控制，例如，以4更保持均勻 的圖像質(zhì)量，術(shù)語同步系統(tǒng)還指圖^^、定系統(tǒng)、光學(xué)器件和/或數(shù)字變 焦因數(shù)控制系統(tǒng)、或飽和控制系統(tǒng)或?qū)Ρ榷瓤刂葡到y(tǒng)。術(shù)語數(shù)字圖像處理裝置是指例如，允許修改圖像的lt件程序和/或 組件和/或設(shè)備和/或系統(tǒng)。數(shù)字圖^^處理裝置可以完全地或部分地集成到i更備中，如在下迷的示 例中那樣產(chǎn)生修改的圖像的圖像記錄設(shè)備，例如，集成有用于圖像處理的裝 置的數(shù)碼相機(jī)顯示或打印修改的圖像的圖像再現(xiàn)設(shè)備，例如，包括用于圖像處理 的裝置的視頻投影機(jī)或打印機(jī)。校正其元件中的缺陷的混合設(shè)備，例如，包括用于圖像處理的裝置
的掃描儀/打印機(jī)/傳真機(jī)。產(chǎn)生修改的圖像的專業(yè)圖像記錄設(shè)備，例如，包括用于圖像處理的裝 置的內(nèi)診鏡。在數(shù)字圖像處理裝置被集成到設(shè)備的情況中，實際上設(shè)備校正其自身 的缺陷。然而，當(dāng)使用一套設(shè)備時，例如，使用具有掃描儀和打印機(jī)的傳真機(jī) 時，用戶可以只使用該套設(shè)備的一部分，例如，如果傳真機(jī)也可以被用作 孤立的打印機(jī)時，在這種情況中，用于圖像處理的數(shù)字裝置必須各自校正 它們自己的缺陷。用于圖像處理的數(shù)字裝置可以全部或部分地集成到計算機(jī)中，例如，以下述方式集成到計算機(jī)中在操作系統(tǒng)中，例如，Windows或Mac 0S，自動修改圖像的質(zhì)量，的設(shè)備，例如，掃描儀、攝像機(jī)、打印機(jī)。在例如，圖像進(jìn)入系統(tǒng)期間、 或當(dāng)用戶要求打印時，可以進(jìn)行自動校正。在圖像處理的一個應(yīng)用中，例如，Photoshop ,自動修改圖像的質(zhì) 量，其中，所述圖像源自或發(fā)送到根據(jù)圖像和/或時間而變化的幾種不同 類型的i殳備，例如，掃描儀、攝H^、打印機(jī)。在例如，用戶激活Photoshop 中的過濾器命令時，可以進(jìn)行自動校正。在照片洗印設(shè)備中(例如,"photofinishing"或"Minilab")中， 自動修改圖像的質(zhì)量，其中，所述圖像源自根據(jù)圖像和/或時間的各種不 同攝像設(shè)備，例如， 一次性設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、壓縮光盤。自動校正可以考 慮攝像設(shè)備、以及集成掃描儀和打印機(jī)，并且在執(zhí)行打印操作的時候進(jìn)行。在服務(wù)器上，例如，在互聯(lián)網(wǎng)上，自動修改圖像的質(zhì)量，其中，所 述圖像源自根據(jù)圖像和/或時間的各種不同攝像設(shè)備，例如， 一次性設(shè)備、 數(shù)碼相機(jī)、壓縮光盤。自動校正也可以考慮攝像設(shè)備，以及例如，打印機(jī)， 并且在圖像被記錄在服務(wù)器上的時候、或在執(zhí)行打印搮作的時候進(jìn)行。在數(shù)字圖像處理裝置被集成到計算機(jī)的情況中，實際上數(shù)字圖像處理 裝置是與多個設(shè)備兼容的， 一套設(shè)備中的至少一個設(shè)備可以從一個圖像變 化到另一個。在一個實施例中，按照數(shù)字圖像處理裝置的性能，調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)和/
或圖像傳感器和/或產(chǎn)生器和/或同步系統(tǒng)的性能的等級，尤其是平均性能 等級。所以，總體的性能等級由設(shè)備的呈現(xiàn)最弱等級性能的部分決定，在根 據(jù)數(shù)字圖像處理裝置和光學(xué)系統(tǒng)的能力固定性能等級之前，選擇圖像傳感 器或產(chǎn)生器和/或同步系統(tǒng)，使其具有較差的性能，但能夠符合由數(shù)字圖 像處理裝置確定的等級。設(shè)備的性能具體地是其成本；其尺寸；其可以接收或發(fā)射的光的最 小量；圖像的質(zhì)量和光學(xué)器件、傳感器和同步的技術(shù)質(zhì)量。數(shù)字圖像處理 裝置的性能是其能力和其裝置的限制，根據(jù)一個實施例數(shù)字圖像處理裝置包括用于通過作用于下面的參數(shù)組中的至少一 個來改善圖像質(zhì)量的裝置，所述^t組包括光學(xué)系統(tǒng)的幾何失真、光學(xué) 系統(tǒng)的色差、視差的補(bǔ)償、景深、光學(xué)系統(tǒng)和/或圖4象傳感器和/或產(chǎn)生器 的漸牽、光學(xué)系統(tǒng)和/或圖傳_傳感器和/或產(chǎn)生器清晰度的缺陷、噪聲、波 紋現(xiàn)象和/或?qū)Ρ榷取２⑶?或光學(xué)系統(tǒng)的確定的或選擇的參數(shù)中的至少一個是從下面的 M組中選擇的，所述^lt組包括系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目、構(gòu)成光學(xué)系 統(tǒng)的光學(xué)元件的材料的屬性、光學(xué)系統(tǒng)的材料的成本、光學(xué)表面的處理、 裝配公差、依賴于焦距的視差的值、光圍的特性、光圍的機(jī)制、可能的聚 焦范圍、聚焦特性、聚焦機(jī)制、抗混疊濾光器、尺寸、景深、鏈接焦距和 聚焦的特性、幾何失真、色差、偏心、漸牽、清晰特性。并且/或圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的確定的或選擇的參數(shù)中的至少 一個是從下面的^*組中選擇的，所述M組包括〗象素質(zhì)量、像素面積、 像素數(shù)目、微透鏡陣列、抗混疊濾光器、像素幾何形狀、像素失真隨焦距 變化的視差的值，并且/或同步系統(tǒng)的確定的或選擇的M中的至少一個是從下面的 >#*組中選擇的，所述^組包括聚焦的測量值、膝光的測量值、白平 衡的測量值、聚焦設(shè)置、啄光設(shè)置和傳感器增益設(shè)置。數(shù)字圖^f象處理裝置的能力是例如以下面的方式定義的對于幾何失真，指定可以被校正的失真的最大百分比。對于光學(xué)系統(tǒng)的色差，指定可以被數(shù)字圖像處理裝置校正的、不同
