用于使物体成像的系统和方法

专利名称：用于使物体成像的系统和方法
技术领域：
本发明的实施例涉及成像系统和方法，并且尤其涉及能够满足至少具有某种程度的视力损伤的人的需求的成像系统和方法。
背景技术：
许多人遭受视力损伤或某种程度的视力丧失。对于老年人口，至少具有某种形式的与年龄相关的视力丧失或损伤的人的数量持续增长。工业事故、遗传病和诸如糖尿病的疾病同样导致能折磨较年轻人口的多种程度的视力丧失或损伤。对于具有视力损伤的人来说，看文本文件和其他图像或物体是持续的挑战。甚至具有相对较小的程度的视力损伤的人在看某些类型、形状或尺寸的图像的特定的细节方面也可能有困难。此外，即使对于具有正常视力的人，也可能难以察觉小的字体尺寸或者物体的微小的细节。

发明内容
低视力放大系统用于观察静态图像，诸如照片或药瓶(观察模式)，以及横移并阅读打印材料，诸如报纸或杂志(阅读模式)。这两种模式存在相冲突的需求，尤其对于放大系统。由于任何噪声在放大和对比度增强阶段期间明显增强，并降低图像的透明度，所以观察模式需要非常低的噪声。阅读模式需要高速曝光，以在使装置沿被阅读的文本移动的同时防止使字母和图像难以辨认的模糊或拖尾。这意味着观察和阅读模式要求不同的优化。 尤其地，用于观察静态图像的曝光应是使噪声最小的曝光，而用于阅读模式的曝光必须快以防止模糊。现有的产品选择在两种模式之间折衷并且对任一模式不是最优化的曝光。识别出这两种模式之间的差异，本发明检测相对运动，并动态地确定哪些设定对于正在被使用的模式是最优的。至少一些实施例涉及用于使物体成像的装置和方法。能产生物体的图像，并且能大体上控制图像的参数，从而例如放大、改变或调节图像，以便由用户观察。本发明的至少一个方面涉及一种成像装置。成像装置可包括传感器以提供物体的图像。传感器可具有传感器曝光时间和传感器增益，并且图像包括多帧，所述多帧中的每一帧均可描绘物体的至少一部分。成像装置可包括运动检测器，以确定多帧的相邻帧之间是否存在物体的至少一部分的运动。成像装置还可包括控制器，响应于通过运动检测器的对在相邻帧之间存在物体的至少一部分的运动的确定，该控制器能够将传感器曝光时间设定成第一值。响应于相邻帧之间不存在物体的至少一部分的运动的确定，控制器还能够将传感器曝光时间设定成第二值。此外，控制器还能够调节传感器曝光时间、传感器增益或两者，以将多帧的亮度值维持在目标亮度值。本发明的另一方面涉及一种使物体成像的方法。该方法包括利用传感器生成物体的图像，该图像包括描绘物体的至少一部分的多帧。该方法还可包括确定在多帧的相邻帧之间是否存在物体的至少一部分之间的运动。响应确定的过程，该方法还包括当确定相邻帧之间的物体的至少一部分的运动时，将传感器的传感器曝光时间设定成第一值的过程。 当确定相邻帧之间没有物体的至少一部分的运动时，该方法可包括将传感器的传感器曝光时间设定成大致不同于第一值的第二值。该方法还可包括调节传感器的传感器曝光时间和传感器增益中的至少一个的过程，以将多帧的亮度值大致维持在目标亮度值。不管是否确定相邻帧之间的物体的至少一部分的运动，该过程都可出现。本发明的另一方面涉及一种用在处理器上执行的指令编码的计算机可读介质。指令被执行时实现一种方法，该方法包括利用传感器生成物体的图像的过程，该图像包括描绘物体的至少一部分的多帧。指令被执行时可包括确定在多帧的相邻帧之间是否存在物体的至少一部分之间的运动的过程。响应确定的过程，指令在执行时可包括当确定相邻帧之间的物体的至少一部分的运动时，将传感器的传感器曝光时间设定成第一值的过程。当确定相邻帧之间没有物体的至少一部分的运动时，指令在执行时可包括将传感器的传感器曝光时间设定成大致不同于第一值的第二值的过程。指令在执行时可包括调节传感器的传感器曝光时间和传感器增益中的至少一个的过程，以将多帧的亮度值大致维持在目标亮度值，而不管是否确定相邻帧之间的物体的至少一部分的运动。本发明的另一方面涉及一种包括构造成产生物体的图像的传感器的成像装置，该传感器具有传感器曝光时间和传感器增益，并且该图像包括多帧。成像装置可包括运动检测器，以确定物体与传感器之间是否存在相对运动。成像装置还可包括控制器，该控制器构造成响应于通过运动检测器的对在物体与传感器之间存在相对运动的确定，将传感器曝光时间设定为第一值，并响应于物体与传感器之间没有相对运动的确定将传感器曝光时间设定成大致不同于第一值的第二值。控制器还可调节传感器曝光时间和传感器增益中的至少一个，将图像的多帧的亮度值大致维持在目标亮度值，而不管是否检测到物体与传感器之间的相对运动。在不同的实施例中，在确定相邻帧之间存在物体的至少一部分的运动的一段时间期间，控制器可将传感器曝光时间维持为第一值，并可调节传感器增益，以将多帧的亮度值大致维持在目标亮度值。在确定相邻帧之间没有物体的至少一部分的运动的一段时间的第一部分期间，控制器可将传感器曝光时间维持为第二值，并可调节传感器增益，以将多帧的亮度值大致维持为目标亮度值。在确定相邻帧之间没有物体的至少一部分的运动的一段时间的第二部分期间，控制器可将传感器增益维持为固定增益值，并进一步将传感器曝光值调节至固定曝光时间值，使得多帧的亮度值等于目标亮度值。在确定相邻帧之间没有物体的至少一部分的运动的一段时间的第三部分期间，控制器可将传感器增益维持为预定增益值，并可将传感器曝光时间值维持为固定曝光时间值。在有些实施例中，成像装置包括颜色检测器，以确定图像为彩色图像或黑白图像。 控制器可调节传感器曝光时间、增益或两者，以取决于确定图像为彩色图像或黑白图像将多帧的亮度值大致维持为不同的第一和第二目标亮度值。在一个实施例中，颜色检测器可由控制器实现。在不同的实施例中，运动检测器可响应于物体与传感器之间的相对运动、以及响应于相邻帧之间的物体的至少一部分的放大的改变，确定相邻帧之间存在物体的至少一部分的运动。


附图未按比例绘制。在附图中，在不同附图中图示的每个相同的或几乎相同的部件由相同的附图标记表示。为了清楚的目的，在每个附图中可能没有标记每一个部件。当与附图一起阅读时，从以下不同实施例的说明将更充分地理解在此公开的系统和方法的前述及其他目的、特征和优点，其中图1是根据本发明的实施例的成像装置的第一构造的透视图；图2是根据本发明的另一实施例的成像装置的下侧的平面图；图3是根据本发明的实施例的成像装置的第二构造的透视图；图4是根据本发明的实施例的成像装置的第三构造的透视图；图5是描绘根据本发明的实施例的成像装置的功能框图；图6是描绘根据本发明的实施例使物体成像的方法的流程图；以及图7是描绘根据本发明的实施例的成像装置的操作模式的示例的方框图。
具体实施例方式在此描述的系统和方法在它们的应用方面不局限于在以下的说明中提出或在附图中图示的结构的细节和部件的布置。本发明能够有其他的实施例，并且能够以不同的方式实践或实现。此外，在此使用的用语和术语是为了说明，并且不应被认为是限制性的。在此的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”和它们的变体的使用应该涵盖其后列出的项和它们的等同物以及附加的项。不同的方面和实施例涉及使物体成像。例如，并如以下进一步讨论地，成像装置可捕获或产生物体的图像。可放大可能包括一系列帧的这些图像，以便于对它们的观察。例如，当在成像装置与由成像装置成像的物体之间存在相对运动时，得到的图像可包括可视力察觉的噪声、模糊或其他假像。这些假像可与图像一起被放大，从而劣化放大图像所有最终显示的图像质量。根据本发明，可调节图像参数，以控制可出现在放大图像中的不想要的假像的水平。调节诸如传感器曝光时间或增益的参数可将可视力察觉并且不想要的假像减少至可接受的水平，这便于图像或图像的放大部分由用户感知。在图1中，图示了成像装置100的透视图。在不同的实施例中，成像装置100可包括诸如可从 Saint Petersburg，Florida 的 Freedom Scientific BLV Group, LLC.得到的成像装置。在一个实施例中，成像装置100可以是设计成保持在诸如桌子的相对固定的位置的固定装置。在有些实施例中，成像装置100可以是便携式装置，诸如例如可汲取蓄电池功率的手持式装置。成像装置100可包括专用于使物体成像的装置，或者成像装置100可以是便携式或固定的多任务装置(诸如个人数字助理或台式计算机)的一部分。如图1所图示地，成像装置100可包括至少一个显示器105。显示器105可包括例如液晶、等离子或其他平板显示器，以及监视器或阴极射线管显示器。尽管在图1中图示为成像装置100的整体部件，但在一个实施例中，显示器105可远离成像装置100。例如，诸如 RCA视频连接器的线缆(图1中未示出)可将成像装置100连接至包括电视或计算机监视器的显示器105。在一个实施例中，在成像装置100为便携式装置的情况下，显示器105可包括例如7英寸液晶显示器。该示例不是限制性的，因为显示器105可具有不同的形状和尺寸。
