提供未加工的圖像文件和處理數據的制作方法

專利名稱：提供未加工的圖像文件和處理數據的制作方法
技術領域：
本發明大體上涉及電子攝像領域，以及特別地涉及產生標準格式文 件的一種電子成像系統。
背景技術：
典型的數碼相機使用單色圖像傳感器來捕獲場景表現(representation),其包括場景中顏色的表現。顏色由覆蓋在傳感器 上的彩色濾波器陣列(CFA)分離并且根椐CFA的特定彩色圖案將每個 圖像像素與特定顏色相關聯。例如，拜耳CFA (在US3，971,065中描迷) 提供具有綠色像素位置的棋盤(checkerboard )配置的RGB圖案。因此， 對于每個像素主CFA圖像信號僅涉及一種顏色，即紅色、綠色或藍色(對 于拜耳CFA)。在捕獲了 CFA圖像之后，對于每個像素位置的剩余(遺 漏)顏色對每個像素從例如周圍像素插值，從而為每幅圖像產生全分辨 率插值的記錄。因此在插值記錄中的每個像素具有一組RGB值。多年以來， 一些類型的數碼相機(比如柯達在1995年出產的DC 50 相機)，將CFA圖像數據作為"未加工"TIFF圖像文件存儲在可移動存 儲卡上。這種文件被稱為"未加工，，文件，因為在該圖像被顯示或打印 之前需要進行大量的圖像處理，包括CFA插值。公知的TIFF(標簽圖像 文件格式)允許不同類型的圖像數據(包括CFA圖像數據)使用標準圖 像文件包裝(wrapper)來存儲。ISO 12234 - 2: 2001,電子靜態圖像 成像一可移動存儲器-第二部分TIFF/EP圖像數據格式將CFA圖像數 據以及指定CFA的顏色配置的元數據標簽存儲在TIFF文件中的方式進 行了標準化。然而，在這種"未加工"文件可被顯示或打印之前，其必 須被插值并轉換為標準彩色圖像數據，比如RGB彩色圖像數據。這種標 準彩色圖像數據可被顯示或打印，或者可使用標準文件格式比如JPEG 文件格式、JPEG 2000文件格式或FlashPix文件格式來壓縮和存儲。用于將圖像轉換為標準文件格式并且打印和編輯標準格式的過程 在圖1中示出。CFA圖像在捕獲步驟10中由相機捕獲。當相機或存儲器 在連接步驟12連接到主計算機時，在下載步驟14中圖像從相機或存儲5卡中下載，在處理步驟16中被處理并在文件格式化步驟18中被存儲為 標準文件格式。在處理步驟16中，CFA圖像在它們被輸入時，使用已知 的CFA插值、顏色校正和銳化技術進行CFA插值，從而建立具有標準尺 寸的"最終"RGB圖像文件。因而最終RGB圖像文件包含CFA插值圖像， 其與原始圖像總的像素數量相同。然而，不像原始圖像，CFA插值圖像 對于每個像素具有完整的RGB數據。
使用標準文件格式的優點在于其允許圖像被很多不同公司提供的 很多不同的圖像軟件程序、照片打印機、零售照片亭以及基于因特網的 打印服務使用。為了這個原因，大多數當前的數碼相機包括產生并存儲 標準圖像文件(比如JPEG圖像文件)的模式。在圖像被捕獲時在數碼 相機中產生這些圖像文件。
在本發明中很多不同的標準圖像文件格式是已知和有用的。這種標 準圖像文件的一個例子是FlashPix文件。圖2是示出存儲在FlashPix 文件中的關鍵信息的簡化圖。FlashPix圖像格式(在FlashPix格式說 明書，版本1. 1 (數字成像組，1997年7月10日)中定義)已經被開 發來作為設備(例如相機)和應用程序(例如計算機圖像編輯包)之間 的"交換"格式，以及用于圖像編輯的"天然"(native)格式，該圖 像編輯允許圖像被輕松和快速編輯。這使用"結構化存儲，，文件的分級、 平鋪圖像表示實現。參考圖2， FlashPix文件包含完整圖像數椐24加 上該文件中多個較低分辨率的拷貝的分級(在圖2中示出了一組較低分 辨率圖像數據25)。
每個分辨率的圖像也可被劃分為矩形塊(例如正方形)，其使得應 用程序最小化處理的圖像數據量來訪問、顯示或打印場景內容的一部 分。FlashPix允許縮略圖像數據23和任選的"輔助"屬性設置數據21 和22與圖像數據共同存儲在同一個結構化存儲文件中。該輔助數據可 包括數字音頻記錄和參數，比如拍照的時間和日期、相機縮放位置和焦 距、場景照明等級、相機校準數據、圖像版權擁有者等。對于關于 FlashPix圖像格式的其它信息可參見前述的FlashPix格式說明書，版 本1.1 (數字成像組，1997年7月10日)，其在萬維網上的 http: 〃www. i3a. org上可獲得,并且其作為參考在此結合。
以FlashPix文件存儲最終數據之前，用于"最終"圖像的圖像處 理包括比如CFA插值、顏色校正以及圖像銳化的操作。輸出圖像通常以標準顏色空間存儲，比如FlashPix圖像格式支持的RGB空間。作為產 生圖像文件的結果，原始相機數據被丟棄(步驟26)。如果在應用步驟 28中圖像將被打印或傳輸，標準文件格式首先在編輯步驟27中被編輯。 為了建立最終打印圖像，最終圖像文件可由用戶通過圖像處理程序 來調整以建立理想尺寸的最終輸出圖像，其可僅包括相機捕獲圖像的 "裁剪的"、顏色調整部分，或者例如包括"蒙太奇，，(montage)的 多個圖像。更特別的，為了提供適當尺寸的輸出圖像，圖像處理程序首 先裁剪750 x 500 RGB CFA插值圖像數據，并且隨后在編輯步驟27中使 用另一種插值算法來將"最終"RGB圖像文件的裁剪版本轉換為最終理 想的輸出圖像。
注意這種現有技術的方式使用了兩個插值步驟， 一個(步驟16 )插 值從圖像傳感器"遺漏"的RGB數據而保持750 x 500的像素數椐陣列， 以及第二個(步驟27 )從所選擇的裁剪中插值到像素數據陣列，該像素 數據陣列提供理想的輸出尺寸。因此用戶選擇最終打印尺寸(例如8" xl0")，并且圖像被插值來為打印機產生適當尺寸的圖像數據記錄。 例如，如果輸出設備以每英寸200個像素打印，圖像數據可被計算機或 打印機插值為1600 x 2000的像素(并且任選地被銳化)來產生理想圖 像尺寸。此外，該已知方式通常使用兩個獨立的銳化操作， 一個在跟隨 CFA插值步驟16之后對750 x 500像素CFA插值圖像數椐，以及第二個 僅在打印之前對插值的1600 x 2000像素圖像數據。