色斑之間的、以像素數(shù)目表示的最大偏差值。視差補(bǔ)償是可以被數(shù)字圖像處理裝置校正的視差的最大值.例如，這 個值是以像素的數(shù)目來表示。應(yīng)當(dāng)清楚，當(dāng)焦距變化時，光學(xué)器件中心的 位置可以改變，并因此引起視差的改變。視差是光學(xué)中心的位置的變化， 當(dāng)焦多巨變4匕時會產(chǎn)生干擾。例如，清晰M以BXU表示的值來量度的，BXU為模糊點的表面的測 量值，如在"IEEE學(xué)報，圖像處理的國際會議，新加坡2004"中出版的 論文、由Jerome BUZI和FredricGUICHARD發(fā)表的、標(biāo)題為"Uniqueness of Blur Measure (模糊測量的唯一性)"所描述的那樣。簡單地說，光學(xué)系統(tǒng)的模糊是通過位于銳聚焦平面中的無限小點在圖 像中來測量的，稱為"脈沖響應(yīng)"。BXU ^ItA脈沖響應(yīng)的變化(就是說 其平均表面)。處理能力可以被限制在BXU的最大值?？梢葬槍?dǎo)致清晰度缺乏的各種原因的特別校正來指定數(shù)字圖像處 理裝置，尤其是考慮模糊點的對稱性。例如，散M糊點呈現(xiàn)垂直對稱的 兩個軸，而"逗號"類型的模糊點僅呈現(xiàn)一個垂直軸。景深被定義為最近目標(biāo)和最遠(yuǎn)目標(biāo)之間的距離，在此距離內(nèi)，模糊 點不超過其預(yù)定的尺寸。為了增加景深，數(shù)字圖像處理裝置減小模糊點的 尺寸。漸暈是在圖像的場中的光線上的變化。例如，指定圖像中的漸暈的最 大允許百分比。例如，噪聲是以其間隙類型、其形狀、噪聲點的尺寸、以及其顯色來 規(guī)定的。波紋現(xiàn)象以空間高頻率出現(xiàn)。它們是使用抗混疊濾光器來校正的。數(shù) 字圖像處理裝置是通過抗混疊過濾器M來指定的。應(yīng)當(dāng)清楚，可以或者通過光學(xué)的、或者通過數(shù)字的裝置來執(zhí)行抗混疊 濾光。對于對比度，數(shù)字圖像處理裝置通過可以改善的對比度變化幅度的最 小值來指定。關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)Mt，應(yīng)當(dāng)知道，偏心是一種光學(xué)系統(tǒng)屬性，其允許校 正透視效果。關(guān)于圖像傳感器和/或產(chǎn)生器，術(shù)語"像素的質(zhì)量"是指敏感度、
由每個像素產(chǎn)生的輸出和圖像噪聲、以及可以被捕獲和/或易于再現(xiàn)的顏 色組。通過像素可捕獲信號的動態(tài)特性也構(gòu)成其各種質(zhì)量之一。對于允許自動聚焦的同步系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)清楚，聚焦可以以不同的方式來 實現(xiàn)，尤其是，通過控制光學(xué)系統(tǒng)的移動元件的位置、或通過控制可變形 的光學(xué)元件的幾何形狀來實現(xiàn)。在一個實施例中，使用包括用于減少噪聲的裝置的數(shù)字圖像處理裝置 來確定或選擇圖<象傳感器或產(chǎn)生器的至少一個^*、尤其M寸。所以， 對于給定光量，可以獲得給定等級的噪聲，而減少傳感器的成本。應(yīng)當(dāng)清楚，用于設(shè)計圖像傳感器和/或產(chǎn)生設(shè)備的傳統(tǒng)技術(shù)包括選 擇光學(xué)系統(tǒng)和傳感器或產(chǎn)生器；以及隨后減少噪聲，但要在可允許的計算 功率的限度內(nèi)。在一個實施例中，考慮數(shù)字圖^Jt理裝置的能力，首先確定光學(xué)系統(tǒng) 和設(shè)備的特性，尤其狀寸、模糊、顏色的特性、對比度、噪聲、細(xì)節(jié)， 其次，考慮圖像處理的能力來確定光學(xué)器件的特性、以及圖像傳感器或產(chǎn) 生器的特性，尤其是像素的數(shù)目。在一個實施例中，光學(xué)系統(tǒng)最好具有固定的焦距，并且，其光團(tuán)通過 考慮數(shù)字圖像處理裝置而優(yōu)化，所述數(shù)字圖像處理裝置包括用于校正模糊 的裝置，尤其是根據(jù)圖像場中的位置而變化，和/或用于校正漸暈的裝置、 和/或用于校正失真的裝置。所以，可以使光學(xué)系統(tǒng)的光圏最大化。關(guān)于沒有校正裝置的圖像記錄 設(shè)備，也可以使用敏感度低的傳感器，尤其是具有較小的像素的傳感器，并因此為具 有較小給定數(shù)目像素的傳感器，以便減小體積，或較短的膝光時間，這減少運(yùn)動模糊，或擴(kuò)展設(shè)備使用的極限，并使用較少的光來提供同樣的圖像質(zhì)量。在一個實施例中，i殳備包括同步系統(tǒng)，其顯著地允許聚焦的控制； 并且數(shù)字圖像處理裝置包括用于校正模糊的裝置和/或用于校正景深的裝 置。光學(xué)系統(tǒng)的^lt、尤其是調(diào)焦距離和/或焦距的圖像平面功能元件的 位置以這樣的方式來確定或選擇，以確保圖像清晰度在圖像場景中顯著地 均勻。所以，在作為焦點的圖像區(qū)域中進(jìn)行數(shù)字處理之前，沒必要尋求最大清晰度。在這種情況下，在一個實施例中，聚焦點實際上是獨立于作為焦 點的

圖1象的，而是通常，由于圖像場景中的可變的彎曲，聚焦距離隨著聚 焦區(qū)域而變化。所以，聚焦的測量考慮了進(jìn)一步的校正。例如，測量考慮了場中的位 置和場中的位置的模糊功能的校正等級。所以，不是象傳統(tǒng)設(shè)備那樣尋求 獲得原始測量的最大清晰度，而是尋求獲得以這種方式校正的測量的最大 清晰度。用于聚焦的設(shè)置也考慮了校正的能力。
一定等級的模糊是可接受的， 這依賴于焦距和用于校正的已知能力，并且不是象使用傳統(tǒng)設(shè)備那樣尋求 在聚焦期間獲得最大清晰度。所以，場中的模糊的最大等級較低，并且，場中的最小等級可以比傳 統(tǒng)i殳備中更高，并適應(yīng)用于處理圖#>的裝置的能力。所以，當(dāng)焦距變化而不改變焦點時，模糊等級上的變化可以大于傳統(tǒng) 設(shè)備中的情況，這就允許光學(xué)器件的簡化、以及因此降低成本，因為當(dāng)焦 距變化時聚焦的同步系統(tǒng)可以考慮焦距并調(diào)節(jié)聚焦。在一個實施例中，本設(shè)備包括曝光同步系統(tǒng)，并且，通過考慮噪聲和 /或?qū)Ρ榷群?或運(yùn)動模糊的校正算法的校正能力來確定或選擇這個同步 系統(tǒng)的曝光^lt，其中，所述校正算法是數(shù)字圖像處理裝置的一部分，例 如，在校正之后獲得給定等級的噪聲、對比度和模糊。在校正噪聲時，對于噪聲校正沒有要求的情況下，對于相同的圖像質(zhì) 量，可以要求更高的敏感度。所以，膝光的測量考慮進(jìn)一步校正的能力，例如，其將噪聲減少到四 分之一，可以設(shè)置更短的曝光時間，以便避免運(yùn)動模糊，和/或設(shè)置更高 的傳感器增益，以便可以以弱光拍攝、或減小光團(tuán)和增加景深。換句話說， 優(yōu)點是曝光參數(shù)的選擇范圍更大了。簡要地說，對于現(xiàn)有系統(tǒng)，更短的膝 光時間4吏得可以在場景中的給定光量中選擇更近的光團(tuán)和更大的增益。在校正對比度時，對于對比度校正沒有要求的情況下，對于相同的圖 像質(zhì)量，可以要求更低的敏感度。在校正對比度時，啄光測量考慮進(jìn)一步的校正能力，對于具有暗區(qū)的 那些圖像可以要求比那些沒有暗區(qū)的圖像更低的傳感器增益，由于在暗區(qū) 中的部分可以以增加噪聲為代價通過對比度校正算法來校正。