显示器105可以各种模式显示图像的全部或一部分。例如，显示器105可显示静止图像(例如图像的单帧)或视频图像(例如一系列帧)。向显示器105提供的图像或由显示器105显示的图像可实时或大致实时显示。在一个实施例中，可从存储器检索在显示器105上显示的图像，用于时移的观察。在一个实施例中，成像装置100包括至少一个电源开关110、电源连接器115和电源指示器120。如应理解到地，电源开关110可包括用于接通和断开成像装置的按钮，电源连接器115可包括使成像装置与外部电源连接的缆线，而电源指示器120可包括诸如发光二极管的显示器，以向用户指示成像装置100能使用或已被接通。例如，电源指示器120可包括指示电池状态的发光二极管。还应理解的是，成像装置100可例如经由内置或外置电池或壁装电源插座从直流或交流电源汲取功率。在有些实施例中，成像装置100可包括前面板125。前面板125可包括用户接口特征，诸如颜色选择器130、放大选择器135和停帧选择器140。停帧选择器140可包括按钮， 该按钮当被用户启动时暂停图像的至少一部分的显示。在一个实施例中，成像装置100包括放大选择器135，该放大选择器135能够例如在由成像装置100成像的物体的尺寸的两倍至十六倍之间增量地放大图像的至少一部分。在另一实施例中，成像装置100包括放大选择器135，该放大选择器135能够连续地、即平滑地并且无步骤地放大图像的至少一部分。在有些实施例中，颜色选择器130可从不同的色彩方案选择可形成向显示器105 提供的图像的一部分的背景颜色或文本颜色。例如，颜色选择器130可包括按钮，当该按钮被用户按压时循环通过用于图像显示的不同的颜色选项。例如，通过调节包括白色、黑色、 黄色、红色、品红色或蓝色的某些前景或背景颜色的对比度或其他特性，颜色选择器130可选择增强图像显示的颜色选项。参考图1的实施例，能相对于壳体150调节显示器105的位置及其相关的框架 145。例如，显示器105和壳体150可相对于第一轴155枢转。应理解的是，在其他实施例中，显示器105可处于相对于壳体150的固定位置，并因而可能不能例如如图1的实施例所图示地旋转。在图2中，图示了根据本发明的一个实施例的成像装置100的下侧的平面图。在该实施例中，成像装置100可包括至少一个成像窗205。如图2中所图示地，成像窗205可设置在壳体150内。在有些实施例中，壳体150还支撑至少一个传感器210。例如，成像窗 205可包括透明透镜，并且传感器210可位于壳体150内，位于成像装置100内部并被成像窗205覆盖。在该示例中，可由传感器210检测到在成像窗205附近通过的物体。如在此以下进一步讨论地，传感器210可包括CMOS传感器、监视摄像机或能产生物体的图像的其他图像捕获装置。参考图1和2，成像窗205可位于壳体150的面板160中。例如，成像装置100可设计用作手持式装置。当操作时，成像装置100可安置成使得面板160面对物体(在图1 和2中未示出)。在该示例中，成像窗205越过物体，并且传感器210可产生物体的图像。 在有些实施例中，在成像装置100与物体之间存在相对运动。该运动可能是由于成像装置 100(或该成像装置100的部件)相对于固定物体的运动、物体相对于固定的成像装置100 的运动或成像装置100和物体双方的运动导致的。例如，物体可处于固定位置，而成像装置 100经过物体，使得传感器210暴露于物体达一段时间。在一个实施例中，成像装置100和物体均处于固定位置，使得它们之间没有相对运动。应理解的是，成像窗205和传感器210的位置不局限于成像装置100的任一特定部分。例如，成像窗205和传感器210可位于壳体150不同的点，包括面板160。在一个实施例中，成像窗205和传感器210可以是与显示器105分开的装置的部分。例如，有线或无线连接可允许将物体的图像从传感器210传送至显示器105。在不同的实施例中，成像窗 205不需要为平坦表面。例如，成像窗205可从成像装置100突出或可从成像装置100延伸。在图3中，图示了成像装置100的第三构造的透视图。参考图1和3，能看到的是， 如图1所图示的成像装置100的显示器105可绕第一轴155枢转到图3所图示的位置，面板160和成像窗205大体上在显示器105前面。例如，在图3中，诸如药丸瓶的物体可越过成像窗205。在该示例中，传感器210可捕获或产生药丸瓶的图像或药丸瓶的诸如贴到药丸瓶上的标签的部分。在图4中，图示了又一构造的成像装置100的透视图。在图4所图示的实施例中， 成像装置100包括架子405。在不同的实施例中，架子405可相对于壳体150绕第二轴420 枢转。例如，架子405可相对于壳体150枢转以定位成像装置205，使得物体可安置在成像窗205附近或经过成像窗205。架子405还可枢转，以将显示器105定位在适于用户观察图像的位置。在替代实施例中，架子405包括第一支脚410和第二支脚415。如图4所图示地， 成像窗205可定位成使得传感器210 (图4中未示出)可捕获大体上在第一支脚410与第二支脚415之间安置或通过的物体的图像。应理解的是，除了图1-4的示例所图示的构造，成像装置100可具有其他构造。例如，成像装置100可包括多个传感器210。在该替代性实施例中，传感器210在相同的时间或在不同的时间从多个角度捕获物体的图像。在另一实施例中，成像装置100包括足够的存储器容量，以存储物体的图像，诸如静止图像或视频图像。这些存储的图像例如可用于图像或图像的放大部分在显示器105上的时移显示(time shift display)。在图5中，图示了描绘根据本发明的实施例的成像装置100的功能框图。在这里描述的不同实施例中，成像装置100可捕获用于由显示单元105显示的至少一个物体505 的图像。物体505可包括具有不同形状和形式的广泛种类的物体。例如，物体505可包括具有文本、设计或图案的文件。在有些实施例中，物体505包括具有难以视觉察觉的极小的打印或字体的文件。物体505可包括法律或医学文件，诸如合同或医学处方。在一个实施例中，物体505可包括贴到药瓶上的标签。在另一实施例中，物体505可包括艺术品。物体 505可包括待研究的元素，诸如组织样品或活体生物。物体的示例包括文件、图形、标签或图片，并且物体实际上可以是平面的、不平的、凹形的、凸形的或三维的。应理解的是，物体 505可具有各种形状和尺寸，并且可大于或小于成像装置100。在不同的实施例中，传感器210捕获或形成物体505的图像。例如，传感器210在物体505处于传感器210的操作范围内的一段时间期间中可产生物体505的一系列图像。 在有些实施例中，可实时地或几乎实时地向显示单元105提供由传感器210产生的物体505 的图像。在另一实施例中，图像可以被缓冲或者存储在存储器510中，用于由显示单元510 进行时移显示。图像可包括一系列帧。
在不同的实施例中，传感器210包括具有可配置的增益和曝光时间值的图像传感器。例如，传感器210可包括具有集成电路和像素传感器阵列或其他光检测器的有效像素传感器。在一个实施例中，传感器210包括以芯片的形式的至少一个CMOS传感器。例如，传感器210可包括具有例如每秒15帧的全分辨率帧速率的数百万像素的CMOS传感器芯片。 在一个实施例中，传感器210包括具有8乘8mm或更小的覆盖区的芯片。在有些实施例中，传感器210使物体成像，并直接或经由控制器515向显示单元 105输出帧。例如，传感器210可输出原始格式或压缩的红色、绿色和蓝色(RGB)的像素数据的帧。由传感器210产生的像素数据可包括与物体505的图像的至少一部分对应的像素的亮度、色度、色调或饱和度数据。在一个实施例中，传感器210可输出压缩的像素数据。在不同的实施例中，可以是传感器210的一部分的颜色检测器520能评估亮度和色度像素数据，以将图像识别为彩色或黑白图像。例如，物体505可包括上面具有黑色文字的白色纸张。在该示例中，彩色检测器520可对RGB亮度和色度像素数据采样，并确定数据在均勻性的阈值范围内，例如红色、绿色和蓝色像素数据之间的差比阈值差小。继续该示例，由于缺少RGB像素数据值之间的对比度，所以颜色检测器520可将图像识别为黑白图像。