現有技術具有多個問題。首先，通過減小色域(color gamut)和 捕獲圖像的動態范圍，將圖像從CFA圖像數據(其可以是例如每個顏色 數據產生12比特)轉換為每個顏色8比特(每個像素24比特)sRGB顏 色空間的處理會限制某些圖像的質量。其次，兩個插值步驟(產生標準 尺寸圖像的CFA插值以及在產生理想打印尺寸的計算機或打印機中的插 值)比使用從傳感器CFA數據直接向發送到打印機的輸出數據插值的單 個插值步驟會產生更多的插值假像。最終，使用兩個單獨的銳化步驟也 會產生假像。
所需要的是一種數碼相機和數字成像系統，其能夠保持這樣的優 點使用標準、"最終，，圖像文件格式從而圖像可由很多應用程序使用， 并且使某些類型的設備(包括圖像編輯軟件)能夠來訪問未加工的相機 數據從而當編輯和打印圖像時提供改善的圖像質量。

發明內容
本發明目的在于克服上述一個或多個問題。簡單概括，根據本發明 的一個方面，用于捕獲彩色圖像的電子相機包括圖像傳感器，其包括用
彩色濾波器陣列(CFA)圖案覆蓋的離散光敏圖像單元來產生對應于CFA 圖案的傳感器彩色圖像數據；A/D轉換器用于從傳感器彩色圖像數據中 產生未插值數字CFA圖像數椐；處理器用于處理未插值數字CFA圖像數 據來產生插值圖像數據并形成包含未插值CFA圖像數據和插值圖像數據 的TIFF圖像；以及存儲器用于存儲TIFF圖像文件。
根據本發明的另 一個方面，提供了 一種用于存儲從彩色圖像捕獲設 備獲取圖像的單個圖像文件，該設備具有用彩色濾波器陣列(CFA)圖 案覆蓋的圖像傳感器來產生對應于CFA圖案的未插值CFA圖像數據； CFA圖像數據經過進一步的處理來形成插值和壓縮圖像數據，所述單個 圖像文件包括用于存儲未插值CFA圖像數據的第一文件區域；用于在 單個圖像文件中以JPEG圖像數據存儲插值和壓縮圖像數據的第二文件 區域；以及用于存儲用于產生插值和壓縮圖像數據的第 一圖像處理參數 的第三文件區域。
根據本發明的還另 一方面，提供了 一種用于捕獲和處理彩色圖像的 方法，所述方法包才舌
(a) 在數字圖像捕獲設備中，通過彩色濾波器陣列(CFA)捕獲圖 像單元的陣列并且產生CFA圖像數據；彩色圖像數據對應于CFA圖案；
(b) 使用存儲在數字圖像捕獲設備中的圖像處理參數處理CFA圖
像數據來產生插值圖像數據；
(c) 將單個圖像文件存儲在數字圖像捕獲設備的存儲器中，單個
圖像文件包括CFA圖像數據、插值圖像數據以及圖像處理參數；
(d) 傳送單個圖像文件到第二設備；
(e) 確定第二設備是否能處理CFA圖像數據；以及
(f )如果第二設備能夠處理CFA圖像數據，就訪問單個圖像文件 中的CFA圖像數據和圖像處理參數。
本發明的一個優點在于未加工TIFF圖像文件，其可被未加工圖像 編輯實現應用程序軟件像處理其它未加工文件那樣使用/編輯，其還包 含標準最終文件圖像，其可被從TIFF文件中提取并且用于與任意標準圖像文件那樣進行立即顯示。本發明的這些和其它方面、目標、特征和優點將從以下具體實施方 式和權利要求的詳細描述中被更加清楚地理解并且從回顧中認識，以下 描述參考附圖進行。


圖1是用于捕獲和處理圖像數據的已知技術的流程圖； 圖2是已知FlashPix文件格式的說明；圖3是根據本發明能夠存儲和選擇性傳輸處理和未處理圖像數據的 電子成像系統；圖4是示出根據本發明能夠存儲和選擇性傳輸處理和未處理圖像數 據的流程圖；圖5是根據本發明結合擴展數據的FlashPix文件格式的說明； 圖6是根據本發明結合擴展數據的JPEG交換文件格式的說明； 圖7是示出本發明另一個實施例的電子成像系統的框圖； 圖8是描述可^l執行用于產生提供未加工和壓縮圖像數據的圖像文件的圖像處理操作的例子的框圖；圖9A和9B的結合是包含未加工圖像數據、JPEG壓縮圖像數椐以及圖像處理參數元數據的TIFF圖像文件的說明；圖IO是示出實施使用圖7的系統的本發明方法的流程圖。
具體實施方式
因為應用電子傳感器的數碼相機以及得到的圖像數據的電子處理 和存儲是公知的，以下描述將特別針對組成根據本發明的裝置一部分的 單元或者針對更直接地與本發明的裝置協作的單元。沒有在此說明和描 述的單元可以從現有技術中選擇。被描述的實施例的某些方面可以軟件 來提供。給出在以下材料中描述的系統，需要實現本發明的所有這些軟 件實施方式是傳統的并且在本領域中是常用手段。從圖3開始，其是示出相機30和主計算機32的框圖。相機30包 括用于將圖像光引導到圖像傳感器36(其典型地是單個圖像傳感器，比 如電荷耦合裝置(CCD))的光學部分34。圖像傳感器36包括離散光敏 圖像單元陣列，例如具有750 x 500像素，用彩色濾波器陣列(CFA)圖9案覆蓋來產生對應于CFA圖案的彩色圖像數椐。光學部分包括鏡頭38 和快門開口設備40，其用于調節圖像傳感器36上圖像光的曝光。時鐘 發生器和驅動電路42提供需要用于從圖像傳感器36中產生彩色圖像數 椐的波形，并且輸出數據被應用到模擬信號處理(ASP)和12比特模擬 /數字(A/D)轉換部分44,其從彩色圖像數據中產生數字CFA數據。得到的數字圖像被應用到數字信號處理器46,其可使用應用例如 DPCM編碼的例如數字無損或可視無損壓縮技術來壓縮圖像數據，或者處 理圖像數據用于存儲。處理的數字CFA數據通過輸出接口 48被應用到 可移動存儲器50。在操作中，CFA圖像數據表示固定尺寸的圖像，通常 是實際上對應于圖像傳感器36的實際尺寸的圖像。因此，存儲器50存 儲來自對應于該固定圖像尺寸的固定數量的圖像單元的數字CFA圖像數 據。而且，存儲在存儲器50中的數字CFA圖像數據，以及捕荻圖像的 低分辨率縮略圖版本可被包含在也描述用于圖像傳感器上的彩色濾波 器陣列圖案類型的圖像文件中。輸出接口 48是適用于傳統卡接口標準(比如在1997年3月力。州的 Sunnyvale舉辦的個人計算機存儲卡國際會議上發表的在PC卡標準中 描迷的PCMCIA卡接口標準)的存儲卡接口 48a。因此可移動存儲器50 是包含固態存儲器(比如Flash EPROM存儲器)或者小的硬驅動器(被 分類為在PCMCIA卡接口標準之下的PCMCIA-ATA型III硬驅動器)的非 易失性PCMCIA存儲卡。另一種卡接口標準是具有DOS文件格式的 CompactFlash ATA。