根據(jù)一個實施例數(shù)字圖像處理裝置包括用于校正側(cè)面色差、和/或模糊、和/或失真、 和/或漸暈、和/或噪聲、和/或視差補(bǔ)償?shù)难b置。光學(xué)系統(tǒng)具有可變的焦距，以及這種光學(xué)系統(tǒng)的Wt從包括下面的^t的組中確定或選擇，其中，所 W:包括系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目、構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的材料的屬 性、光學(xué)系統(tǒng)的材料的成本、光學(xué)表面的處理、光學(xué)系統(tǒng)的材料的顏色、 裝配公差、根據(jù)焦距和聚焦特性的視差的值。所以，通過數(shù)字圖像處理裝置執(zhí)行預(yù)先的和/或合適的補(bǔ)償校正，就 可以優(yōu)化、尤其是通過最小化來優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目，可以優(yōu) 化光學(xué)系統(tǒng)的材料的屬性，減少成本，并優(yōu)化光學(xué)表面的處理。光學(xué)系統(tǒng) 的材料的顏色可以自由選擇，只要在用于校正顏色的裝置所規(guī)定的范圍 內(nèi)?？梢苑潘蓪ρb配公差的要求。根據(jù)焦距而被視差允許的變化可以增加， 并且，也可以放松聚焦特性。補(bǔ)償視差的變化的可能性為業(yè)余或?qū)I(yè)視頻設(shè)備(或其他動態(tài)圖像記 錄i更備)構(gòu)成了重大的優(yōu)點，因為，在這些應(yīng)用中，當(dāng)焦距或聚焦變化使 得圖像的運(yùn)動干擾對于人眼不可檢測時，保持準(zhǔn)定常視差很重要。與通常的光學(xué)器件不同，使用本發(fā)明，允許視差的變化，其通過數(shù)字 處理裝置來補(bǔ)償。而且，已知變焦類型的物鏡允許可變的焦距，對不同的焦距同時保持 相同的聚焦。所以，變焦類型的物鏡是相對費力的，因為，其必須遵照不 得不為焦距的不同值保持聚焦的約束。本發(fā)明通過允許放松聚焦特性，允 許產(chǎn)生相同性能而較少費力變焦的結(jié)果，其中，通過數(shù)字圖像處理裝置來 補(bǔ)償聚焦特性。換句話說，以可以接近"變焦距"物鏡的成本來產(chǎn)生變焦， 以在焦距變化時不要求維持聚焦的物鏡的成本來產(chǎn)生變焦。根據(jù)一個實施例，根據(jù)數(shù)字圖像處理裝置的能力來確定設(shè)備的尺寸。特別地，可以使設(shè)備的體積最小化。尤其是，傳感器的尺寸可以減小。 可以在數(shù)字圖像處理裝置的能力的限度之內(nèi)減小像素的尺寸，其中，所述 數(shù)字圖像處理裝置用于校正源自較小尺寸的像素的缺陷、尤其是產(chǎn)生的噪 聲的增加。而且，可以在數(shù)字圖像處理裝置的能力的限度之內(nèi)減小像素的 尺寸并增加光學(xué)器件的光圍，其中，所述數(shù)字圖像處理裝置用于校正源自 光學(xué)器件的光圏的增加的缺陷，特別是所產(chǎn)生的模糊的增加。以相同的方
式，通過提^H吏體積尺寸小于焦距的多個鏡頭，可以使光學(xué)系統(tǒng)的體積最 小化，M是數(shù)字圖像處理裝置被預(yù)定用于校正源自于存在大量數(shù)目的光 學(xué)元件的缺陷。同步系統(tǒng)的尺寸也可以被減小，例如，數(shù)字圖像處理裝置 允許使光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的位移最小化，并因此使能量消耗最小化，這 帶來了電源電池的電能量容積的減小，以及同步馬達(dá)的減小。在一個實施例中，數(shù)字圖像處理裝置至少部分地包括在圖像記錄和/ 或再現(xiàn)i殳備中。數(shù)字圖像處理裝置也可以至少部分地與圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備中分 離，如在下面的情況中那樣，例如，如此處解釋的、當(dāng)數(shù)字圖像處理裝置 在計算機(jī)中的情況。根據(jù)一個實施例，光學(xué)系統(tǒng)的^t的選擇包括從預(yù)先存在的系統(tǒng)之中 選捧光學(xué)系統(tǒng)。也可以通it^預(yù)先存在的系統(tǒng)之中選棒傳感器或產(chǎn)生器來選擇傳感器或產(chǎn)生器的M。例如，可以選擇簡單的預(yù)先存在的光學(xué)系統(tǒng)，尤其是具有最少數(shù)目鏡 頭的光學(xué)系統(tǒng)，因此而較少費力，數(shù)字圖像處理裝置補(bǔ)償了缺陷，這帶來 了光學(xué)系統(tǒng)的簡單性。在一個實施例中，數(shù)字圖像處理裝置包括用于對光學(xué)系統(tǒng)和/或圖像 傳感器和/或產(chǎn)生器的清晰度的缺乏進(jìn)行作用的裝置，并且，這些裝置使 得它們允許圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的生產(chǎn)，其中，所述圖像記錄和/或再 現(xiàn)i殳備不具有允許聚焦的同步系統(tǒng)。換句話說，如果用于清晰度校正的裝置可以獲得足夠清楚的圖^^而不 用聚焦的裝置，那么，就不必使光學(xué)元件移位或變形來實現(xiàn)聚焦。例如，如果固定焦點圖像記錄設(shè)備可以獲得80厘米到無限遠(yuǎn)的清楚 的圖像、這種設(shè)備沒有自動聚焦系統(tǒng)、并且當(dāng)使用具有較大數(shù)目像素的傳 感器而同時保持相同的清晰度質(zhì)量(80厘米到無窮遠(yuǎn))、而不要求自動聚 焦系統(tǒng)時，那么，就提供用于減小模糊點的尺寸的數(shù)字圖像處理裝置，以 便實現(xiàn)要求的結(jié)果。作為進(jìn)一步的示例，從減小模糊點的尺寸的數(shù)字圖像 處理裝置開始，可以產(chǎn)生具有更寬光圏的記錄設(shè)備，例如，從2.8到1.4， 同時保持相同的景深。根據(jù)一個實施例為設(shè)備定義規(guī)范的整體計劃，照這樣，相關(guān)聯(lián)地， 特別是以交互方式，定義光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)范計劃、和/或圖像傳感器和/或產(chǎn) 生器的規(guī)范計劃、和/或同步系統(tǒng)的規(guī)范計劃、以及數(shù)字圖像處理裝置的