在一个实施例中，当RGB像素值数据的差大于阈值差值时，颜色检测器520将由传感器 210捕获的图像识别为彩色图像。例如，当由传感器210产生的图像包括颜色时，红色、绿色和蓝色像素值可彼此不同足够达到在图像中产生特定的颜色的程度。在该示例中，当该差异或delta大于阈值时，颜色检测器520可识别图像的至少一部分中的颜色。在一个实施例中，颜色检测器520可确定图像中颜色的量，而控制器515可至少部分地基于指示颜色存在于图像的帧的至少一部分中的颜色检测器520的量来调节或选择目标亮度值。例如，在从0到255变动的亮度比上，可响应指示图像为黑白图像的颜色检测器520设定66的目标亮度值，并且可响应指示图像为彩色图像的颜色指示器520设定92 的目标亮度值。应理解的是，上述目标亮度值为示例，并且可选择不同的目标亮度值。在不同的实施例中，成像装置100包括至少一个运动检测器525。在一个实施例中，运动检测器525检测成像装置100与物体505之间的相对运动。例如，在物体505例如贴近传感器210移动的同时，成像装置100可处于固定位置。在一个示例中，当成像装置 100经过物体505时，物体505可以是固定的。在另一示例，物体505和成像装置100均可处于运动中。例如，运动检测器505可包括加速度计，以确定物体505相对于成像装置100 处于运动中。在其他实施例中，运动检测器525可以是能够确定在成像装置100与物体505 之间是否存在相对运动的任一装置或系统(包括以软件实现的方法)。在有些实施例中，运动检测器525至少部分地基于在由传感器210产生的图像的帧之间检测到的物体运动检测成像装置100与物体505之间的运动。例如，由传感器210 产生的图像可包括多帧，每一帧均包括一系列的像素排。图像的帧可由显示单元105显示成图像的图片(例如快照)。连续观察的一系列帧可由显示单元105显示成视频。在不同的实施例中，运动检测器525可确定如多帧的任何两个或两个以上的帧中所表示地是否存在物体的至少一部分的运动。例如，相邻帧可具有不同的放大值，使得物体的至少一部分的位置在两帧之间变化。不管成像装置100与物体505之间的物理运动，运动检测器525可检测由物体的图像的放大引起的运动。在一个实施例中，运动检测器525可评估图像的帧，以推断物体505与成像装置100之间的相对运动的存在。例如，当在成像装置100与物体505之间存在相对运动时，图像的第一帧与图像的第二帧可不同。第一与第二帧可以但不需要是图像连续的帧。运动检测器525可识别与图像的部分的边缘相关的第一帧和第二帧的像素。例如，当边缘在第一与第二帧中具有不同的相应位置时，运动检测器525可确定在成像装置100 (或传感器210) 与物体505之间存在相对运动。在不同的实施例中，运动检测器525可至少部分地基于图像的至少一帧的亮度值确定成像装置100或其部件与物体505之间的运动。例如，运动检测器525可确定第一帧的亮度值和第二帧的亮度值。在该示例中，运动检测器525单独地或与控制器515或传感器210结合可确定delta值，该delta值为第一帧的亮度值与第二帧的亮度值之间的亮度值的差。当delta值(或总计的一系列delta值)例如大于阈值时，运动检测器525可确定或识别物体505与成像装置100之间的相对运动。在有些实施例中，运动检测器525可通过评估来自由传感器210产生的图像的帧的部分的亮度数据来识别物体505与成像装置100之间的相对运动。例如，图像可包括一系列帧，并且可将帧分成诸如象限的区。运动检测器525可识别第一帧的象限中的至少一个象限和第二帧的象限中的至少一个象限的亮度值以及第一帧象限与第二帧象限的亮度值之间的差的delta值。在该示例中，运动检测器525可基于delta值与阈值的比较检测如在帧中所描绘的物体之间的相对运动。例如，当delta值大于阈值时，相对运动可能存在。 在一个实施例中，当delta值小于阈值时，运动检测器525可确定不存在相对运动。在不同的实施例中，运动检测器525从连续的帧的对应象限识别亮度值。可以不同的方式划分帧，并且不需要将帧分成象限或其他尺寸相同的部分。在有些实施例中，运动检测器525可评估图像的任何两帧的对应部分，并基于亮度值检测成像装置100与传感器 210之间的相对运动。此外，可由运动检测器525对亮度值采样，或者可从传感器210、颜色检测器520、控制器515或存储器510中的任何一个接收亮度值。应理解的是，控制器515通常包括至少一个处理器、微型芯片或集成电路。控制器 515还可包括或实现传感器210、颜色检测器520和运动检测器525的所有部分。在一个实施例中，控制器515控制传感器210参数。例如，控制器515可调节传感器210的传感器增益或传感器曝光时间。在另一实施例中，可同时调节传感器增益和传感器曝光时间。这些调节通过如下的方式改善图像质量在传感器210的操作期间例如通过减轻由成像装置100 与物体505之间的相对运动引起的噪声和模糊特性。在一个实施例中，控制器515包括能检测图像的帧的亮度值的现场可编程门阵列。例如，现场可编程门阵列可识别和总计帧的像素的多个像素亮度值。在另一示例中，现场可编程门阵列可识别第一帧的像素与第二帧的像素之间的多个像素亮度差值，并总计所述多个像素亮度差值以确定总计或平均的像素亮度差值。在不同的实施例中，具有便携式成像装置100的用户可使成像装置100移动经过物体505，使得传感器210经过物体505。例如，用户可使成像装置100移动经过打开的药柜。物体505可包括贴到药柜的搁板上的药丸瓶上的至少一个标签。在该说明性实施例中， 由于用户使成像装置100移动经过药柜，所以在成像装置100与物体505之间存在相对运动。继续该示例，运动检测器525识别成像装置100与物体505之间的相对运动。该相对运动可使得由传感器210捕获的图像在由显示单元105实时(或几乎实时)显示时显得模糊或有噪声。响应检测到的相对运动，控制器515能调节传感器增益和曝光时间中的至少一个，以增强图像的可视性(viewability)。在说明性实施例中，具有可配置的增益和曝光时间的传感器210可提供多帧，并且每一帧可描绘物体的至少一部分。运动检测器525可例如基于成像装置100与物体505 之间的物理运动来检测图像的帧之间的物体505的全部或一部分的运动，基于如在帧中所表示的物体的边缘的检测来检测运动，基于整个的、部分的或平均的帧亮度值的变化来检测运动，或基于如在图像的帧中所表示的物体的放大来检测运动。继续该说明性实施例，响应运动检测器525确定在帧之间存在物体的运动，控制器515可将传感器曝光时间设定成第一值。例如，当传感器曝光时间为第一值时，控制器 515可调节传感器增益，以将亮度值维持为恒定的亮度值。在一个实施例中，传感器曝光时间的第一值可小于早先的传感器曝光时间。在该实施例中，控制器515可增大传感器增益， 以维持恒定的亮度输出。例如，传感器210可具有每秒15帧的帧速率。在该示例中，当运动检测器525确定在帧之间存在物体的运动时，控制器515可将传感器曝光时间设定成帧速率的1/6的第一值。继续该说明性实施例，响应运动检测器525确定在帧之间没有物体的运动，控制器515可将传感器曝光时间设定成第二值。在该实施例的一个示例中，在运动期间可将传感器曝光时间设定成第一值。当运动停止时，控制器515可将传感器曝光时间从第一值变成第二值。将传感器曝光时间从第一值变成第二值能降低可视觉察觉的并且不想要的图像冲刷、暗黑、模糊或噪声假像的量和量级，所述可视觉察觉的并且不想要的图像冲刷、暗黑、 模糊或噪声假像否则可能出现在显示的图像中。于是，控制器515可响应传感器曝光值从第一值调节至第二值的改变调节传感器增益，以维持相对恒定的亮度值。例如，如果传感器 210具有例如每秒15帧的帧速率，则当运动检测器525确定没有运动时，控制器515可将帧速率的1/6的第一值变成帧速率的1/2的第二值。继续该说明性实施例，当检测器525确定没有运动时，并且当控制器515将传感器曝光值设定成第二值时，控制器515可继续改善帧亮度值，以增强由显示单元105显示的图像。例如，在传感器210配置有第二值的一段时间的第一部分期间，控制器515可将传感器曝光时间维持为第二值，并调节传感器增益以控制帧亮度。在该示例中，与固定的传感器曝光时间结合的传感器增益调节使传感器210产生帧，所述帧具有接近用于最佳图像显示的目标亮度值的亮度值。在该说明性实施例的一个示例中，在传感器时间固定为第二值的同时，传感器增益的变化可维持帧亮度值接近但不同于目标亮度值。在该示例中，与固定的传感器曝光时间(为第二值)结合的另外的传感器增益调节可产生帧，所述帧具有仍然不等于目标值的亮度值。