可替換的，可使用其它非易失性存儲設備，比如軟 盤磁介質或者光學存儲器(在這種情況下，可在相機30中提供適當接 口和傳統讀/寫裝置，例如磁或光讀/寫頭)。此外，相機包括主計算機接口驅動器52用于直接連接相機30到主 計算機32,例如來下栽對應于捕獲圖像的數字CFA數據。(在該過程中， 可移動存儲器50可作為緩沖存儲器或者可提供獨立緩沖存儲器(未示 出))。相機30還包括控制處理器54用于控制(a)時鐘發生器和驅 動電路42, (b)包括ASP和A/D部分44、數字信號處理器46和輸出 接口 48的數字信號處理鏈，以及(c)接口驅動器52。接口驅動器52 提供傳統計算機接口比如SCSI、 IEEE-1 394、 USB、 Firewire或RS-232 接口。因此，來自相機30的數字CFA數據，通過接口驅動器52或者通 過接收可移動存儲器50的卡讀取器56與主計算機32接口。為了產生輸出圖像，主計算機32包括用于處理捕獲圖像和在顯示 器58上產生軟拷貝或者在打印機上產生硬拷貝(或者例如膠片寫入器 等)的應用程序。例如，應用程序(未示出)包括算法部分，其與CFA 插值同時應用直接像素映射/裁剪。計算機還包括用戶界面(未示出)， 其提供用于裁剪成輸出圖像尺寸的用戶操作裝置，它使用相機提供的固 定圖像尺寸的像素子集。隨后應用程序為輸出圖像的每個圖像單元從裁 剪圖像單元中插值全部顏色數據并且產生具有選擇輸出圖像尺寸的插 值輸出圖像。主計算機32還可通過傳輸鏈路70 (例如因特網)連接到 遠程計算機72和遠程輸出設備74，比如硬拷貝打印機。根據本發明的成像系統的操作在圖4的流程圖中示出，并且使用本 發明的圖像格式的表示在圖5中示出。參考圖1所述，用戶操作相機來 在捕獲步驟10中拍攝圖片，并且隨后在步驟12中將相機或卡連接到主 計算機。在下栽步驟14中用戶選擇要處理的圖像并且轉換為最終文件 格式，比如FlashPix格式。為了建立最終圖像數據，在參考圖1所示 的處理步驟中將來自相機的750 x 500拜耳圖案CFA圖像數椐被解壓縮 并且插值，來產生CFA插值、顏色校正、RGB圖像數椐，其隨后在文件 格式化步驟18中在完整圖像域24以及在較低分辨率圖像域25中以平 鋪、分級FlashPix文件被存儲。根據本發明，提供了文件格式擴展步驟80,其中原始12比特壓縮 CFA數據也被存儲在與平鋪圖像數據相同的FlashPix文件中，但是是在 擴展屬性設置22中的CFA圖像數據域94中。更特別的(參考圖5), 擴展屬性設置包括CFA圖案和壓縮方法數據92、 CFA圖像數據94、相機 ICC簡檔96、縮略像數據98以及高級編輯列表100。因此，擴展數 據可包括元數據，該元數據提供用在圖像傳感器36上的CFA圖案和數 字信號處理器46使用的壓縮方法，其被存儲在CFA圖案和壓縮方法數 椐92。相機MTF (調制傳送功能)值可被存儲為MTF數據95中的表。 特征化存儲在擴展屬性設置22中CFA顏色的ICC(國際顏色聯盟)簡檔， 可被存儲在ICC簡檔96中。注意這是與在FlashPix圖像文件中用來描 述sRGB顏色數據的任選簡檔不同的ICC簡檔。在FlashPix格式的標準 使用中，如果標準文件格式應當在編輯步驟82中被編輯，簡單修改(比 如旋轉、裁剪和銳化)并不修改圖像數據24、 25。而是修改列表被記錄 在觀看參數設置20中，并且標準縮略圖數據23也被修改。更加復雜的ii修改(比如去除紅眼)要求圖像數據的部分被修改。為了記錄這些修改從而它們可在隨后被應用到CFA圖像數椐94,元數據在高級編輯列表 100中列出了這些編輯數據來描迷應用程序執行的除了修改標準 FlashPix觀看參數之外的編輯。此外，元數據還可包括縮略像數據 98中未修改的縮略像拷貝，其可與修改的縮略像數據23比較 來確定是否需要通過隨后的圖像編輯應用程序對原始圖像數據進行任 何改變。如上所解釋，如果圖像文件被應用程序例如通過裁剪或調整圖像的 顏色或亮度而修改，那么CFA圖像數據94將不再適當地表示編輯圖像。 在FlashPix圖像格式中，指定了實現確定在FlashPix文件中的擴展屬 性設置中存儲的輔助數據的有效性(比如CFA圖像數椐94)的應用程序。 該擴展設置還在1999年11月9日公開的US5， 983，229中描述，其與本 申請是同一申請人。根據該專利，擴展包含用于指示擴展持久屬性的字 段。擴展持久屬性將擴展數據的有效性指示為文件的核心單元是否被修 改的函數。對于擴展持久屬性的值以及它們對應的含義如下所示值 含義0 x 0 擴展有效并且保持在獨立于文件的核心單元的修改中0x1 根據對文件的核心單元的任意修改，擴展無效，并且當核心單元被編輯時其必須從文件中去除0x2 根據對文件的核心單元的修改，擴展可能無效，并且必須保持在文件中直到理解擴展的應用程序可確定擴 展是有效(保持在文件中)或無效(從文件中去除)根據本發明的擴展屬性設置22的擴展持久值被設置為0 x 2來指示 擴展數據(比如CFA圖像數據94 )根據對文件的核心單元的修改可能無 效。因此擴展屬性設置22保持在FlashPix文件中直到理解擴展的應用 程序可確定擴展是有效還是無效。包含該擴展數據的FlashPix文件現在可被任何實現FlashPix的應 用程序使用，該應用程序包括不理解在擴展屬性設置22中數據的含義 的應用程序。更特別的，參考圖4，包含擴展數據的文件可通過本地鏈 路86或通過遠程鏈路88被傳輸到打印階段(步驟84 ),其中擴展數據 可被從文件(步驟90)中分離并且發送到打印階段(步驟84)。圖像 可通過多種方式改變，例如裁剪、加亮并且用于去除紅眼的處理。在一些情況下(例如裁剪、加亮)，這些改變可通過調整FlashPix文件中 的觀看參數20來完成，而不是修改圖像數據24、 25。然而在所有情況 下，應用程序修改標準FlashPix縮略像數據23來精確地反映圖像 修改。當圖像數據由不理解擴展屬性設置22含義的"老"打印機打印時， 標準FlashPix圖像數據被與現有技術同樣來打印。然而如果打印應用 程序理解擴展數據組22，其通常處理存儲在擴展中的CFA圖像數據來提 供將要被打印的數據。