本文揭露的實施例總體上涉及數碼相機，并且具體地涉及薄型變焦數碼相機。

背景技術：

1、具有兩個相機(也稱為“雙相機”或“雙光圈相機”)的主機裝置是已知的，例如參見美國專利號9185291。這兩個相機具有不同焦距的鏡頭，并且具有同時操作的各自的圖像傳感器來拍攝圖像。即使每個鏡頭/傳感器組合都是對準相同方向看的，但是每個鏡頭/傳感器組合將以不同的視場(fov)來拍攝相同場景的圖像。如本文中所使用的，“fov”是通過與鏡頭相交且平行鏡頭光軸的一條線以及鏡頭與在各自的圖像角落上拍攝的任何對象之間的一條線之間的角度的切線來定義的。為了簡單起見，以下將“圖像傳感器”稱為“傳感器”。

2、雙光圈變焦相機也是已知的，其中一個相機具有“寬”視場(fovw)，而另一個相機具有窄或“遠”視場(fovt)，例如參見美國專利號9185291。這些相機分別稱為廣角與遠距相機，包括各自的廣角與遠距傳感器。這些傳感器分別提供單獨的廣角與遠距圖像。廣角圖像拍攝寬視場，并且相較于拍攝遠視場的遠距圖像的空間分辨率具有較低空間分辨率。圖像可以合并(融合)在一起以形成合成圖像。在合成圖像中，中央部分是通過鏡頭/傳感器組合以較長的焦距所拍攝的相對較高的空間分辨率圖像進行組合來形成的，并且外圍部分是通過鏡頭/傳感器組合以較短的焦距所拍攝的相對較低的空間分辨率圖像的外圍部分來形成的。用戶選擇期望的變焦量，并且合成圖像用于對來自所選擇的變焦量的數值進行內插以提供相應的變焦圖像。在下文中，在本說明書中，“分辨率”的使用是指圖像空間分辨率，其表示通過鏡頭焦距、其光圈直徑及傳感器像素大小所確定的相機的分辨能力。

3、雙光圈相機是已知的，其中通過折疊光路獲得一個圖像(通常是遠距圖像)，例如參見共同發明與共同擁有的美國專利申請號14/455,906，所述專利教導了變焦數碼相機，包括“立式”(光軸直接指向對象或場景)廣角相機及“折疊”遠距相機，另請參見下面的圖2(b)。折疊相機的光軸與立式相機的光軸實質上垂直(正交)。折疊相機通過移動其鏡頭或通過傾斜光路折疊(反射)元件(“opfe”)，例如在其鏡頭與相應的傳感器之間的光路上插入的棱鏡或鏡子可以是自動對焦且光學穩定的。為簡單起見，opfe在下文中統稱為“棱鏡”，應理解為術語可以指代任何其他光路折疊(反射)元件，所述光路折疊(反射)元件可以執行如本文所述折疊光路的功能。

4、例如，標題為“雙光圈變焦數碼相機用戶界面”的pct專利申請pct/ib2016/056060揭露了一種用于操作包括在主機裝置中的雙光圈數碼相機的用戶界面，所述雙光圈數碼相機包括廣角相機與遠距相機，所述用戶界面包括屏幕、可見幀及裝置，所述屏幕配置為顯示以至少一個遠距相機與廣角相機獲取的至少一個圖標及場景的圖像，所述可見幀定義疊加在寬視場所定義的廣角圖像上的遠視場，以及所述裝置用以將屏幕從顯示廣角圖像切換為顯示遠距圖像。用戶界面還包括將屏幕從顯示遠距圖像切換為顯示廣角圖像的裝置。所述用戶界面還可以包括獲取遠距圖像的裝置、存儲并顯示所獲取的遠距圖像的裝置、同時獲取廣角圖像與遠距圖像的裝置、分別存儲與顯示廣角圖像及遠距圖像的裝置、用于遠距圖像的對焦指示器以及用于廣角圖像的對焦指示器。

5、對象識別是已知的，并且描述了在圖像或視頻序列中查找與識別對象的任務。在計算機視覺系統中完成此任務的許多方法已經實現。這樣的方法可以通過在變化的條件與大型模型庫中使用示例圖像來依靠基于外觀的方法，及/或依靠基于特征的方法，所述基于特征的方法搜索以找到對象特征與圖像特征之間的可行匹配，例如通過使用表面補丁、角落及邊緣的檢測及匹配。使用了分析連續幀并且在幀之間輸出目標運動的一個算法可以在預覽或視頻饋送中跟蹤已識別的對象。