继续该示例，控制器515可固定传感器增益并从第二值调节曝光时间，以驱使帧亮度值为目标亮度值。在该示例中，当帧亮度值与帧目标值匹配时，控制器515可将传感器增益和传感器曝光时间固定为产生匹配的帧亮度值的值。在另一实施例中，可同时调节传感器增益和曝光时间，以使帧亮度值与目标亮度值匹配。在又一实施例中，在没有传感器增益和曝光时间值的组合产生匹配目标亮度值的帧亮度值的情况下，控制器515可调节目标亮度值，以匹配图像的帧中的一帧的至少一部分的亮度值。恒定的亮度值例如可以是彩色图像或黑白图像的图像帧的预定的或所需的亮度值，或者在成像装置100与物体505之间的连续运动的时期的亮度值。具有大致与恒定亮度值类似的亮度值的图像可适于通过显示单元105显示。通过当存在运动时将传感器曝光时间设定为第一值，和当没有运动时将传感器曝光时间设定为第二值，并且通过调节传感器增益或传感器曝光时间，能将由传感器210产生的帧的亮度值维持在或接近于更好地适于通过显示单元105显示的恒定亮度值。在一个实施例中，在连续运动的时期期间，传感器 210的曝光时间可以被固定，而传感器210的增益可被调节，以将亮度值维持在或接近恒定的亮度值，或者朝恒定的亮度值驱使亮度值。应理解的是，调节传感器210的增益或曝光时间或两者能改变由传感器210捕获的图像的帧的亮度值。例如，对于给定的曝光时间，提高传感器210的增益通常将增大由传感器210捕获的图像的帧的亮度值，而降低传感器210 的增益将减小亮度值。类似地，对于给定的增益值，延长传感器210的曝光时间将增大由传感器210捕获的图像的帧的亮度值，而缩短传感器210的曝光时间将减小亮度值。因此，对传感器增益和曝光进行调节可将帧亮度值维持为大体上恒定的水平。在一个实施例中，控制器515可将传感器曝光时间设定成第二值，并可调节传感器增益或进一步(从第二值)调节传感器曝光时间，以将亮度值维持在或接近于相对恒定的目标亮度值。例如，响应在由成像装置100产生的图像的帧中表示的物体505与物体505 之间的从运动到没有运动的状态改变，控制器515可将传感器曝光时间设定成大致不同于第一值的新的值(即第二值)。于是，控制器515可调节传感器210参数，诸如增益或曝光时间或两者，以维持相对恒定的亮度值。换句话说，亮度值在状态改变之前和之后保持相对恒定。参考以上图示的实施例，在成像装置100使药柜的内容成像的情况下，用户例如可保持成像装置100稳定，使得传感器210使药瓶上的标签的一部分成像。在另一示例中， 在使成像装置100移动之后，用户可在柜台上将成像装置100安置成紧邻物体505，使得它们在该示例中相对于彼此不移动。在另一示例中，图像的放大可停止，使得在相邻的帧之间没有物体505的运动。这些示例图示了从帧之间的运动的第一时期到帧之间没有运动的时期的状态改变。响应状态改变，传感器曝光时间可从第一值变成第二值。当运动检测器525指示在物体505与成像装置100之间或者在图像的帧之间没有或者有最低限度(例如低于阈值)的相对运动时，控制器515可调节传感器曝光时间和增益中的至少一个，以朝较接近或等于恒定的目标亮度值的值驱使亮度值。在该示例中，在传感器210的参数的调节之后产生的帧可具有接近或等于目标亮度值的亮度值。在一个实施例中，控制器515可调节传感器210的增益。在该实施例中，在调节增益之后由传感器210 产生的图像的第一帧可具有如下亮度值，该亮度值比在增益调节之前产生的最后一帧更接近目标亮度值。在没有相对运动的不同的实施例中，控制器515可调节传感器210的曝光时间。在该实施例中，在作出从第一至第二值的曝光时间调节之后，可从由传感器210产生的第二帧开始产生具有基于第二曝光时间的亮度值的帧。该帧延迟可例如由于计算和处理时间。在不同的实施例中，用户可用成像装置100扫描一个或多个物体505。例如，超市走廊中的用户可横跨一排谷物盒扫描成像装置100。在该示例中，传感器210可形成具有一系列帧的图像。图像可由控制器515放大并可提供至显示单元515，其中放大的图像可被显示用于由用户观察。应理解的是，低视力用户可能不能观察谷物盒上的标记，例如以识别品牌或确定谷物成分，但所述相同的用户也许能够适当地观察谷物盒的部分在显示单元 105上的放大图像。继续该示例，成像装置100可相对于一个或多个固定物体505 (例如谷物盒)处于运动中。替代性地，运动可能由于图像的放大，使得图像的两帧具有不同的放大率，并且物体的该部分出现在不同的帧的相应不同的位置。运动检测器525可检测该运动，并向控制器105指示运动的存在。因此，在运动的时期期间，控制器515可确定第一曝光时间，以便为诸如实时视频显示的该图像的显示维持适当的亮度值。例如，可向控制器515提供第一传感器曝光时间值或者该第一传感器曝光时间值可由控制器515确定。在该说明性实施例中，在相对运动的时期期间，控制器515可调节传感器增益，以在传感器曝光时间设定为第一目标值的情况下将亮度值维持为可视觉接受的水平。在该示例中，显示单元105可显示视频帧序列，该视频帧序列形成实时或大致实时的图像的一部分。可至少部分地基于传感器增益、曝光时间或两者的调节将显示的视频图像的亮度值维持在或接近目标亮度值。用户可观察显示单元105，并在运动的时期期间实时看到物体505的放大图像。在一个实施例中，在该运动的时期期间，控制器515可将传感器曝光时间维持为固定的曝光时间，并且可时期性地或连续地调节传感器增益，以维持图像或图像的至少一帧的恒定的亮度值。例如，通过调节传感器210的参数以产生具有是预定值或接近预定值的亮度值的帧，能减少显示的图像的诸如曝光、噪声和模糊的假像。在一个实施例中，相对运动可在一段时间之后停止。例如，用户可观察他或她希望购买的特定品牌的谷物的图像。在时间上的该点处，例如由于当运动停止时由传感器210 成像的物体505的部分的改变，所以在运动期间部分地用于控制图像亮度的第一曝光时间可能是不够的。在该示例中，维持优质图像显示的传感器曝光时间可从第一值跳至第二值。在有些实施例中，响应如在由成像装置100的传感器210产生的帧中所表示的物体505之间没有运动的确定，控制器515可设定第二传感器曝光时间，并调节传感器增益和曝光时间中的至少一个，以维持恒定的图像亮度。例如，可在传感器曝光时间固定为第二目标值的情况下调节增益。在一个实施例中，在当控制器515确定运动确实存在时的一段时间之后的一段时间期间，控制器515可确定没有运动存在。响应帧之间的物体的至少一部分从运动到没有运动的状态改变，控制器515可确定用第二目标传感器曝光时间替换第一目标传感器曝光时间。在一个实施例中，在控制器 515确定在物体505与传感器210之间没有相对运动的一段时间的第一部分期间，控制器 515在将传感器曝光时间维持为第二传感器曝光时间的同时可调节传感器增益，从而例如将恒定的亮度值维持为适于显示的水平。例如，增益可提高或降低，而曝光时间保持恒定的。在有些实施例中，进一步的亮度改善可通过随后维持固定增益和调节传感器曝光时间使其偏离第二目标传感器曝光时间而实现。当成像装置100与物体505之间没有运动时， 与稳定的传感器曝光时间结合的传感器增益的这些变化可将图像的亮度值驱使到适于由用户进行图像观察的范围。在不同的实施例中，在没有相对运动的时期期间，与稳定的传感器曝光时间同时的传感器增益的调节将图像亮度维持接近恒定的值。在该实施例的一个示例中，只要曝光时间保持固定，帧与恒定的亮度值之间的亮度差就可保持。换句话说，单独地调节传感器增益可将图像亮度值维持接近但稍微不同于恒定的目标亮度值。在这点上，在该示例中，在传感器曝光时间保持固定的同时，进一步的传感器增益调节可能不足以驱使帧亮度值更接近目标亮度值。换句话说，在具有固定传感器曝光时间的情况下通过调节传感器增益获得的图像亮度值的粗控在如下时期的第一部分的结尾接近极限，在该时期中，控制器515确定在物体505与成像装置100之间不存在相对运动。继续该示例，在一个实施例中，在控制器515确定不存在相对运动的一段时间的第二部分期间，控制器515可将传感器增益维持为固定值，并只调节传感器曝光时间，使得传感器曝光时间偏离其先前被设定成的第二值。没有相对运动的时期的第二部分可跟随没有相对运动的时期的第一部分。在该示例中，控制器515可将传感器增益维持为其在第一时期的结尾具有的值，并且可着手在固定的传感器增益的时期期间从第二传感器曝光时间延长或缩短传感器曝光时间。在一个实施例中，控制器515在具有固定的传感器增益的情况下调节传感器曝光时间，以朝恒定的目标亮度值驱使图像亮度值。