這如在2003年11月18日公開的US 6， 650， 366 中描述。在該應用程序中，"原始"圖像數據(其任選的使用數字無損 或可視無損技術來壓縮)被存儲在數字存儲器上的數字圖像文件中并被 傳送到主計算機。該圖像文件被保留直到建立了最終呈現圖像。圖像的 "軟拷貝，，質量版本可向用戶顯示，用戶可決定裁剪圖像并且建立要結 合到其它文檔中、要被打印的等等任意尺寸的輸出圖像。優點是這樣的 為了建立最終高質量圖像，原始像素數據的裁剪部分在單個階段被直接 插值(并且任選的被銳化)來建立適當的輸出圖像尺寸。通過在包括CFA 插值的單個階段將輸入像素直接映射到理想輸出像素，插值假像被最小 化。此外，如果圖像在該階段中被銳化，輸出圖像的銳度得到改善而不 會由于多個銳化階段產生的假像而惡化。因此，來自相機的750 x 500拜耳圖案數字CFA圖像數據根據用戶 指定而被解壓縮和裁剪。例如可使用圖像的256 x 256正方形部分。如 在US 6，650， 366中更加詳細的示出，隨后CFA插值和空間處理在單個 處理步驟中組合，來產生最終輸出圖像數據，其可以是更大的正方形圖 像，例如1024 x 1024像素圖像。CFA插值步驟可實現任意數量的已知插 值技術。例如在以下專利中的插值技術可被使用US 5,373,322; US 5,382,976; US 5, 506,619;以及US 5,629,734。這些專利中的每一個 都在此通過參考結合。在最終尺寸圖像記錄被插值之后，圖像在單個銳化步驟中被銳化。 這種銳化可使用在US 5,696, 850中所迷的技術，其在此結合作為參考。 此專利使用來自相機的調制傳送函數(MTF)校準數據95以及打印機MTF 數據(未示出)來確定用于最佳銳化電子相機拍攝的任意尺寸的數字再 現的合適銳化濾波器。圖像數據最終在硬拷貝打印機60或在遠程打印 機74 (圖3)中以硬拷貝形式被打印。為了保證文件中的圖像數據沒有被圖像處理應用程序改變(其例如可由"紅眼，，減弱等來實施)，在擴展屬性設置22中的原始縮略 像數椐98通過應用包含在FlashPix文件中的任意觀看參數20(或包含 在擴展屬性設置22中的任意高級編輯IOO)來處理并且將結果與相同文 件中的標準縮略像23進行比較。如果兩幅圖像不同，則指示原始 圖像數據已經以未知方式修改并且CFA圖像數據94不應當被使用來形 成輸出打印圖像。在這種情況下，輸出打印就使用標準FlashPix圖像 數據24來進行，在這種情況下"較老"的打印機不知道擴展數據。很多應用程序能夠打開以"JPEG交換格式"(JEF)文件存儲的圖 像，其由ISO/IEC 10918-1的基線DCT (JPEG)版本定義，該文件在此 結合作為參考。該標準允許"應用程序片斷，，被包括在JIF比特流中。 應用程序片斷中的數據被不熟悉應用程序片斷中數據含義的應用程序 忽略。已經被開發了使用單個應用程序片斷來存儲輔助數據和減小分辨 率"縮略圖"圖像的多個圖像文件格式。這些圖像格式包括JFIF,其在 "JPEG文件交換格式，版本1.02， 1992年9月1日，C-Cube微系統" 中定義，Exif (可交換圖像格式)JPEG壓縮版本，在"數字靜態相機圖 像文件格式提議(Exif )版本1. 0， 1995年3月24日，JEIDA/電子靜 態相機工作組"中描述以及SPIFF,在"ITU-T Rec. T. 84, Annex F-靜態 圖片交換文件格式，1995"中定義，其都在此結合作為參考。在圖6所示的第二實施例中，使用了 JPEG交換格式文件。該文件 包含根椐ISO JPEG標準(ISO/IEC 10918-1 )是有效的完整JPEG數據 流。在圖6中引用的字段如下來識別SOI =圖像開始APP-應用程序片斷DQT-定義量化表DHT-定義霍夫曼表SOF-幀的開始SOS-掃描開始EOI =圖像結束更特別的，JPEG數椐流還包括應用程序片斷102 (在該例子中是應 用程序片斷7(APP7)),其包括存儲在FlashPix擴展屬性設置22中 的相同類型的信息，如結合圖5所述的那些。14圖7到圖10涉及本發明的另一個實施例。在該實施例中，來自圖 像傳感器36的非插值圖像數據被使用TIFF圖像格式存儲為所謂"未加 工，，相機數據。該TIFF圖像文件完全與在ISO 12234-2: 2001中定義的 TIFF-RP標準兼容，其從瑞士日內瓦的國際標準組織可獲得。使用常規TIFF-EP未加工文件的一個問題是在顯示或打印之前，所 有應用程序必須執行需要將未加工數據轉換為插值數據的處理。不同數 碼相機使用不同類型插值處理，很難在圖像顯示應用程序、圖像編輯應 用程序或數字打印機中為所有這些相機提供處理。因為TIFF文件可支持單個文件中的多個圖像，本發明的發明人認 識到"最終"處理和壓縮JPEG圖像可在TIFF-EP文件中提供，而仍然 保持與TIFF-EP標準的兼容性。TIFF文件中的JPEG圖像數據可被用于 實現與不能處理"未加工"相機文件的設備(比如計算機軟件程序或家 用照片打印機)的兼容。僅需要由圖像訪問的未加工圖像數據可由圖像 編輯器修改。圖7是根據本發明的電子成像系統的附加實施例的框圖。電子成像 系統包括相機30A,其捕獲和在可移動存儲卡50A上存儲圖像。如在先 前參考圖3所述的，數碼相機30A包括光學部分34,其用于將圖像光引 導到圖像傳感器36上，其優選的是單個彩色圖像傳感器，比如電感耦 合裝置(CCD)或CMOS圖像傳感器。圖像傳感器36包括用彩色濾波器 陣列(CFA)圖案覆蓋的離散光敏圖像單元陣列來產生對應于CFA圖案 的彩色圖像數據。圖像傳感器36可具有例如4: 3圖像寬高比以及總的 3. 1個有效的兆像素(百萬像素)，其具有2048有效像素列x 1536有 效像素行。圖像傳感器36可使用1/2"型的光學格式，從而每個像素大 約是3. 1微米高乘以3, 1微米寬。光學部分34包括縮放鏡頭38A和快門開口設備40，其用于調節圖像 傳感器36上的圖像光的曝光。時鐘發生器和驅動器電路42提供波形， 該波形需要用來從圖像傳感器36產生并傳送彩色圖象數據以提供傳感 器輸出數據，并且該傳感器輸出數據被應用到模擬信號處理(ASP)和 12比特模擬/數字(A/D)轉換部分44,其從彩色圖像數據中產生數字 CFA數據。