規(guī)范的整體計劃，以便可以將光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)范計劃、和/或圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的規(guī) 范計劃、和/或同步系統(tǒng)的規(guī)范計劃的性能傳遞到數(shù)字圖像處理裝置的規(guī) 范計劃，和/或以便 使本方法可以減少設(shè)備的生產(chǎn)成本。術(shù)語設(shè)備、或其組件之一、或數(shù)字圖像處理裝置的規(guī)范計劃是指設(shè) 備、其組件或數(shù)字圖像處理裝置必須遵守的技術(shù)規(guī)范組。在一個實施例中，圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備包括同步系統(tǒng)，并且，從 數(shù)字圖像處理裝置的能力之中選擇圖像傳感器和/或產(chǎn)生器和/或同步系 統(tǒng)的^t中的至少一個。在一個實施例中，光學(xué)系統(tǒng)是變焦鏡頭。數(shù)字圖像處理裝置包括用于校正包括在包含模糊、漸牽、噪聲和視差 補(bǔ)償?shù)慕M中的至少一個特性的裝置，以及在下述參數(shù)組中確定或選擇光學(xué)系統(tǒng)的至少一個^lt,其中，所述參 數(shù)組包括光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目、構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的材料 的屬性、光學(xué)系統(tǒng)的材料的成本、光學(xué)表面的處理、光學(xué)系統(tǒng)的材料的顏 色、裝配公差、根據(jù)焦距和聚焦特性的視差的值。在一個實施例中數(shù)字圖像處理裝置包括用于通過作用于下述參數(shù)組的至少一個參 數(shù)來改善圖像質(zhì)量的裝置，其中，所述參數(shù)組包括圖像傳感器和/或產(chǎn) 生設(shè)備的漸牽、圖像傳感器和/或產(chǎn)生設(shè)備的清晰度的缺乏、噪聲、波紋 現(xiàn)象、和/或?qū)Ρ榷?，?或在下述組中確定或選擇圖像傳感器和/或產(chǎn)生設(shè)備的至少一個 械，其中，所^i且包括像素的質(zhì)量、像素的面積、像素的數(shù)目、微透 鏡陣列、抗混疊濾光器、像素的幾何形狀、像素的布置，和/或相對于下述元件組的至少一個元件選擇同步系統(tǒng)的至少一個參 數(shù)，其中，所述元件組包括焦點的測量值、曝光的測量值、白平衡的測 量值、焦點設(shè)置、光圍設(shè)置、爆光時間設(shè)置、傳感器增益設(shè)置。在一個實施例中，相對于傳感器或產(chǎn)生器的尺寸確定或選擇圖傳^傳感 器或產(chǎn)生器的至少一個M，圖^^處理裝置包括用于減少噪聲以^t可以橫: 圖寸象傳感器或產(chǎn)生器的尺寸最小化的裝置。在一個實施例中，其中，i殳備包括同步系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)的至少一個參
數(shù)、尤其是調(diào)焦距離和/或焦距的圖像平面功能元件的位置以下述方式來 確定或選擇，其中，所述方式是確保圖像的清晰度在圖像場景中是顯著地 均勻的，同步系統(tǒng)考慮聚焦距離和/或焦距的圖像平面功能元件的位置。在一個實施例中，其中，設(shè)備包括同步系統(tǒng)，考慮用于噪聲和/或?qū)?比度和/或運(yùn)動模糊的校正算法的校正的能力來確定或選擇同步系統(tǒng)的至 少一個M、尤其是膝光|*，其中所述校正算法是數(shù)字圖像處理裝置的 一部分。在一個實施例中，數(shù)字圖^Jt理裝置包括用于作用于光學(xué)系統(tǒng)和/或 圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的清晰度缺乏的裝置，這些裝置使得其允許生產(chǎn) 沒有聚焦同步系統(tǒng)的圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備。在一個實施例中，根據(jù)數(shù)字圖像處理裝置的能力來確定i殳備的尺寸。在一個實施例中，數(shù)字圖像處理裝置至少部分地包括在圖像記錄和/ 或再現(xiàn)i更備中。在一個實施例中，數(shù)字圖像處理裝置至少不分地從圖像記錄和/或再 現(xiàn)設(shè)備中分離出來。在一個實施例中，光學(xué)系統(tǒng)是從預(yù)先存在的光學(xué)系統(tǒng)之中選擇的。在一個實施例中，從預(yù)先存在的光學(xué)系統(tǒng)之中選"^傳感器和發(fā)生器。在一個實施例中，數(shù)字圖^^處理裝置包括用于通過作用于下述#*組 的至少一個參數(shù)來改善圖像質(zhì)量的裝置，其中，所述參數(shù)組包括光學(xué)系 統(tǒng)和/或圖<象傳感器和/或產(chǎn)生器的漸牽、光學(xué)系統(tǒng)和/或圖<象傳感器和/ 或產(chǎn)生器的清晰度的缺乏、噪聲、波紋現(xiàn)象、和/或?qū)Ρ榷?。在一個實施例中，從下述組中確定或選擇光學(xué)系統(tǒng)的至少一個^L, 其中，所述組包括系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目、構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的 材料的屬性、光學(xué)系統(tǒng)的材料的成本、光學(xué)表面的處理、裝配公差、依賴 于焦距的視差的值、光團(tuán)的特性、光團(tuán)的機(jī)制、可能的聚焦范圍、聚焦特 性、聚焦機(jī)制、抗混疊濾光器，還包括景深、鏈接焦距和聚焦的特性、 幾何失真、色差、偏心、漸暈、清晰度特性。本發(fā)明也涉及通過此處定義的生產(chǎn)方法而獲得的圖像記錄和/或再現(xiàn) 設(shè)備。結(jié)合一些具體模式的描述，顯現(xiàn)了本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點，這是通 過參考此處所附的附圖來實現(xiàn)的，其中