这可形成帧亮度的精调谐，使得帧亮度等于恒定的亮度值。继续该说明性实施例，控制器515可确定帧亮度值等于或足够接近恒定的亮度值。在该示例中，由显示单元105显示的图像可具有大致类似于恒定的亮度值的亮度值。在一个实施例中，在没有相对运动的时期期间，控制器515可命令传感器210，以将传感器增益和传感器曝光时间维持为它们当前的水平，因而在没有相对运动的时期的第三部分期间维持稳定状态的图像亮度。因此，在一个实施例中，在运动的时期期间，控制器515可将传感器曝光时间维持为第一值，并调节传感器增益以朝恒定的亮度值驱使帧亮度。这可在成像装置100与物体 505之间的相对运动期间使得由显示单元105对图像进行实时视觉可接受的显示成为可能。当运动停止时，控制器515可将传感器曝光时间维持为适于图像的不动显示的第二值。 在第二目标传感器曝光时间值处，控制器515可调节传感器增益，以将帧亮度维持接近恒定的亮度值。例如，如果在第二目标曝光时间调节增益之后，帧亮度保持不等于恒定的亮度值，则控制器515可固定传感器增益，并从第二目标值改变传感器曝光时间，以驱使帧亮度等于恒定的亮度值。当帧亮度等于恒定的亮度值时，控制器515可固定传感器增益和传感器曝光时间。在一个实施例中，在帧亮度保持不同于恒定的亮度值的情况下，可将恒定的亮度值重新限定为具有固定的传感器增益和曝光时间的当前测量的帧亮度值。继续该说明性实施例，在没有相对运动的时期的第一部分期间，控制器515可将传感器曝光时间维持为第一值，并调节传感器增益以将帧亮度维持在或接近恒定的亮度值。在没有相对运动的一段时间的第二部分期间，控制器515可将传感器曝光时间维持为第二值，并调节传感器增益以进一步朝恒定的亮度值驱使帧亮度值。例如，当帧亮度值与恒定的亮度值大致相等时(例如彼此在+/-5%内)，控制器515可将传感器增益和传感器曝光时间都维持为固定值。例如，控制器515在相对运动或没有相对运动的时期期间可增大、减小或维持传感器增益和传感器曝光时间中的任意一个或两者，以及其他传感器210 参数，以将帧亮度维持在或接近恒定的亮度值，该恒定的亮度值从图像的显示去除噪声、模糊、曝光过度或其他假像。所述情形可实时出现，或者在诸如多帧的像素数据的传感器数据为将来的检索和显示而存储在存储器510或其他存储设备中的情况下可时间后移。应理解的是，控制器515可选择或确定任意数量的传感器曝光时间，并且第一和第二目标传感器曝光时间在此的示例是非限制性的。例如，在成像装置100与物体505之间的相对运动的时期期间、或者在帧之间形成物体运动的图像放大的时期期间，可选择多个目标传感器曝光时间。在不同的实施例中，可在没有相对运动的时期期间选择多个传感器曝光时间。控制器515可例如基于成像装置100与物体505之间的相对运动的速率调节传感器210的参数，以将帧亮度值维持为恒定的亮度值。例如，维持在或接近恒定的亮度值的亮度值可包括超过一帧的平均亮度值、帧的亮度值或帧的部分的亮度值。在一个实施例中，恒定的亮度值可响应于用户输入。在不同的实施例中，基于如例如由颜色检测器520所识别的图像为彩色图像或黑白图像，控制器515可调节传感器210的参数以将帧亮度维持为不同的亮度值。彩色图像的亮度值可基于图像中颜色的量改变。在一个实施例中，除亮度之外，控制器515可调节图像的对比度、饱和度、色调和色度中的至少一个。在不同的实施例中，这可在例如通过控制器515处理后出现，或者例如通过控制器515调节传感器210参数在图像捕获期间发生。在不同的实施例中，控制器515可取决于图像识别为黑白图像或彩色图像而增大或减小目标亮度值。在不同的实施例中，控制器515可放大由传感器210提供的图像的至少一部分，并可将放大图像存储在存储器510中。在一个实施例中，控制器515可将图像放大至物体505 的尺寸的两倍至十六倍之间。在另一实施例中，放大在物体505的尺寸的三倍至十五倍之间。在一个实施例中，用户可通过沿前面板125滑动放大选择器135(见图1)来按连续的比例增量地调节放大幅度。于是，显示单元105可显示放大图像的至少一部分。例如，用户可用成像装置100扫描物体505，以便实时、几乎实时或者在稍后的时间观察物体505的放大图像。例如，运动速度、照明、物体505的特性或物体505与传感器210之间的距离的变化可能在起动、连续的相对运动的时期或在相对运动的时期后的没有相对运动的时期期间出现。全部这些变化可影响显示器上的图像的质量。例如，相对运动可使得图像模糊。在该示例中，缩短传感器曝光时间减轻模糊。缩短传感器曝光时间还可在图像捕获期间减少可用于传感器210的光的量，减小了帧亮度值。因此，在一个实施例中，可提高传感器增益 210。所述情形可增大帧亮度值并弥补由缩短的传感器曝光时间引起的任何亮度降低，从而维持大致恒定的亮度值。在不同的实施例中，可同时地或顺次地进行增益和曝光时间的调节。尽管在一个实施例中，传感器曝光时间缩短而增益提高，但可能有其他的组合。例如， 增益和曝光时间均可增大或减小。此外，在一个减小的同时另一个可增大，两者可增大，或者两者可减小，或者一个或两个值可保持固定。应理解的是，如图1至5所图示的存储器510、控制器515、颜色检测器520、运动检测器525、传感器210及其他元件可具有不同的构造，并且可形成一个或多个部件或逻辑装置的一部分。此外，这些附图的元件例如可通过总线以不同的方式互连。在图5中图示了一个示例构造。可能有其他的构造。例如，控制器515、颜色检测器520和运动检测器525 可形成相同装置的一部分。在图6中，图示了描绘使物体成像的方法600的流程图。在一个实施例中，方法 600包括生成物体的图像的过程(ACT6(^)。在一个实施例中，生成物体的图像(ACT605)包括利用传感器生成物体的图像，其中图像包括描绘物体的至少一部分的多帧。生成物体的图像(ACT605)可包括产生物体的一系列帧的传感器。例如，物体可在诸如成像装置或扫描器的传感器的范围内经过。生成图像(ACT6(^)可包括生成与物体对应的图像的至少一帧的RGB像素数据。传感器与物体可能或可能没有处于相对运动中。在一个实施例中，生成物体的图像(ACT6(^)包括生成物体的图像，所述图像例如可以是彩色的、黑白的或非均勻形状的。在不同的实施例中，方法600包括确定在物体与成像装置之间是否存在相对运动的过程(ACT610)。在一个实施例中，确定相对运动(ACT610)包括确定被成像的物体与成像装置的传感器之间的相对运动。例如，确定相对运动(ACT610)可包括确定在物体处于运动中的同时，成像装置处于固定位置。在另一示例中，确定相对运动(ACT610)可包括确定物体处于诸如商品搁板上的固定位置，并且包括传感器的成像装置移动经过物体。在又一示例中，确定相对运动(ACT610)可包括确定成像装置和被成像的物体双方同时处于运动中。 在另一实施例中，确定相对运动(ACT610)包括确定在多帧的帧之间是否存在物体的至少一部分之间的运动。该运动例如可由于物体的物理运动，或由于不移动的物体的放大。在有些实施例中，确定相对运动(ACT610)包括例如经由运动传感器检测物理运动。在一个实施例中，检测成像装置与物体之间的运动(ACT610)包括评估物体的图像的帧。例如，图像可包括一系列帧。图像的边缘可出现在第一帧的第一位置和第二帧的第二位置。第一与第二位置可处于两帧中的每一帧的不同区域。例如，边缘可在第一帧的第一像素排中并在第二帧的第二像素排中被检测。边缘在帧之间的这样的运动可指示成像装置与被成像的物体之间的相对运动。因此，检测成像装置与物体之间的运动(ACT610)可包括检测图像的一系列帧的边缘位置的改变。在不同的实施例中，确定相对运动(ACT610)包括检测和评估图像的帧的亮度值。 例如，检测运动(ACT610)可包括检测第一与第二帧的亮度值。相差大于阈值的帧之间或帧组之间的亮度值的差可指示相对运动。在一个实施例中，检测成像装置与物体之间的运动 (ACT610)包括检测帧的象限或其他对称或不对称区的亮度值。帧之间这些亮度值的改变可以被平均并与阈值相比较。可至少部分地基于阈值与这些确定的亮度值、它们的平均值或差的比较检测成像装置与物体之间的运动(ACT610)。在有些实施例中，确定相对运动(ACT610)包括当传感器和物体没有处于相对物理运动中时确定运动。例如，可将不同水平的放大应用于图像的不同的帧。该放大可使物体的至少一部分出现在图像的两帧或超过两帧上的相应的不同的位置。在一个实施例中， 确定相对运动(ACT610)包括检测例如由图像放大引起的多帧内的物体运动。在不同的实施例中，方法600包括确定图像是否包括颜色的过程(ACT615)。