時鐘發生器和驅動器電路42還控制閃光單元用于當環境照明 很暗時照亮場景(未示出)。如果圖像傳感器36是CMOS圖像傳感器， ASP和A/D 44以及時鐘發生器和驅動器42可與圖像傳感器36包括在相同的集成電路中。來自ASP和A/D 44的所得到的數字數據被臨時存儲在DRAM緩沖存 儲器45中，并且隨后被應用到數字信號處理器46。數字信號處理器46 執行的處理由存儲在固件存儲器128 (其可以是閃存EPR0M存儲器)中 的固件控制。應當注意數字信號處理器46—其典型的是可編程的圖像處 理器一可選擇是硬線(hard wire)定制集成電路(IC )處理器、通用微 處理器或者硬線定制IC和可編程處理器的組合。數字信號處理器46還接口到用戶控制器134并且向彩色顯示器132 提供彩色信號。顯示在彩色顯示器132上的圖形用戶界面由用戶控制器 134來控制。在圖像被捕獲之后，它們可在彩色顯示器132上通過使用 存儲在DRAM 122中的縮略圖或微縮圖(screennail)圖像數椐來瀏覽。 用戶控制器134還允許用戶設置各種相機參數，比如白平衡設置、顏色 設置、銳度級設置以及壓縮質量設置。用戶控制器134可包括縮放控制器(未示出)來控制縮放鏡頭38A 的焦距設置。 一旦達到了最大長焦(telephoto)縮放設置，數字信號 處理器46可裁剪和再取樣圖像傳感器36提供的圖像數椐來提供"數字 縮放"，其將在以下參考圖8描述。相機30A還包括重力定位傳感器140。重力定位傳感器140被用于 確定在數字圖像被捕獲的時刻相機是否在正常水平"風景方向"、第一 (順時針旋轉90度)垂直"影像"(portrait)方向或者第二 (逆時 針旋轉90度)垂直"影像"方向。來自重力定位傳感器140的信號可 被用于決定數字信號處理器46是否應當自動旋轉捕獲的圖像到適當的 "直立，，方向，如在共同申請人的US 5,900,909中所述，其乂^開內容 在此結合作為參考。在一些實施例中，相機30A還可包括"全景"模式，其通過僅使用 來自圖像傳感器36的像素中間行來提供寬的寬高比圖像，而丟棄頂部 和底部行。這可通過Labaziewicz等在2005年2月18日提交共同申請 人的USSN 11/062， 174中所述那樣完成，其公開內容在此結合作為參考。數字信號處理器處理捕獲的CFA圖像數據并且產生數字圖像文件 450 (在圖8中示出)，其將在以下參考圖8描述。數字圖像文件450 被提供給存儲卡接口 48A,其將數字圖像文件450存儲在可移動存儲卡 50A上。可移動存儲卡50A是一種可移動數字圖像存儲介質，并且以多16種不同的物理形式來獲得。例如，可移動存儲卡50A可包括(不限制) 適合于已知格式的存儲卡，比如緊湊型閃存(Compact Flash) 、 SM (SmartMedia)、記憶棒(Memory Stick) 、 MMC、 SD或XD存儲卡格式。 其它類型的可移動數字圖像存儲介質，比如磁的硬驅動器、磁帶或光盤 可選擇用于存儲靜態和運動數字圖像。可選擇的，數碼相機30A可使用 內部非易失性存儲器(未示出)，比如內部閃存EPROM存儲器來存儲處 理的數字圖像文件。在該實施例中，不需要存儲卡接口 48A和可移動存 儲卡50A。相機30A包括對接器(dock)接口 162用于連接相機30A到對接器 /充電器364,其再連接到計算機32A。對接器/充電器(recharger)364 可對用于為相機30A供電的電池(未示出)充電。對接器接口 162和對 接器/充電器364使用傳統計算機接口通信，比如USB或IEEE-1394接 口。因此，數碼相機30A提供的數字圖像文件450可通過對接器/充電 器364或通過存儲卡讀取器56A使用可移動存儲卡50A傳送到計算機 32A。為了產生輸出圖像，主計算機32A包括應用程序，該應用程序用于 處理傳送的圖像文件并產生顯示在顯示器58A上的軟拷貝，或者在打印 機60A上打印的硬拷貝。應用程序(未示出)處理來自圖像文件的未加 工圖像數據，使用戶能夠調整各個圖像處理參數，其將在隨后參考圖8 描述。例如，顯示在顯示器58A上的圖形用戶界面可包括用戶控制器， 該用戶控制器提供用戶操作裝置用于裁剪到輸出圖像尺寸，該用戶操作 裝置使用相機提供的固定圖像尺寸的像素子集。隨后應用程序為來自裁 剪圖像單元的輸出圖像的每個圖像單元插值全部顏色數據并且產生具 有選擇的輸出圖像尺寸的插值輸出圖像。圖形用戶界面還可使得用戶能 夠調整色調再現、顏色再現、白平衡、噪聲清除設置以及圖像的銳度。計算機32A還可通過傳輸鏈路70 (例如因特網)連接到遠程計算機 72和遠程輸出設備74，比如參考圖3描述的硬拷貝打印機。可移動存 儲卡50A還可被插入家用照片打印機358和零售照片打印機360的存儲 卡槽(未示出)。圖8是描述了圖像處理操作的例子，該圖像處理操作可由數碼相機 30A中的數字信號處理器46執行，來產生提供未加工和壓縮圖像數據的 圖像文件450。圖9A和9B的結合示出了數字圖像文件450的結構的例子。在圖8的塊402中，存儲在DRAM緩沖存儲器45中的傳感器CFA數 據400 (參見圖7)被處理來校正傳感器缺陷。這通過使用存儲在固件 存儲器128 (其可在相機30A制造時被編程)中的列表來識別缺陷像素 完成，并且對于缺陷像素值替換校正像素值，該校正像素值等于具有相 同顏色的最近的非缺陷像素的平均值。在模塊404中，缺陷校正CFA傳感器數據被再取樣來產生具有例如 640列x 480行拜耳圖案像素數據的"小尺寸，，未加工CFA數據。調整 大小可通過將相同顏色的相鄰像素進行平均來完成。在模塊406中，缺陷校正全尺寸CFA傳感器數據和小尺寸CFA傳感 器數據被格式化來存儲在圖9所示的數字圖像文件450中，其在優選實 施例中是TIFF/EP文件。該TIFF/EP文件符合ISO 12234-2: 2001,電子 靜態圖片成像-可移動存儲-第二部分TIFF/EP圖像數據格式，其在 此結合作為參考。參考圖9A和9B,數字圖像文件450包括TIFF報頭502和圖像文件 目錄0 ( IFDO ) 504，圖像文件目錄0 ( IFDO ) 504包括JPEG交換格式標 簽506, JPEG交換格式標簽506指向用于存儲主Exif/JPEG數據510的 數字圖像文件450的部分。