圖l是通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的設(shè)備的示意圖； 圖2是示出了才艮據(jù)本發(fā)明的方法的階段的圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明調(diào)整模式；圖4a和圖4b形成了顯示在本發(fā)明的框架內(nèi)使用的調(diào)整的圖組；圖5、圖5a和圖5b說明了根據(jù)本發(fā)明和傳統(tǒng)設(shè)備的圖像記錄設(shè)備 的屬性；圖6a到圖6d是示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和傳統(tǒng)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的 屬性的圖；圖7a和圖7b是示出了用于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的選擇的 示例的示意圖；圖l是說明圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。例如，用于圖像記錄的這樣的設(shè)備部分地包括光學(xué)系統(tǒng)22，特別 是具有諸如鏡頭之類的一個或幾個光學(xué)元件，用于在傳感器24上形成圖 像。盡管這些示例主要涉及電子類型的傳感器24，這種傳感器可以是另 一種類型的，例如，在"含銀"設(shè)備的情況中是照相用的膠巻。這樣的設(shè)備也包括作用于光學(xué)系統(tǒng)22和/或傳感器24的同步系統(tǒng) 26，以便聚焦，使得在傳感器24中建立圖像平面，并且/或使得通過曝光 設(shè)置和/或光團(tuán)來優(yōu)化在傳感器中接收的光量，并且/或使得通過4吏用白平 衡的同步而獲得的顏色是真實的。最后，本設(shè)備包括數(shù)字圖像處理裝置28。可選地，數(shù)字圖像處理裝置與設(shè)備20分離.也可以允許數(shù)字圖像處 理裝置的一部分在i殳備20的內(nèi)部， 一部分在外部。在通過記錄器24記錄了圖像之后進(jìn)行圖像的數(shù)字處理。再現(xiàn)設(shè)備呈現(xiàn)類似于圖像記錄設(shè)備的結(jié)構(gòu)。代替?zhèn)鞲衅?4，有圖像 產(chǎn)生器24'接收來自數(shù)字圖像處理裝置28'的數(shù)字圖像，并將圖^^^供 到光學(xué)系統(tǒng)22'，如光學(xué)投影系統(tǒng)。在下面的描述中，為了描述的清晰，只參考圖像記錄設(shè)備來描述。本發(fā)明包括用于確定或選擇光學(xué)系統(tǒng)22、 22'和/或圖像傳感器和/ 或產(chǎn)生器24、 24'和/或同步系統(tǒng)26的^t的數(shù)字圖像處理裝置28、 28'的能力。
圖2中的圖表示當(dāng)設(shè)備的每個組件與數(shù)字圖像處理裝置相關(guān)聯(lián)時可 以從設(shè)備的每個組件期望的性能的等級。這些等級由點線30表示光學(xué)系 統(tǒng)、由點線32表示傳感器、由點線34表示同步、以及由點線36表示本 設(shè)備'
從可以使用數(shù)字圖像處理裝置獲得的這些性能等級開始，可以為設(shè)備 的每個組件選擇性能的等級，在處理之前的設(shè)備的每個組件的性能等級遠(yuǎn) 次于在應(yīng)用數(shù)字圖像處理裝置之后所獲得的性能等級。以此方式，可以看 出光學(xué)系統(tǒng)的性能等級可以在等級30'處建立，傳感器和同步系統(tǒng)的 性能等級可以分別在32'和34'處建立。
在這些條件下，如果沒有數(shù)字圖像處理，設(shè)備的性能等級將處于最低 等級，例如，對于光學(xué)系統(tǒng)，等級36'對應(yīng)于最低等級30'。
數(shù)字圖像處理裝置最好是那些在下述文件中描述的數(shù)字圖像處理裝 置，其中，所述文件為
專利申請EP02751241. 7，標(biāo)題為"Method and system for producing formatted information related to defects of appliances in a set of appliances and formatted information destined for image processing means"。
專利申請EP02743349. 9，標(biāo)題為"Method and system for modifying the qualities of at least one image coming from or destined for a set of appliances",
專利申請EP02747504. 5，標(biāo)題為"Method and system for reducing the frequence of updates in image processing means",
專利申請EP02748934. 3 ，標(biāo)題為"Method and system for correcting chromatic aberrations of a colour image produced using an optical system",
專利申請EP02743348. l，標(biāo)題為"Method and system for producing formatted information related to geometric distortions"。
專利申請EP02748933. 5,標(biāo)題為"Method and system for supplying, according to a standard format, formatted information to image processing means"。
專利申請EP02747503.7 ，標(biāo)題為"Method and system for calculating an image transformed from a digital image and for formatted information relating to a geometric transformation"。
專利申請EP02747506. O，標(biāo)題為"Method and system for producing formatted information related to defects of at least one appliance in a set, in particular of blur"。
專利申請EP02745485. 9標(biāo)題為"Method and system for modifying a digital image taking into account its noise"。