例如，确定图像是否包括颜色(ACT615)可包括确定图像是彩色图像还是黑白图像。在一个实施例中，确定图像是否具有颜色(ACT615)包括比较RGB像素delta值。例如，当RGB像素 delta值(或其平均值)超过阈值时，可确定图像具有颜色(ACT6M)。在另一示例中，由于 RGB像素值的均勻性可指示在图像中缺少颜色，所以确定图像是否包括颜色(ACT6K)可包括当RGB像素delta值(或其平均值)小于阈值时将图像识别为黑白图像。在不同的实施例中，方法600包括调节成像装置中的传感器的传感器增益的过程 (ACT620)。调节传感器增益(ACT620)可包括增大或减小诸如CMOS传感器的图像传感器的增益值。这可改变由传感器产生的得到的图像的亮度值。在一个实施例中，调节传感器增益 (ACT620)包括调节传感器增益以朝目标亮度值驱使图像亮度值，或将亮度值维持在或接近目标亮度值。在一个实施例中，调节传感器增益(ACT620)包括调节传感器增益，以便不管确定是否存在运动(ACT610)的过程的结果将帧亮度值维持为目标亮度值。帧亮度值例如可包括图像的帧的亮度值、图像的超过一帧的平均亮度值、图像的至少一帧的全部或部分之间的delta亮度值、图像的至少一帧的一部分的亮度值或图像的一帧或多帧的一个或多个像素的亮度值。在一个实施例中，调节传感器增益(ACT620)包括调节传感器增益，以响应确定在图像的帧之间存在物体的运动(ACT610)将图像亮度维持在或接近目标值。在另一实施例中，调节传感器增益(ACT620)包括调节传感器增益，以响应确定在图像的帧之间没有物体的运动(ACT610)将图像亮度维持在或接近目标值。在一个实施例中，方法600包括维持传感器增益的过程(过程62幻。维持传感器增益(ACT62Q可包括将传感器增益维持为当前值，以便将亮度值维持为目标值或朝目标值驱使图像亮度值。在另一实施例中，所述情形可响应确定在成像装置与物体之间存在或不存在相对运动(ACT610)。在一个实施例中，方法600包括调节传感器曝光时间的过程(ACT630)。例如， 调节传感器曝光时间(ACT630)可包括调节传感器曝光时间，以响应确定存在相对运动 (ACT610)维持亮度值。在一个实施例中，调节传感器曝光时间(ACT630)包括调节传感器曝光时间，以响应在相邻帧之间没有物体运动(ACT610)维持亮度值。在有些实施例中，方法600包括维持传感器曝光时间的过程(ACT63Q。维持传感器曝光时间(ACT63Q包括将传感器曝光时间固定为当前值，以便朝目标值驱使帧亮度，或将帧亮度维持为当前值。所述情形可响应确定存在或不存在物体运动(ACT610)。在一个实施例中，方法600包括调节图像对比度的过程(ACT640)。例如，调节图像对比度(ACT640)可包括调节传感器参数，以生成具有所需的对比度的图像。调节图像对比度(ACT640)还可包括后图像生成处理，以调节图像或者图像相关的帧或像素的对比度值。 在一个实施例中，调节图像对比度(ACT640)可响应确定图像是彩色图像和黑白图像中的一种(ACT6M)而发生。在另一实施例中，调节图像对比度(ACT640)可朝目标亮度值驱使图像亮度值，维持亮度值，或以另外的方式从显示的图像减少可视觉察觉的假像。在不同的实施例中，方法600包括调节图像饱和度的过程(ACT640。类似于调节图像对比度(ACT640)，调节图像饱和度(ACT640可包括调节传感器参数，以生成具有所需的饱和度的图像。调节图像饱和度(ACT640还可包括后图像生成处理，以调节图像或者图像相关的帧或像素的对比度值。在一个实施例中，调节图像饱和度(ACT640可响应确定图像是彩色图像和黑白图像中的一种(ACT6K)而发生。在另一实施例中，调节图像饱和度 (ACT645)可朝目标亮度值驱使图像亮度值，将亮度值维持在或接近目标值，或以另外的方式从显示的图像减少可视觉察觉的假像。在一个实施例中，方法600包括产生放大图像的过程(ACT650)。在另一实施例中， 产生放大图像(ACT650)包括放大图像的至少一部分。例如，产生放大图像(ACT650)可包括将图像放大至如在生成过程中(ACT6(^)生成的图像的尺寸的两倍至十六倍之间。在另一示例中，产生放大图像(ACT650)可包括将图像放大至如在生成过程中(ACT6(^)生成的图像的尺寸的三倍至十五倍之间。应理解的是，可能有其他的放大幅度。在一个实施例中， 可响应用户按成像装置连续的比例增量地调节放大幅度来产生放大图像(ACT650)。在另一实施例中，产生放大图像(ACT650)响应从控制器接收的指令而发生。在一个实施例中，产生放大图像(ACT650)引起图像的帧之间的物体运动。应理解的是，可奉命于控制传感器或作为传感器的一部分的控制器而调节 (ACT620, ACT625)或维持(ACT630、ACT63Q传感器参数。还应理解的是，可奉命于相同的或不同的控制器调节图像参数(ACT640、ACT645)。在一个实施例中，产生放大图像(ACT650)包括产生具有亮度值的放大图像，所述亮度值例如通过调节传感器增益(ACT620)、维持传感器增益(ACT62Q、调节传感器曝光时间(ACT630)、和维持进行生成图像的过程(ACT6(^)的传感器的传感器曝光时间(ACT635) 中的至少一个过程而保持大致类似于目标亮度值。产生放大图像(ACT650)还可包括产生具有调节的图像对比度(ACT640)或调节的图像饱和度(ACT640的放大图像。产生放大图像(ACT650)可包括实时或几乎实时产生放大图像。例如，产生放大图像(ACT650)可包括在由于成像装置使物体成像时产生图像。在有些实施例中，可将产生(ACT650)的放大图像存储在存储器中。在另一实施例中，可存储图像数据，并且产生放大图像(ACT650)可包括从存储在存储器中的图像数据产生放大图像。在一个实施例中，方法600包括向显示器提供放大图像的至少一部分的过程 (ACT65Q。可例如向IXD显示器提供(ACT65Q产生(ACT650)的放大图像的至少一部分。 向显示器提供图像(ACT65Q还可包括从成像装置向不是成像装置的一部分的电视、屏幕或监视器提供图像。上述情形例如可通过有线或无线连接发生。向显示器提供图像、放大图像或放大图像的部分(ACT65Q可包括观察实时向显示器提供图像用于由用户观察。应理解的是，方法600可包括比在图6的示例中所图示的过程更多或更少的过程。 该示例方法的过程可出现的顺序能改变。这些过程可独立地并以任一顺序出现，并且不需要取决于方法600的任何其他过程的执行。可根据有限状态机描述成像装置100的操作。例如，在图7中图示了成像装置100 的状态，该图7为描绘根据本发明的方面的成像装置100的操作模式的示例的方框图。在一个实施例中，成像装置100包括初始化状态705、运动检测参考状态710、运动检测后续状态715、跳跃状态720、跟踪状态725、粗调状态730和精调状态735。在初始化状态705中， 可校准或确定变量，诸如每秒的传感器帧数、增益范围、曝光时间范围和目标亮度值。在一个实施例中，初始化状态705在成像装置100的起动或复位之后出现。在有些实施例中，在运动检测参考状态710中，可检测图像的两帧之间的物体的至少一部分的运动。运动检测参考状态710可包括响应例如由图像放大引起的物体运动的检测将传感器曝光时间设定成第一值。在一个实施例中，可在运动检测参考状态710中调节传感器增益，以维持多帧所需的亮度值。在一个实施例中，运动检测后续状态715检测从参考状态710的状态改变。例如， 在参考状态710中检测到的运动可停止，导致帧中没有物体运动的时期。运动检测后续状态715可包括响应在运动检测的参考状态710的时期之后没有运动的检测而将传感器曝光时间设定成第二值。在一个实施例中，跳跃状态720表示参考状态710与后续状态715之间的状态改变。例如，跳跃状态720可检测从运动到没有运动或从没有运动到运动的过渡。 在一个实施例中，跳跃状态720包括传感器曝光时间从第一值到第二值的实时过渡。换句话说，当成像装置100在跳跃状态720下操作时，传感器曝光时间可从第一值跳跃至不连续的第二值。取决于过渡的类型，成像装置100可进入一个或多个不同的状态。例如，当存在运动时，成像装置100可进入跟踪状态725。在一个实施例中，跟踪状态725响应图像的帧内的物体运动的检测。在检测到该运动时，可将传感器曝光时间设定成第一值，通过传感器增益的调节以将一帧或多帧的亮度值维持为目标值。在一个实施例中，当不存在运动时，成像装置100可进入粗调状态730。