6、基于運動的對象跟蹤的問題可以分為兩個部分：

7、(1)檢測每一幀中的移動對象。這可以通過結合用于識別與跟蹤特定對象(例如人臉)的對象識別算法來完成，或者例如通過檢測場景中的任何移動對象來實現。后者可以結合基于高斯混合模型的背景減除算法及應用于所得的前景蒙版(foreground?mask)的形態學運算以消除噪聲。斑點(blob)分析可以在以后檢測可能對應于多個移動對象的多個連接的像素的群組。

8、(2)隨著時間將對應于相同對象的檢測進行關聯，例如使用如卡爾曼濾波器的運動估計濾波器。

9、在涉及相機的汽車或監控應用中，具有以高分辨率檢查特定感興趣區域的能力將是有利的。如果通過單個相機尋址，則所需的空間分辨率將迫使單個相機具有像素數量非常大的傳感器。

10、因此，需要在具有大視場的圖像中識別特定感興趣區域，并將具有窄視場的相機轉向那個位置。

技術實現思路

1、在各種實施例中，提供了包括用于汽車或監控應用具有掃描光路折疊元件的雙光圈變焦數碼相機的多個系統以及用于操作與使用其的多種方法。

2、在多個示例性實施例中，提供多種系統，所述系統包括：一廣角相機，具有一寬視場fovw并且包括一廣角傳感器及一廣角鏡頭，其中該廣角相機操作成輸出廣角圖像信息；一遠距相機，具有小于寬視場的一遠視場fovt并且包括一遠距傳感器、具有一遠距鏡頭光軸的一遠距鏡頭及一掃描光路折疊元件(opfe)；以及一處理單元，操作成從廣角圖像及/或遠距圖像信息來檢測一感興趣對象(ooi)，并且指引所述遠距相機去移動所述遠視場以獲取所述感興趣對象上的遠距圖像信息。

3、在示例性實施例中，所述系統安裝在一車輛中，并且所述處理單元還操作成計算所述車輛所需的一需求動作測量或響應。

4、在示例性實施例中，系統還包括一致動器，用以使所述光路折疊元件傾斜以移動或掃描所述遠視場。

5、在示例性實施例中，所述處理單元操作成指引所述遠距相機用以將所述遠視場移動到所述寬視場的實質上地一中心。

6、在一個示例性實施例中，所述處理單元操作成指引所述遠距相機用以將所述遠視場移動到所述感興趣對象的實質上地一中心。

7、在示例性實施例中，所述處理單元操作成從所述車輛的一方向盤接收轉向信息，并且還基于所述轉向信息來指引所述遠距相機移動或掃描所述遠視場。

8、在示例性實施例中，所述處理單元操作成從所述車輛的方向盤接收轉向信息，并且所述致動器還基于所述轉向信息使所述光路折疊元件傾斜以移動或掃描所述遠視場。

9、在示例性實施例中，所述寬視場覆蓋所述車輛前方的道路，所述感興趣對象是一道路彎道，并且所述處理單元操作成移動所述遠視場以跟隨所述道路彎道。

10、在示例性實施例中，所述車輛包括一車廂，其中所述感興趣對象位于所述車廂內，并且所述光路折疊元件可以傾斜以提供大于遠視場的一延伸遠距相機視場(fove)。

11、在示例性實施例中，所述感興趣對象是所述車輛的一位駕駛員，并且所述需求動作測量或響應是基于所述駕駛員的視線。

12、在一個示例性實施例中，所述感興趣對象是一位兒童，并且其中所述需求動作測量或響應是所述兒童未佩戴安全帶的警示。

13、在示例性實施例中，所述需求動作測量或響應包括選自群組的一個動作測量或響應，所述群組由改變所述車輛的速度及/或路線、向所述車輛的駕駛員操作內部警報、操作外部警報、發送數據信息或呼叫基于網際網路/云的服務/警察/道路輔助服務，以及其組合所組成。

14、在示例性實施例中，所述感興趣對象是一張人臉。

15、在示例性實施例中，所述處理單元操作成指示所述遠距相機移動到所述人臉的一特定位置以進行臉部識別。

16、在示例性實施例中，所述處理單元操作成指示所述遠距相機移動遠視場以在兩個方向上掃描寬視場的多個部分。

17、在示例性實施例中，所述掃描是通過所述掃描光路折疊元件以傾斜及介于5-50毫秒之間的所述光路折疊元件的安定時間來執行的。

18、在示例性實施例中，所述處理單元操作成從廣角圖像信息及/或遠距圖像信息中檢測所述感興趣對象，并且指引所述遠距相機移動遠視場以在自動跟蹤模式下獲取所述感興趣對象上的信息。

19、在示例性實施例中，所述廣角圖像信息及遠距圖像信息可以融合在一起以形成一合成圖像或一合成視頻流。

20、在示例性實施例中，每個合成圖像具有相同的視場。

21、在示例性實施例中，通過縫合多個遠距圖像來形成一合成圖像。