專利申請PCT/FR 2004/050455標(biāo)題為"Method and system for differentially and regularly modifying a digital image by pixel"。
這些數(shù)字圖像處理裝置允許通過作用于下迷參數(shù)的至少一個來改善 圖傳_質(zhì)量，其中，所述的M為
光學(xué)系統(tǒng)的幾何失真。應(yīng)當(dāng)清楚，光學(xué)系統(tǒng)可以以下述方式來使圖4象 失真，其中，所述的方式為通過使圖像的每個側(cè)邊形狀凸出而使矩形變 形成枕形；通過使圖像的每個側(cè)邊形狀凹進(jìn)而使矩形變形成桶形。
光學(xué)系統(tǒng)的色差如果由具有相互聯(lián)系的精確位置的三個色點來表示 目標(biāo)點，那么，色差被解釋為相互聯(lián)系的這些點的位置的變化，通常，當(dāng) 遠(yuǎn)離圖4象的中心時，失常會更重要。
視差當(dāng)通過使光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件變形或移位來執(zhí)行校正時，在圖 像平面上獲得的圖像可以移動。例如，校正就是對焦距的校正、或?qū)劢?的校正。
這種缺陷由圖3進(jìn)行了說明，在圖3中，光學(xué)系統(tǒng)40用三個鏡頭來 表示，其中，當(dāng)鏡頭44具有由實線表示的位置時，圖像的中心具有位置 42。當(dāng)鏡頭44移動到由點線表示的位置44'時，圖像的中心占據(jù)位置42
景深當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)被聚焦到選擇的目標(biāo)平面時，只要目標(biāo)的圖像接近 這個平面，這個平面的圖像都保持清晰。"景深"是指其間保持圖像清晰 的最近目標(biāo)平面和最遠(yuǎn)目標(biāo)之間的距離。
漸暈通常，圖像的發(fā)光度在中心處最大，并且朝向邊^(qū)i^漸減小。 漸暈是以一點的發(fā)光度和最;U^光度之間在距離上的百分比來測量。
例如，光學(xué)系統(tǒng)和/或圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的清晰度的缺乏是通
過諸如被此處定義的BXU ^來測量。
圖像噪聲通常是由其間隙類型、其形狀、和噪聲點的尺寸、以及其 顯色來定義的。
波紋現(xiàn)象是由于空間高頻率的存在而引起的圖像的失真。波紋是通 過抗混疊濾光器的^調(diào)整來校正的。
對比度是圖像的細(xì)節(jié)保持可見的圖像最高和最低發(fā)光度值之間的關(guān)系。
如在圖4a和圖4b中所表示的，可以改善圖像中的對比度(圖4a)， 也就是說，擴(kuò)展(圖4b)可以分辨細(xì)節(jié)的發(fā)光度的范圍。這種擴(kuò)展尤其 是使用對比度和噪聲的校正算法來執(zhí)行。
聯(lián)系圖5，說明了允許圖像場景中的清晰度均勻性的實施例的描述.
首先應(yīng)當(dāng)清楚，目標(biāo)平面的圖《象表面不構(gòu)成理想平面，而是_被稱為場 曲面(field curve)的曲面。這個曲面根據(jù)包括焦距和聚焦的不同^^l: 而變化。所以，圖像平面50的位置依賴于在其上執(zhí)行聚焦的區(qū)域.在圖 5中表示的示例中，平面50與圖像的中心52上的焦點相對應(yīng)。對于于區(qū) 域54上接近圖像的邊緣的焦點，可以發(fā)現(xiàn)，圖像平面56更接近于光學(xué)系 統(tǒng)22，而不是更接近于圖像平面50。
為了簡化聚焦同步系統(tǒng)，圖像平面A^中地在位置點54 (與接近圖 像邊緣的區(qū)域上的焦點相對應(yīng))和位置50 (與圖像的中心區(qū)域上的焦點 相對應(yīng))之間的位置58上。數(shù)字圖像處理裝置28和聚焦同步26的聯(lián)合 可以限制平面58的運(yùn)動以便聚焦，這樣，減少了同步系統(tǒng)的能量消耗， 并可以減小組件的體積，
圖5a中的圖上所表示的是傳統(tǒng)聚焦同步系統(tǒng)的模糊屬性，其中，在 圖像的中心獲得最大清晰度。所以，在圖5a的這幅圖中，橫坐標(biāo)表示圖 像的場，而縱坐標(biāo)是以BXU表示的模糊值。使用這種傳統(tǒng)的聚焦同步系統(tǒng)， 模糊值在圖像的中心是l. 3,而在圖像的邊緣是6. 6。
從數(shù)字圖像處理裝置允許模糊校正直到BXU值等于4的假設(shè)開始，圖 5b是圖5a中所示的根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的設(shè)備的同步屬性的類似圖。這樣， 圖5b中的這幅圖上所表示的曲線呈現(xiàn)出在圖像的中心，BXU值s2. 6， 并且，BXU值隨著從圖像的中心移動到圖像的邊緣而減小，然后回到值4。 此處，應(yīng)當(dāng)清楚，這個值是使用數(shù)字處理裝置可校正的模糊的極限。從而， 在圖像的整個場可獲得清晰的圖像，而這對安裝有傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)備是不可
能的。
在一個實施例中，數(shù)字圖像處理裝置包括用于不需要聚焦同步而改善 清晰度的裝置。
作為可比較的示例，圖6a、圖6b、圖6c和圖6d中的圖示出了使用 傳統(tǒng)技術(shù)而獲得的設(shè)備的特性和根據(jù)本發(fā)明而獲得的設(shè)備的特性。
傳統(tǒng)設(shè)備是集成到具有VGA傳感器的移動電話的數(shù)字照相設(shè)備，也就 是說，640x480的分辨率，且沒有聚焦系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的設(shè)備具有2. 8的光團(tuán)，而根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得的設(shè)備具有 1. 4的光團(tuán)。
與傳統(tǒng)的設(shè)備相對應(yīng)的圖6a是橫坐標(biāo)表示圖像場的百分比、原點與 圖像的中心相對應(yīng)的圖。縱坐標(biāo)表示漸暈V。圖6b是根據(jù)本發(fā)明而獲得 的i殳備的類似圖。
在圖6a (傳統(tǒng)設(shè)備)的示意圖中，在圖像的邊緣，漸暈達(dá)到0.7的 值，然而，在圖6b中的圖上，可以看出，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng) 呈現(xiàn)出顯著大的漸暈，大約為0.3。所用算法的校正極限是O. 25。換句話 說，由于校正算法，可以使用具有顯著大的漸暈的光學(xué)器件。