主Exif/JPEG數據510包括主JPEG壓縮圖 像512、 JPEG壓縮微縮像514以及JPEG壓縮縮略像516。用于 產生這些JPEG壓縮圖像的過程將隨后參考模塊408 - 424來描述。IFDO 504還包括Exif IFD指針520，其指向存儲在ExifIFD 522 中的標準Exif元數椐。IFDO 504還包括圖像處理參數IFD指針524, 其指向IP Param IFD 526， IP Param IFD 526存儲用于產生主Exif/JPEG 數據51G的圖像處理參數。IFDO 504還包括SubIFD指針528，其包括指向子(Chi Id) 0th SubIFD 530的指針，而子0th SubIFD 530又包含指向主CFA數椐536的條偏移 (StripOff set )指針532。該主CFA數據536是來自圖8的模塊402的 傳感器缺陷校正CFA數據。SubIFD指針528還包括指向子1th SubIFD 540的指針，而子1th SubIFD 540又包含指向小尺寸CFA數據的條偏移指針542。小尺寸CFA 544數據是來自圖8的模塊404的CFA圖像再取樣數據。當數字圖像文 件450隨后被計算機32A處理時，該小尺寸未加工CFA數據544可被用于使得計算機32A更加快速的在顯示器58A上產生顯示尺寸 (display-sized)處理圖像，因為其比如果計算機32A必須處理全尺 寸CFA圖像數據所要處理的像素少的多。一旦數字圖像文件450在計算機32上被修改(這將在隨后參考圖 10描述)，IFD0504還可包括指向附加修改的JPEG圖像570的指針， 當該附加修改JPEG圖像570被存儲為修改的圖像文件時，其被添加到 數字圖像文件450。例如，在圖像被修改的第一次，NextIFD指針550 指向IFD1 (主圖像修改JPEG) 552,其包含主Exif/JPEG數據558 (其 是修改的圖像)，以及指向IPParamIFD 554的指針，IPParamIFD 554 包含用于產生修改的主Exif/JPEG數據558的圖像處理設置。下一次圖像文件^L修改和保存時，IFD2 (主圖^象修改JPEG) 562祐* 用于存儲第二次修改的主Exif/JPEG數據568,以及IPParamlFD564被 添加到數字圖像文件450上，IPParamlFD564包含用于產生第二次修改 主Exif/JPEG數椐568的圖像處理設置。此外，LastIFD指針560被添 加到IFDO 504，以及NextIFG 556指針被添加到IFD1 552,其都直接 指向IFD2 562。每次數字圖像文件450被隨后修改并保存時，附加IFD(例如IFD3、 IFD4等)可被添加到數字圖像文件450，并且LastlFD指針560可被更 新來指向新的IFD。 .返回圖8，在模塊408中，如果用戶使用用戶控制器134執行數字 縮放功能或全景功能，那么圖像數據被裁剪。該裁剪使用數字縮放/搖 拍(pan)設置428。在模塊410中，旋轉/裁剪CFA數椐被清除噪聲。該噪聲清除使用 提供為圖像處理參數444 一部分的清除設置430。該處理可使用在共同 申請人:Adam等的US 6,625, 325中描述的噪聲清除方法，其公開內容在 此結合作為參考。在彩色傳感器去馬賽克(demosaicing)塊412中，噪聲過濾CFA數 據被顏色插值來提供全分辨率RGB圖像數據。該處理使用旋轉/再取樣 設置432。如果重力定位傳感器140指示數碼相機30A以圖像被捕獲的 影像方向把持，如果需要，CFA圖像數據被旋轉。而且，如果CFA圖像 數據在模塊408中被裁剪來提供數字縮放，圖像在塊412中被再取樣來 產生全尺寸圖像文件。這可通過使用在共同申請人Parulski等的US196， 650， 366中描述的方法來完成，其公開內容在此結合作為參考。在塊414中，全分辨率RGB數椐是使用白平衡設置434被調整為白 平衡的。白平衡設置434可指示特定照明體(例如日光、鴒絲)或自動 白平衡模式。在塊416中，白平衡RGB數據經色調縮放和彩色處理。該處理使用 色調和彩色設置436,其可識別多個彩色矩陣和色調修正曲線中之一。 該處理可使用在佛羅里達州Boca Raton的CRC出版LLC在2003年公開 的數字彩色成像手冊的"色調縮放/顏色處理"中的章節12.6中描述， 其在此結合作為參考。特別的，彩色處理可使用例如在圖3中描述的 Parulski等共同申請人的US5， 189， 511中的3x 3線性空間顏色校正矩 陣20,其公開內容在此結合作為參考。在塊418中，經處理的RGB圖像數據使用銳化設置438被銳化。圖 像銳化處理可利用在Hibbard等共同申請人的US 4,962,419中描述的 方法，其公開內容在此結合作為參考。例如，銳化設置可識別多個去心 (coring)查找表之一，其提供用于銳化圖像的"細節"信號的不同數 量的放大。在塊420中，銳化的圖像數據使用壓縮設置440來JPEG壓縮，壓 縮設置440包括壓縮質量設置。圖像壓縮可使用在Daly等共同申請人 US 4, 774,574中描述的方法，其公開內容在此結合作為參考。壓縮質量 設置可識別多個量化表之一，例如，574專利的圖1中用于量化模塊26 的三個不同的表。這些表提供不同的質量等級并且為JPEG壓縮圖像文 件平均文件尺寸。在塊424中，銳化的圖像數據被再取樣來產生兩個較小尺寸的圖像。 該再取樣可如在Kuchta等共同申請人的US 5,164,831中描述，其公開 內容在此結合作為參考。這包括具有例如160行x 120列的縮略圖尺寸 圖像，以及具有例如640行x 480列的微縮尺寸圖像。在塊426中，縮 略圖和^:縮圖像-波JPEG壓縮。在塊422中，JPEG壓縮全分辨略"主"圖像、JPEF壓縮縮略 像以及JPEG壓縮-微縮圖象被共同格式化在Exif/JPEG圖像文件中，如 由曰本動靜的日本電子工業發展協會(JEIDA )在1998年7月發表的"數 字靜態相機圖像文件格式(Exif )"版本2. 