使用對焦峰值圖片標記的景深指示的制作方法
【專利說明】使用對焦峰值圖片標記的景深指示
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2014年4月4日提交的名稱為MULTIPLE FOCUS-PEAKING PICTUREMARKERS ALLOWING DEPTH OF FIELD INDICAT1N FOR ADJUSTING CAMERA FOCUS 的美國臨時申請61/975，624的權(quán)益，該美國臨時申請的教導以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及一種在監(jiān)視器上顯示信息的方法，并且更具體地，涉及一種創(chuàng)建同時指示最銳利對焦的點和對焦或景深(DOF)的范圍這兩者的對焦峰值假彩色疊加的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]“片場(on-set)”或“現(xiàn)場(on-site)”視頻和影片制作通常需要精確的攝像機鏡頭對焦/光圈調(diào)整來設(shè)置圖像幀的對焦區(qū)域和景深(D0F)，以確定圖像內(nèi)容中有多少應當被對焦。通常，存在藝術(shù)方面的原因來最小化DOF以使觀看者的注意力瞄準到圖像中的可能不處于圖像中心處的特定區(qū)段。有時，可能在所注意的區(qū)域上放大并設(shè)置對焦，但在不重新成幀的情況下或者當跟蹤向攝像機移動或從攝像機移動的主體上的對焦時，這不總是可能的。此外，不是所有鏡頭都在整個變焦范圍內(nèi)保持對焦。
[0004]目前，影片和視頻制作均使用具有4K像素或更多的高分辨率成像器的高質(zhì)量攝像機。因此，在不使用大參考監(jiān)視器的情況下精確設(shè)置對焦已經(jīng)變得更加困難。不幸的是，典型地，只有小取景器大小的監(jiān)視器在攝像機上或在片場處是可用的。這些取景器監(jiān)視器通常具有通過在所顯示的攝像機圖像之上添加假彩色標記指示圖像的對焦區(qū)的手段。這些通常被稱為“對焦峰值”或僅“峰值”疊加。時常地，甚至圖示出對焦峰值疊加也未給用戶提供如期望那樣多的對焦信息。
[0005]本發(fā)明的實施例解決了現(xiàn)有技術(shù)的這些和其他限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施例包括一種創(chuàng)建同時指示最銳利對焦的點和對焦或景深(DOF)的范圍這兩者的對焦峰值假彩色疊加的實時方法。
[0007]本發(fā)明的一些實施例包括一種具有圖像輸入的波形監(jiān)視器，其包括用于測量針對來自輸入圖像的像素的頻率信息的測量系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換器從所述頻率信息選擇高頻率值，并且選擇器選擇所述高頻率值的第一部分作為第一控制信息并選擇所述高頻率值的第二部分作為第二控制信息。修改器改變原始圖像的落在所述高頻率值的所述第一部分和所述第二部分內(nèi)的所選擇的像素。在一些實施例中，對這些經(jīng)改變的像素給出假彩色。
[0008]其他實施例包括生成針對來自測量儀器的輸出的顯示的方法。示例方法包括:接收由像素形成的原始圖像；從所述像素提取頻率信息；以及選擇分別落在第一和第二頻率閾值以上的第一和第二頻率范圍。然后，通過下述操作來修改所述原始圖像:改變落在所述第一頻率范圍內(nèi)的原始像素，并改變落在所述第二頻率范圍內(nèi)的原始像素，以產(chǎn)生經(jīng)修改的圖像。在一些實施例中，所述修改包括使所選擇的像素帶上假彩色。
【附圖說明】
[0009]本專利或申請文件包含以彩色執(zhí)行的至少一個附圖。具有(一個或多個)彩色附圖的本專利或申請公開的拷貝將在請求和支付必要費用時由專利局提供。
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括圖片標記的示例視頻波形監(jiān)視器的框圖。
[0011]圖2是示出了如本發(fā)明的實施例所使用的樣本亮度頻譜輸出以及與該亮度頻率輸出疊加的兩個低通濾波器輸出的頻譜的曲線圖。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括圖片標記的另一示例視頻波形監(jiān)視器的中央部件的框圖。
[0013]圖4A是本發(fā)明的實施例可使用的基礎(chǔ)圖像捕獲。
[0014]圖4B圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的已利用圖片標記加以標記以指示對焦區(qū)域的圖4A的基礎(chǔ)圖像。
[0015]圖5A是本發(fā)明的實施例可使用的基礎(chǔ)圖像捕獲。
[0016]圖5B圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的已利用圖片標記加以標記以指示對焦區(qū)域的圖5A的基礎(chǔ)圖像。
【具體實施方式】