圖6c是根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)備的圖像場(橫坐標(biāo))、橫坐標(biāo)代表以BXU表示的 模糊的圖。在這種傳統(tǒng)設(shè)備中，在圖像的中心，模糊特性是1.5，而在圖 像的邊緣，模糊特性是4。
圖6d的圖也表示使用根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得的光學(xué)設(shè)備的模糊。 在圖6d的圖的橫坐標(biāo)上也表示圖像的場，而縱坐標(biāo)上是以BXU表示的模 糊。在圖6d中的圖上可以看出，在圖像中心處的模糊大約為2.2。所以， 高于圖6c中的圖中的模糊。相反地，考慮到校正算法的極限，在邊緣處， 模糊被選擇大約為3的值。
換句話說，令人吃驚的是，關(guān)于中心處的清晰度而選擇了降級的光學(xué) 器件，然而僅僅使用傳統(tǒng)的設(shè)備就可以獲得同樣的結(jié)果，甚至使用更大的 光團(tuán)。還應(yīng)當(dāng)清楚，在邊緣處，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)器件表現(xiàn)出了與傳統(tǒng)光
學(xué)器件的質(zhì)量類似的質(zhì)量，可以獲得這種結(jié)果是因為與傳統(tǒng)光學(xué)器件相比 降低了漸暈。
圖7a和圖7b中的圖表示必須在其間做出選擇，以便在使用根據(jù)本發(fā) 明的方法時產(chǎn)生記錄設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的不同特性。
在圖7a中所表示的示例中，該光學(xué)系統(tǒng)提供小尺寸的100點圖4象。 這種系統(tǒng)呈現(xiàn)了由橫坐標(biāo)表示空間頻率的圖表示的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF )。 截止頻率的值是fc。 MTF函數(shù)包括零頻率周圍的110門限、以及朝向 f c值快速降低部分。
在圖7b中，由示意圖表示的光學(xué)器件呈現(xiàn)出了顯著高于100點圖像 的114點尺寸的圖4象，并且，其MTF呈現(xiàn)出與圖7a的情況中相同的fc 截止頻率。相反地，根據(jù)空間頻率的這種MTF的變化是不同的，即頻率 從原點到截止頻率減小得相對平坦。
光學(xué)系統(tǒng)的選擇所基于的事實是調(diào)制傳遞函數(shù)的校正算法從0.3 的值起是有效的。在這種條件下，可以看出，使用圖7b中的光學(xué)器件， 可獲得的校正允許在MTF中上升到值f2，例如，大約為O. 8fc,然而，使 用圖7a中的光學(xué)器件，校正僅僅可以達(dá)到頻率f"大約為0. 5fc。
換句話說，使用校正算法，圖7b中表示的光學(xué)器件比圖7a中表示的 光學(xué)器件提供更多的細(xì)節(jié)，而不必考慮其具有比圖7a的情況中更大尺寸 的圖像點這樣的事實。所以，與圖7b相對應(yīng)的光學(xué)器件將被選擇。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的方法，其中，所述設(shè)備包括用于記錄和/或再現(xiàn)圖像的光學(xué)系統(tǒng)(22，22′)、圖像傳感器(24)和/或產(chǎn)生器(24′)，所述圖像通過數(shù)字圖像處理裝置(28，28′)處理以獲得改善，所述方法使得所述數(shù)字圖像處理裝置包含其自身的校正裝置，以便校正包括在下述組中的至少一個特性，其中，所述組包括模糊、根據(jù)圖像場中的位置可變的模糊、景深、根據(jù)所述圖像場中的位置可變的景深、以及漸暈；以及所述方法使得其優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)的光圈，特別是在固定的焦距，以考慮校正裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述數(shù)字圖像處理裝置另外包 含用于失真校正的裝置。
3. 如權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中，所述圖像記錄和/或再現(xiàn) 設(shè)備另外包括同步系統(tǒng)(26)，并且根據(jù)所述數(shù)字圖〗象處理裝置的能力來 確定或選擇圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的、和/或同步系統(tǒng)的至少一個^。
4. 如權(quán)利要求1到3中的一項所述的方法，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)是 變焦鏡頭，所述數(shù)字圖像處理裝置包含用于校正包括在下述組中的至少 一個特 性的裝置，其中，所述組包括模糊、漸牽、噪聲和視差補(bǔ)償，以及在下述組中確定或選擇光學(xué)系統(tǒng)的至少一個^t,其中，所述組包括 系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目、構(gòu)成所述光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的材料的屬性、所 述光學(xué)系統(tǒng)的材料的成本、光學(xué)表面的處理、所述光學(xué)系統(tǒng)的材料的顏色、 裝配公差、依賴于焦距的視差的值、以及圖像聚焦的特性。
5. 如前述權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其中，對光學(xué)系統(tǒng)、 和/或傳感器或產(chǎn)生器、和/或同步系統(tǒng)的性能等級00' 、 32' 、 34') 進(jìn)行調(diào)整，特別是對性能的平均等級進(jìn)行調(diào)整，將其調(diào)整到所述數(shù)字圖寸象 處理裝置的性能等級(30、 32、 34)。