1中定義。該格式包括Exif 應用程序片斷，其存儲特定圖像元數據，包括圖像被捕獲的日期/時間20以及鏡頭f/數目和其它相機設置。結果是圖9中的主Exif/JPEG數椐 510。數字縮放/搖拍設置428、噪聲清除設置430、白平衡設置434、色 調和顏色設置436、銳化設置438以及壓縮設置440都包括在圖像處理 參數444中。在塊448中，這些參數被格式化為存儲在圖9的圖像處理 參數IFD 526中的TIFF標簽。圖IO是示出使用圖7的系統實施本發明的的方法的流程圖。在圖7的塊200中，用戶為相機30A選擇相機捕獲和圖像處理參數 "4 (在圖8中示出)。這使用用戶控制器134來完成，如先前參考圖7 所述那樣。 一些或所有這些設置可以是存儲在相機30A的固件存儲器 128中的默認設置。在塊202中，用戶使用彩色顯示器132或者數碼相機30A上的光學 取景器(未示出)來形成圖像。在塊204中，傳感器CFA圖像數據被捕獲并臨時存儲在DRAM緩沖 存儲器45上。在塊206中，CFA圖像傳感器數據被數字信號處理器46使用圖像處 理參數444處理來產生處理的RGB圖像數據，如先前參考圖8的塊408 到418所述。在塊208中，數字信號處理器46建立微縮圖和縮略圖尺寸處理圖 像，如先前參考圖8的模塊424所述。在塊210中，主、微縮圖和縮略像如先前參考圖8的塊420到 424所迷那樣進4于JPEG壓縮。在塊212中，存儲在圖9中IPParamIFD 526中的TIFF標簽用圖像 處理參數444來生成(populate),如先前參考圖8的塊448所述。在塊214中，圖9中的包含主CFA圖像數據536、小尺寸CFA圖像 數據544、主圖像數據512、微縮像數據5H、縮略像數據516 以及圖像處理參數444 (存儲在IPParamIFD 526中)的數字圖像文件 450由數字信號處理器46產生。在塊216中，數字圖像文件450被存儲在可移動存儲卡50A或其它 存儲設備上。在塊220中，數字圖像文件450從相機30A被傳送到另一個設備， 比如計算才幾32A、零售照片打印4幾360或者家用照片打印才幾358,如先前參考圖7所述。在塊222中，接收傳送的數字圖像文件450的設備確定是否能夠處 理CFA圖像數據。在塊224中，如果設備不能夠處理CFA圖像數據(塊222是否)， 設備訪問數字圖像文件450中的JPEG/Exif格式圖像數據510。這允許 設備使用圖像，就像其是標準JPEG/Exif圖像文件。該JPEG/Exif圖像 數據隨后可被設備顯示、打印、記錄或傳輸。在塊226中，如果設備能夠處理CFA圖像數據(塊222是是)，設 備訪問數字圖像文件450中的主CFA圖像數據536。設備還可訪問小尺 寸CFA圖像數據544,從而快速產生可由用戶交互地修改的可觀看圖像。在塊228中，如果想要，設備的用戶可修改圖像處理參數444。因 此，用戶可修改數字縮放/搖拍設置來提供更多(或更少)的裁剪。例 如，如果全景設置在圖8的塊408中通過裁剪去頂部和底部行而提供寬 的寬高比圖像， 一些或全部這些行可被包括在修改的圖像中。作為另一 個例子，噪聲清除閾值430以及銳化設置438可被修改來更好的平衡噪 聲抑制和圖像銳化。作為另一個例子，如果用選擇的鎢絲作為照明體來 捕獲圖像，但是光源實際上是日光，那么CFA圖像被再處理，盡管在第 一位置選擇了日光。膝光和閃光也可通過修改色調&顏色設置436來調 整。在一些實施例中，還可為用戶提供不包括在數碼相機中的其它控 制。例如，該控制可允許用戶獨立調節陰影中的場景照明、中色調和捕 獲圖像的高光。這些調整可使用小尺寸CFA數據544來預覽，從而減小使得用戶交互性決定他們想要的圖像處理設置所需要的計算時間。在塊230中，主CFA圖像數據536使用用戶修改設置被再處理。這 類似于使用不同的圖像處理參數444來重復圖8的塊408到418。在塊232中，修改的設置和附加處理JPEG文件被存儲在數字圖像 文件450中。為了提供這些JPEG文件，來自模塊230的再處理圖像數 據被再取樣來產生修改圖像的縮略圖和微縮像，并且主、縮略和微 縮像被JPEG壓縮并包括在IFD1 (主圖像修改JPEG) 522中，如先 前參考圖9A和9B所述。此外，用于產生修改圖像的圖像處理參數被存 儲在IPParamIFD 564中。在一個可替換的實施例中，當修改圖像時，不將IFD1 552和IPParamIFD 554加到數字圖像文件450中，而是主Exif/JPEG數據510 可被修改的JPEG圖像數據替換，并且IPParamIFD 526參數可被修改的 參數替換。在塊234中，修改、處理的CFA圖像數據被顯示，例如使用顯示器 58A，或者打印機，例如使用打印機60A。部件列表10 捕獲步驟12 連接步驟13 下栽步驟 16 處理步驟18 文件格式化步驟19 報頭20 觀看參數21 屬性設置數據22 擴展屬性設置數據23 縮略像數據24 完整圖像數據25 較低分辨率圖像數據26 丟棄步驟27 編輯步驟28 應用步驟 30 相機3 OA相機32 主計算機32A主計算機34 光學部分36 圖像傳感器38 鏡頭38A縮放4竟頭40 快門開口設備42 時鐘發生器和驅動電路44 ASP和A/D部分45 DRAM緩沖存儲器46 數字信號處理器 48 輸出接口48a存儲卡接口50 可移動存儲器52 可移動存儲器54 控制處理器56 卡讀取器56A存儲卡讀取器58 顯示器58A顯示器60 硬拷貝打印枳i60A打印機70 傳輸鏈路72 遠程計算機74 遠程輸出設備80 文件格式擴展步驟82 編輯步驟84 打印步驟86 本地鏈路88 遠程鏈路90 分離步驟92 CFA圖案和壓縮方法數據94 CFA圖像數據95 相機MTF校準數據96 相才幾ICC簡檔 98 縮略像數椐 100高級編輯列表 102應用程序片斷 122 DRAM緩沖存儲器 128固件存儲器130閃光燈 132彩色顯示器 134用戶控制器 140重力定位傳感器 162對接器接口 