[0017]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例視頻波形監(jiān)視器的實質(zhì)部分的框圖。如圖1中所圖示的，波形監(jiān)視器20耦合到指向主體14的攝像機12并接收來自該攝像機12的輸入。攝像機12可以產(chǎn)生靜止或移動圖像。攝像機12典型地包括可由攝像機操作者控制的針對對焦和對焦的景深(DOF)的調(diào)整，或者，該調(diào)整可以被自動控制。攝像機12輸出被輸入到波形監(jiān)視器20。來自攝像機12的輸出可以是伽瑪校正的或?qū)?shù)校正的(logcorrected) Y’ Cr’ Cb或R’ G’ B分量。該校正可以發(fā)生在攝像機12中，將來自攝像機的光輸入的線性函數(shù)的信號修改成非線性傳遞函數(shù)，以獲得輸出信號的足夠的動態(tài)范圍或比特大小。常用的伽瑪傳遞函數(shù)已經(jīng)被用在電視和計算機圖像中許多年并恰巧近似于非線性人類視覺光亮度函數(shù)。人類視覺光亮度函數(shù)通常作為立方根(指數(shù)為1/3)冪律(power-law)函數(shù)而被近似，并且，這些常見伽瑪校正函數(shù)(sRGB、REC-601、REC709等)中的許多也遵循具有處于1/2.2到1/2.6的范圍內(nèi)的指數(shù)的冪律。因此，當伽瑪校正被應用于信號時，使用撇符號(prime notat1n)。如上所述，該校正通常是在攝像機12中執(zhí)行的，并且典型地，攝像機輸出信號是R’，G’，B’或Y’，Cb’，Cr’。較新的攝像機可以具有伽瑪校正的代理(proxy)輸出以及高動態(tài)范圍輸出這兩者，該高動態(tài)范圍輸出具有用于記錄的對數(shù)處理，以進一步壓縮較新的成像器高動態(tài)范圍光靈敏度。本發(fā)明的實施例與這些輸出中的任一個一起工作。
[0018]在波形監(jiān)視器20中，首先由輸入處理器30處理攝像機12輸出以隔離圖像的數(shù)字亮度Y’。然后將數(shù)字亮度Y’傳遞到細混頻器40以及粗混頻器50，而后分別傳遞到第一低通濾波器60和第二低通濾波器70。
[0019]細混頻器40包括由例如具有頻率Fs/2的方波輸入所控制的復用器42，其中Fs是Y’采樣速率。粗混頻器50包括由例如具有頻率Fs/4的方波輸入所控制的復用器52。經(jīng)過細混頻器40和低通濾波器60的路徑是細或銳利對焦路徑，而經(jīng)過粗混頻器50和低通濾波器70的路徑是粗對焦或景深(DOF)路徑。
[0020]優(yōu)選地，驅(qū)動復用器42、52的信號是方波信號，因此混頻過程被實現(xiàn)為數(shù)字復用器以本地振蕩速率(即，取決于對焦路徑，為Fs/2或Fs/4)在Y’與負Y’之間進行選擇，從而由乘法器44、54分別將Y’乘以正I和負I。在數(shù)字處理的情況下，乘法器44、54將無符號輸入數(shù)據(jù)乘以-1的函數(shù)僅是無符號輸入數(shù)據(jù)的負號表示，其簡化了處理。在圖2中圖示了疊加有低通濾波器(LPF)濾波器響應的每個混頻器輸出的頻譜。
[0021]利用低通濾波器60來對來自細混頻器40的有符號混頻器輸出進行濾波，并且然后，在Abs元件62中取濾波器輸出的絕對值。類似地，利用低通濾波器70來對來自粗混頻器50的有符號混頻器輸出進行濾波，并且然后，在Abs元件72中取濾波器輸出的絕對值。然后，分別在比較器64、74中將每個無符號絕對值信號與單獨的閾值進行比較，以開發(fā)用于對細對焦的圖像區(qū)域進行標記的第一二進制門信號以及用于對粗或?qū)拰沟膱D像區(qū)域(DOF)進行標記的第二二進制門信號。
[0022]在圖1的示例中，可選地，在亮度轉(zhuǎn)換器80中將來自攝像機12的原始輸出信號轉(zhuǎn)換成單色(黑和白)，并且然后，在延遲元件82中對其進行延遲以匹配于混頻器+LPF路徑的處理延遲。然后將該單色信號應用于切換器(switch)或復用器90、96，該切換器或復用器90,96允許來自相應比較器64或74的門信號輸出針對每個門信號選擇不同的假彩色。例如，如圖1中所圖示的，紅色用于圖像上的細對焦指示，并且黃色用于粗對焦?？商鎿Q地，諸如交叉陰影線(crosshatch)或斑馬條紋(zebra stripe)之類的其他顏色或可見圖案也可以由門信號所選擇。
[0023]然后，黃色切換器90和/或紅色切換器96插入相應的黃色或紅色，該黃色或紅色疊加于單色圖像的在圖像上指示對焦深度(黃色)的原始部分以及該圖像的指示該圖像的最緊湊聚焦的區(qū)域的最高頻率的區(qū)域。其余的像素(即，來自原始圖像的具有處于指定對焦閾值外的對焦水平的那些像素)可以在沒有改變的情況下在顯示器98上被示出。如果亮度轉(zhuǎn)換塊80是存在且活動的，則原始圖像的未修改部分將被呈現(xiàn)為黑和白。否則，原始圖像的未修改部分將處于與從攝像機12接收的形式相同的形式。然后將組合的加亮圖像發(fā)送到顯示器98以用于觀看。在一些實施例中，顯示器98可以是與波形監(jiān)視器20分離的監(jiān)視器或顯示器。
[0024]例如，參照圖4A和4B，在圖4A中圖示了原始的未修改的單色圖像。這是從圖1中的亮度轉(zhuǎn)換