处于未被检查，由于不同的曝光时间允许更多或更少的光通过传感器210，所以传感器曝光时间从第一值到第二值的跳跃可引起帧亮度的跳跃。粗调状态730可通过如下方式将帧亮度值维持在或接近目标亮度值通过调节传感器增益以引起传感器曝光时间的改变。例如，可增大传感器增益以引起第二传感器曝光时间比第一传感器曝光时间短。所述情形通过抵消较短的传感器曝光时间对帧亮度的影响可将帧亮度维持为当前(即第一传感器曝光时间值)水平。在一个实施例中，成像装置100可从粗调状态过渡至精调状态735。例如，粗调状态730可获得的帧亮度值的范围可能由于例如第二传感器曝光时间值而受到限制，该第二传感器曝光时间值例如在成像装置100于粗调状态730下操作时可以是固定的。在该示例中，精调状态735可在具有可以是固定的或变化的传感器增益的情况下调节第二曝光时间值。在一个实施例中，精调状态735可产生等于或大致等于目标亮度值的帧亮度值。在该稳定状态下，传感器增益和曝光时间可变成固定的。在一个实施例中，在精调状态735产生具有类似于但不等于目标亮度值的亮度值的帧的情况下，可调节目标亮度值以匹配在精调状态735下产生的帧的亮度值。在一个实施例中，当帧之间存在物体的至少一部分的运动时，成像装置100进入跟踪状态725，而当不存在这样的运动时，成像装置进入粗调状态730 和精调状态735。当观察静止物体时，相同的图像被反复地曝光、捕获和显示，但具有来自噪声，主要是光子噪声和A/D转换噪声的轻微的变化。这些噪声变化在图像中对用户是可觉察的， 并且是不合需要的。为了解决该问题，本发明的另一实施例在成像装置100与物体505之间不存在相对运动时反复显示相同的数字帧。当运动出现时，该实施例的系统从观察模式 (具有冻结图像)过渡至具有快速曝光的阅读模式。可将加速度计用于检测成像装置与物体的相对运动，以便允许模式之间迅速的过渡。应理解的是，当使物体成像时，人们通常寻求曝光时间和增益的最佳组合。例如， 对于静止的物体和成像装置，即使当在尺寸上明显放大时，较长的曝光时间通常将产生具有最小的噪声的更清楚限定的图像。当利用较长的曝光时间时，为了避免过度曝光图像 (即过亮并丧失对比度的图像)，人们通常减小传感器增益。然而，当图像的帧指示物体运动时，长的曝光时间可导致捕获图像的模糊。为了减轻这样的模糊，人们通常缩短曝光时间。由于曝光时间的缩短，所以对传感器产生影响的光的量将减少，使得在没有传感器的增益的调整的情况下，图像可能过暗并再次丧失对比度。应指出的是，在图1至7中，列举的项示出为单独的单元。然而，在这里描述的系统和方法的实际实现中，它们可以是诸如数字计算机的其他电子装置不可分离的部件。因此， 以上描述的过程可至少部分地以软件实现，所述软件可被包括在包括程序存储介质的制造品中。程序存储介质包括被包括在载波、计算机磁盘(磁性的、或光学的(例如CD或DVD)
21或两者)、非易失性存储器、磁带、系统存储器和计算机硬盘的一个或多个中的数字信号。从上文应理解的是，在此描述的系统和方法提供一种简单有效的方式，以使物体成像。根据不同的实施例的成像装置能够产生或生成物体的具有一帧或多帧的图像。可通过调节传感器参数减少在成像生成期间由成像装置与物体之间的相对运动引起的噪声或模糊假像，以形成具有合乎需要的亮度的图像。这增强所显示的放大图像的可视性，并例如允许用户使便携式装置贴近物体，以便更好地观察该物体。对前与后、左与右、顶与底、和较高与较低、上方与下方、之上与之下的任何引用是为了说明方便起见，并且不将本系统和方法或它们的部件限制于任何一个位置或空间取向。对在此以单数提到的系统和方法的实施例或元素或过程的任何引用还可包含包括多个所述元素的实施例，并且对在此的任何实施例或元素或过程的复数的引用还可包含仅包括单个元素的实施例。单数或复数形式的参考不用于限制当前公开的系统或方法、它们的部件、过程或元素。在此公开的任何实施例可与任何其他实施例结合，并且对“实施例”、“有些实施例”、“替代实施例”、“不同的实施例”、“一个实施例”等的引用不一定是相互排斥的，并且用于指示结合实施例描述的特定的特征、结构或特性可被包括在至少一个实施例中。这样的如在此所使用的术语不一定全部涉及相同的实施例。任何实施例可以与在此公开的目的、 目标和需求相一致的任何方式与任何其他实施例结合。对“或者”的引用可解释成包括的，使得利用“或者”描述的任何术语可指示所描述的项中的单个的项、超过一个的项、和所有的项的任何一个。在附图、详细说明或任何权利要求中的技术特征后面有附图标记的情况下，为了单纯增强附图、详细说明和权利要求的可理解性而包括附图标记。因此，有没有附图标记对任何权利要求范围不具有任何限制性效果。本领域的技术人员应认识到的是，在不偏离在此描述的系统和方法的精神或基本特征的情况下，它们可以其他特定形式具体化。例如，可独立地、同时地或相继地增大或减小传感器增益和曝光时间。这可通过沿所需的方向驱使图像亮度值来改善图像显示。此外， 可调节或维持其他传感器参数、诸如传感器像素尺寸、帧速率或像素亮度或色度输出格式， 以从图像去除假像。这样的假像的示例包括鼠齿形、锯齿形和块状假像，以及噪声和模糊的图像失真。因此，前述实施例在各方面被认为是所描述的系统和方法的例证而非限制。因此，在此描述的系统和方法由所附权利要求而非前述说明指示，并因此在权利要求的等同的含意和范围内的所有的变化都被包含在权利要求中。
权利要求
1.一种成像装置，包括传感器，所述传感器构造成提供物体的图像，所述传感器具有传感器曝光时间和传感器增益，并且所述图像包括多帧，所述多帧中的每一帧均描绘所述物体的至少一部分；运动检测器，所述运动检测器确定所述多帧的相邻帧之间是否存在所述物体的至少一部分的运动；控制器，所述控制器构造成响应于通过所述运动检测器对在相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动的确定将所述传感器曝光时间设定成第一值，并响应于相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的确定将所述传感器曝光时间设定成大致不同于所述第一值的第二值；所述控制器还构造成调节所述传感器曝光时间和所述传感器增益中的至少一个，以将所述多帧的亮度值大致维持为目标亮度值而不管所述运动检测器是否确定相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，在确定相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动的一段时间期间，所述控制器构造成将所述传感器曝光时间维持为所述第一值，并调节所述传感器增益，以将所述多帧的亮度值大致维持为所述目标亮度值。
3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，在确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间的第一部分期间，所述控制器构造成将所述传感器曝光时间维持为所述第二值，并调节所述传感器增益，以将所述多帧的亮度值大致维持为所述目标亮度值。
4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，在确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间的第二部分期间，所述控制器还构造成将所述传感器增益维持为固定增益值，并进一步将所述传感器曝光时间调节至固定曝光时间值，使得所述多帧的亮度值等于所述目标亮度值。
5.根据权利要求4所述的成像装置，其中，在确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间的第三部分期间，所述控制器构造成将所述传感器增益维持为所述固定增益值，并将所述传感器曝光时间维持为所述固定曝光时间值。
6.根据权利要求5所述的成像装置，其中所述一段时间的所述第三部分在所述一段时间的所述第二部分之后，并且其中所述一段时间的所述第二部分在所述一段时间的所述第一部分之后。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述目标亮度值是第一目标彩色亮度值和第一目标黑白亮度值中的一个，所述装置还包括颜色检测器，所述颜色检测器确定所述图像为彩色图像还是黑白图像；其中所述控制器构造成调节所述传感器曝光时间和所述传感器增益中的至少一个，以取决于确定所述图像为彩色图像还是黑白图像将所述多帧的亮度值大致维持为不同的第一和第二目标亮度值，所述第一和第二目标亮度值对于彩色图像比对于黑白图像大。