6. 如權(quán)利要求1或2中的一項所述的方法，其中-所述數(shù)字圖像處理裝置包含通過作用于下述組中的至少 一個^lt來 改善圖傳_質(zhì)量的裝置，其中，所述組包括圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的漸 暈、圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的清晰度的缺乏、噪聲、波紋現(xiàn)象、和/或?qū)Ρ榷龋?和/或在下述組中確定或選擇圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的至少一個參 數(shù)，其中所述組包括像素的質(zhì)量、像素的面積、像素的數(shù)目、微透鏡陣 列、抗混疊濾光器、像素的幾何形狀、像素的布置；-和/或相對于下述組中的至少一個元件來確定或選擇同步系統(tǒng)的至 少一個M，其中，所述組包括焦點的測量值、膝光的測量值、白平衡 的測量值、焦點i殳置、光團(tuán)設(shè)置、膝光設(shè)置、傳感器增益i更置。
7. 如前述權(quán)利要求的一項所述的方法，其中，相對于所述傳感器或 產(chǎn)生器的尺寸來確定或選擇圖像傳感器或產(chǎn)生器的至少一個M，所述數(shù) 字圖〗象處理裝置包含用于減少噪聲的裝置，使得允許圖像傳感器或產(chǎn)生器 的尺寸最小化。
8. 如前述權(quán)利要求的一項所述的方法，其中，所述設(shè)備包括同步系 統(tǒng)，并且確定或選擇光學(xué)系統(tǒng)的至少一個參數(shù)，特別是焦距和/或焦點的 圖像平面功能元件的位置，使得圖像的清晰度在圖像的場中是均勻的，所 述同步系統(tǒng)考慮焦距和/或焦點的圖像平面功能元件的位置。
9. 如前述權(quán)利要求的一項所述的方法，其中，所述i殳備包括同步系 統(tǒng)，并且其中，通過考慮噪聲的和/或?qū)Ρ榷鹊暮?或運(yùn)動模糊的校正算法 的校正能力來指定或選擇所述同步系統(tǒng)的至少一個參數(shù)，特別是瀑光參 數(shù)，其中，所述校正算法形成所述數(shù)字圖像處理裝置的一部分。
10. 如前i^L利要求的一項所述的方法，其中，所述數(shù)字圖像處理裝 置包含用于作用于光學(xué)系統(tǒng)的、和/或圖4象傳感器和/或產(chǎn)生器的清晰度缺 乏的裝置，這些裝置使得允許生產(chǎn)不包括聚焦同步系統(tǒng)的圖像記錄和/或 再現(xiàn)設(shè)備。
11. 如前i^利要求的一項所述的方法，其中，根據(jù)所述數(shù)字圖像處 理裝置的能力來確定所述i更備的尺寸。
12. 如前a利要求的一項所述的方法，其中，所述數(shù)字圖像處理裝 置至少部分被包括在所述圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備中。
13. 如前i^5L利要求的一項所述的方法，其中，所述數(shù)字圖像處理裝 置至少部分與所述圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備分離。
14. 如前i^利要求的一項所述的方法，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)是從預(yù)先存在的光學(xué)系統(tǒng)之中選擇。
15. 如前iii3l利要求的一項所述的方法，其中，所述傳感器或產(chǎn)生器是從預(yù)先存在的傳感器或產(chǎn)生器之中選擇。
16. 如前a利要求的一項所述的方法，包括-定義所述設(shè)備的整體規(guī)范計劃的步驟；以及-相互關(guān)聯(lián)地、尤其是以迭代方式根據(jù)所述整體規(guī)范計劃來建立所述 光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)范計劃、和/或所述圖像傳感器和/或所述產(chǎn)生器的規(guī)范計 劃、和/或所述同步系統(tǒng)的規(guī)范計劃、以及所述數(shù)字圖像處理裝置的規(guī)范 計劃，建立的方式為，使得所述光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)范計劃、和/或所述圖像傳感 器和/或產(chǎn)生器的規(guī)范計劃、和/或所述同步系統(tǒng)的規(guī)范計劃的性能可以被 傳遞給所述數(shù)字圖像處理裝置的規(guī)范計劃，并且/或使得所述方法能減少 所述i殳備的生產(chǎn)成本。
17. 如前必&利要求的一項所述的方法，其中，所述數(shù)字圖像處理裝 置包含通過作用于下述組中的至少一個參數(shù)來改善圖像質(zhì)量的裝置，其 中，所述組包括所述光學(xué)系統(tǒng)的和/或所述圖像傳感器和/或產(chǎn)生器的漸 暈、所述光學(xué)系統(tǒng)的和/或所述圖傳 降感器和/或產(chǎn)生器的清晰度的缺乏、 噪聲、波紋現(xiàn)象、和/或?qū)Ρ榷取?br> 18. 如前ii^利要求的一項所述的方法，其中，從下述組來確定或選 擇所述光學(xué)系統(tǒng)的至少一個參數(shù)，其中，所述組包括系統(tǒng)的光學(xué)元件的 數(shù)目、構(gòu)成所述光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的材料的屬性、所述光學(xué)系統(tǒng)的材料 的成本、光學(xué)表面的處理、裝Si公差、依賴于焦距的視差的值、光團(tuán)的特 性、光團(tuán)的機(jī)制、可能的焦距的范圍、聚焦的特性、聚焦的機(jī)制、抗混疊 濾光器，還包括景深、鏈接焦距和聚焦的特性、幾何失真、色差、偏心、 漸暈和清晰度特性。
19. 一種圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè) 備是通過根據(jù)前a利要求的 一項所述的生產(chǎn)方法而獲得的。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備(20)的方法，其中，所述設(shè)備(20)包括光學(xué)圖像記錄和/或再現(xiàn)系統(tǒng)(22，22′)、圖像傳感器(24)和/或產(chǎn)生器(24′)和/或同步系統(tǒng)(26)，通過數(shù)字圖像處理裝置(28，28′)處理所述圖像以獲得。根據(jù)所述方法，使用數(shù)字圖像處理裝置的能力來確定和選擇光學(xué)系統(tǒng)、和/或傳感器、和/或圖像產(chǎn)生器、和/或同步系統(tǒng)的參數(shù)。因此，生產(chǎn)成本被最小化，以及/或圖像記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的性能被優(yōu)化。
文檔編號H04N5/235GK101107841SQ200680002689
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者布魯諾·利熱, 弗雷德里克·吉夏爾, 熱羅姆·梅尼埃 申請人:德克索實驗室