200塊202塊204塊206塊208塊210塊212塊214塊216塊220塊222塊224塊226塊228塊230塊232塊234塊358家用照片打印機360零售照片打印機364對接器/充電器400傳感器CFA數據術傳感器缺陷校正楊CFA圖像再取樣406TIFF未加工文件格式化408CFA數據裁剪410傳感器噪聲清除412彩色傳感器去馬賽克414白平衡416色調縮力文/顏色處理418銳化420JPEG壓縮422Ex if文件格式化424縮略圖&微縮圖再取樣426 JPEG壓縮 428數字縮放/搖拍設置 430噪聲清除閾值 432旋轉/再取樣設置 434白平衡設置 436色調&顏色設置 438銳化設置 440壓縮設置444 圖像處理參數448 TIFF標簽格式化 450數字圖像文件502 TIFF報頭504 I剛506 JPEG交換格式指針510主Exif/JPEG數據512主圖像514微縮像516縮略像520 ExifIFD指針522 ExifIFD524 IPParamIFD指針526 IPPa濯IFD528 SubIFD指針530子0,h SubIFD532條偏移536主CFA數據540子llh SubIFD542條偏移544小尺寸CFA數據550 NextIFD552 IFD1554 IPParamIFD27556 NextIFD558主Exif/JPEG數據560最后IFD指針562 IFD2564 IPParamIFD568主Exif/JPEG數據570附加1奮改JPEG圖像
權利要求
1.一種用于捕獲彩色圖像的電子圖像捕獲設備，包括圖像傳感器，其包括用彩色濾波器陣列(CFA)圖案覆蓋的離散光敏圖像單元從而產生對應于CFA圖案的傳感器彩色圖像數據；A/D轉換器，用于從傳感器彩色圖像數據中產生未插值的數字CFA圖像數據；處理器，用于處理未插值的數字CFA圖像數據以產生插值的圖像數據并形成包含未插值的CFA圖像數據和插值的圖像數據的TIFF圖像文件；以及存儲器，用于存儲TIFF圖像文件。
2. 如權利要求1所迷的圖像捕獲設備，其中插值的圖像數據以JPEG 壓縮比特流存儲在TIFF圖像文件中。
3. 如權利要求1所述的圖像捕獲設備，其中處理器使用至少一個 參數來執行用于產生插值的圖像數椐的圖像處理操作，并且TIFF圖像 文件還存儲至少一個參數。
4. 如權利要求3所述的圖像捕獲設備，其中處理器銳化插值的圖 像數據，并且TIFF圖像文件存儲指定銳化量的參數。
5. 如權利要求3所述的圖像捕獲設備，其中處理器調整插值的圖 像數據的白平衡，并且TIFF圖像文件存儲指定白平衡調整的參數。
6. 如權利要求1所述的圖像捕獲設備，其中TIFF圖像文件還存儲 定義用于圖像傳感器上的彩色濾波器陣列圖案類型的數據。
7. 如權利要求1所述的圖像捕獲設備，其中處理器還產生減小尺 寸、未插值的CFA圖像數據，并且TIFF文件還包含該減小尺寸未插值 的CFA圖像數據。
8. —種用于存儲從彩色圖像捕獲設備獲取的圖像的單個圖像文件， 該設備具有用彩色濾波器陣列(CFA)圖案覆蓋的圖像傳感器從而產生 對應于CFA圖案的未插值的CFA圖像數據，CFA圖像數據經過進一步的 處理以形成插值和壓縮的圖像數據，所述單個圖像文件包括用于存儲 未插值的CFA圖像數據的第一文件區域；用于在單個圖像文件中以JPEG 圖像數據存儲插值和壓縮的圖像數據的第二文件區域；以及用于存儲用 于產生插值和壓縮的圖像數據的第一圖像處理參數的第三文件區域。
9. 如權利要求8所述的單個圖像文件，其中單個圖像文件還包括第四文件區域，其用于存儲修改的插值和壓縮圖像數據，以及第五文件 區域，其用于存儲用于產生修改的插值和壓縮圖像數據的第二圖像處理 參數。
10. 如權利要求8所述的單個圖像文件，其中單個圖像文件是TIFF 文件。
11. 如權利要求10所述的單個圖像文件，其中單個圖像文件是 TIFF/EP文件。
12. 如權利要求10所述的單個圖像文件，其中第一文件區域是TIFF SubIFD區域。
13. —種用于捕獲和處理彩色圖像的方法，所述方法包括(a) 在數字圖像捕獲設備中，通過彩色濾波器陣列(CFA)捕獲圖 像單元的陣列并且產生CFA圖像數據；彩色圖像數據對應于CFA圖案；(b) 使用存儲在數字圖像捕獲設備中的圖像處理參數處理CFA圖 像數據來產生插值的圖像數據；(c) 將單個圖像文件存儲在數字圖像捕獲設備的存儲器中，單個 圖像文件包括CFA圖像數據、插值的圖像數據以及圖像處理參數；(d) 傳送單個圖像文件到第二設備；(e )確定第二設備是否能處理CFA圖像數據；以及 (f )如果笫二設備能夠處理CFA圖像數據，就訪問單個圖像文件 中的CFA圖像數據和圖像處理參數。
14. 如權利要求13所述的方法，還包括(g) 如果第二設備不能處理CFA圖像數據，訪問單個圖像文件中 插值的圖像數據。
15. 如權利要求13所迷的方法，還包括(h) 修改圖像處理參數并且使用修改的圖像處理參數處理CFA圖 像數據來產生修改的插值圖像數據。
16. 如權利要求13所述的方法，還包括(i )將修改的圖像處理參數和修改的插值圖像數據存儲在單個圖 像文件中。
17. 如權利要求15所述的方法，還包括 (j )打印修改的插值圖像數據。
18. 如權利要求13所述的方法，其中單個圖像文件是符合TIFF的文件。
19. 如權利要求18所述的方法，其中插值的圖像數據被存儲為JPEG 壓縮圖像數據。
20. 如權利要求18所述的方法，其中數字圖像捕獲設備還產生減 小尺寸的CFA圖像，并且將減小尺寸的CFA圖像數據存儲在單個圖像文 件中。
全文摘要
一種用于捕獲彩色圖像的電子圖像捕獲設備，包括圖像傳感器，其包括用彩色濾波器陣列(CFA)圖案覆蓋的離散光感圖像單元來產生對應于CFA圖案的傳感器彩色圖像數據；A/D轉換器用于從傳感器彩色圖像數據中產生非插值數字CFA圖像數據；處理器用于處理非插值數字CFA圖像數據來產生插值圖像數據并形成包含非插值CFA圖像數據和插值圖像數據的TIFF圖像；以及存儲器用于存儲TIFF圖像文件。
文檔編號H04N1/32GK101326807SQ200680046345
公開日2008年12月17日 申請日期2006年11月27日 優先權日2005年12月8日
發明者K·A·帕魯斯基, W·E·普倫蒂塞, Y·希羅施 申請人:伊斯曼柯達公司