8.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述控制器还构造成取决于所述运动检测器是否确定相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动、并取决于所述图像为彩色图像还是黑白图像，将所述图像的对比度和所述图像的饱和度中的至少一个调节至不同的值。
9.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述颜色检测器由所述控制器实现。
10.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述运动检测器构造成响应于所述物体与所述传感器之间的相对运动、并响应于相邻帧之间的所述物体的至少一部分的放大的改变，确定所述相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
11.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述控制器构造成产生比所述图像大两倍至十六倍之间的放大图像，所述装置还包括构造成显示所述放大图像的显示单元。
12.根据权利要求11所述的成像装置，其中所述图像的放大的级别是连续的。
13.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述运动检测器构造成确定作为相邻帧的亮度之间的差的亮度值差；以及所述运动检测器构造成当所述亮度值差大于阈值时，确定在相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
14.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述运动检测器构造成识别相邻帧的多个象限；确定相邻帧的对应象限的亮度值；以及当相邻帧的所述对应象限的亮度值之间的差超过阈值时，确定在所述相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
15.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述运动检测器构造成至少部分地基于相邻帧中的边缘的位置确定所述相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
16.根据权利要求1所述的装置，其中所述运动检测器由所述控制器实现。
17.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述成像装置构造成在确定没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间期间产生与所述图像相同的数字帧。
18.一种使物体成像的方法，包括过程利用传感器生成物体的图像，所述图像包括描绘所述物体的至少一部分的多帧；确定所述多帧的相邻帧之间是否存在所述物体的至少一部分的运动；响应确定的过程，当确定在相邻帧之间的所述物体的至少一部分的运动时将所述传感器的传感器曝光时间设定成第一值，并且当确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动时将所述传感器的所述传感器曝光时间设定成大致不同于所述第一至的第二值；以及调节所述传感器的所述传感器曝光时间和传感器增益中的至少一个，以将所述多帧的亮度值大致维持为目标亮度值而不管是否确定在相邻帧之间的所述物体的至少一部分的运动。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，在确定相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动的一段时间的至少一部分期间，所述方法还包括将所述传感器曝光时间维持为第一值；以及调节所述传感器增益，以将所述多帧的亮度值大致维持为所述目标亮度值。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，在确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间的第一部分期间，所述方法还包括将所述传感器曝光时间维持为所述第二值；以及调节所述传感器增益，以将所述多帧的亮度值大致维持为所述目标亮度值。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，在确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间的第二部分期间，所述方法还包括 将所述传感器增益维持为固定增益值；以及将所述传感器曝光时间调节至固定曝光时间值，使得所述多帧的亮度值等于目标亮度值。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，在确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动的一段时间的第三部分期间，所述方法还包括将所述传感器增益维持为所述固定增益值；以及将所述传感器曝光时间维持为所述固定曝光值。
23.根据权利要求18所述的方法，还包括 确定所述图像为彩色图像还是黑白图像；以及调节所述传感器曝光时间和所述传感器增益中的至少一个，以取决于确定所述图像为彩色图像还是黑白图像将所述多帧的亮度值大致维持为不同的第一和第二目标亮度值，所述第一和第二目标亮度值对于彩色图像比对于黑白图像大。
24.根据权利要求18所述的方法，还包括确定所述图像为彩色图像还是黑白图像；以及响应所述图像为彩色图像的确定，调节所述图像的对比度和所述图像的饱和度中的至少一个。
25.根据权利要求18所述的方法，包括产生所述物体的图像的放大图像，所述放大图像比所述图像大两倍至十六倍之间的倍数；以及向显示单元提供所述放大图像的至少一部分。
26.根据权利要求18所述的方法，包括确定作为相邻帧的亮度之间的差的delta亮度值差；以及当所述亮度值差大于阈值时，确定在相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
27.根据权利要求18所述的方法，还包括 识别相邻帧的多个象限；确定相邻帧的对应象限的亮度值；以及当相邻帧的所述对应象限的亮度值之间的差超过阈值时，确定在所述相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
28.根据权利要求18所述的方法，其中至少部分地基于相邻帧中的边缘的位置确定所述相邻帧之间存在所述物体的至少一部分的运动。
29.一种用在处理器上执行的指令编码的计算机可读介质，所述指令在执行时实现一种方法，所述方法包括过程利用传感器生成物体的图像，所述图像包括描绘所述物体的至少一部分的多帧； 确定所述多帧的相邻帧之间是否存在所述物体的至少一部分的运动； 响应确定的过程，当确定在相邻帧之间的所述物体的至少一部分的运动时将所述传感器的传感器曝光时间设定成第一值，并且当确定相邻帧之间没有所述物体的至少一部分的运动时将所述传感器的所述传感器曝光时间设定成大致不同于所述第一至的第二值；以及调节所述传感器的所述传感器曝光时间和传感器增益中的至少一个，以将所述多帧的亮度值大致维持为目标亮度值而不管是否确定在相邻帧之间的所述物体的至少一部分的运动。
全文摘要
提供用于使物体成像的系统和方法。成像装置包括提供物体的图像的传感器。传感器可包括传感器曝光时间和传感器增益，并且图像包括多帧，所述多帧中的每一帧均可描绘物体的至少一部分。成像装置包括运动检测器，以确定多帧的相邻帧之间是否存在物体的至少一部分的运动。成像装置还包括控制器。响应于通过运动检测器的在相邻帧之间存在物体的至少一部分的运动的确定，控制器可将传感器曝光时间设定成第一值。响应于相邻帧之间不存在物体的至少一部分的运动的确定，控制器还可将传感器曝光时间设定成第二值。控制器还可调节传感器曝光时间、传感器增益或两者，以将多帧的亮度值设定为目标亮度值。
文档编号H04N5/243GK102265320SQ200980147776
公开日2011年11月30日 申请日期2009年9月21日 优先权日2008年9月22日
发明者T·科纳德 申请人:自由科学公司