具有自動(dòng)可調(diào)節(jié)偏振器的設(shè)備及相關(guān)操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文件所描述的主題實(shí)施例一般來說涉及電子設(shè)備，更具體地說，涉及被裝備用于自動(dòng)調(diào)節(jié)偏振器的偏振角度的電子設(shè)備及相關(guān)操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]偏振器通常用于攝影，例如來過濾反射、減少眩光、調(diào)節(jié)對(duì)比度等等。傳統(tǒng)上，這是通過把偏振過濾器放在照片的對(duì)象和圖像捕捉設(shè)備之間的視線中并且手動(dòng)調(diào)節(jié)偏振過濾器以在所得到的照片中實(shí)現(xiàn)所期望的效果來實(shí)現(xiàn)的。然而，使用這樣的偏振過濾器通常局限于有經(jīng)驗(yàn)的使用者，這些使用者至少相對(duì)熟悉先進(jìn)的攝影技術(shù)并了解如何調(diào)節(jié)其它相機(jī)設(shè)定以補(bǔ)償在視線中偏振過濾器的引入。結(jié)果，偏振過濾器的期望好處對(duì)于是不熟悉先進(jìn)的攝影技術(shù)的相對(duì)大部分的普通公眾來說是實(shí)際上難以接近的。此外，許多緊湊型相機(jī)、移動(dòng)設(shè)備以及通常用于以傻瓜方式(in a point-and-shoot manner)拍照的其它電子設(shè)備通常缺乏適應(yīng)傳統(tǒng)偏振過濾器的能力。
【附圖說明】
[0003]各種實(shí)施例將在下文中結(jié)合附圖被描述，其中附圖不一定按比例繪制，其中類似的數(shù)字指示類似的元件，并且其中:
[0004]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例電子設(shè)備的方框圖；
[0005]圖2是描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的適于圖1的電子設(shè)備實(shí)施方案的示例偏振器調(diào)節(jié)處理的流程圖；以及
[0006]圖3-圖4說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例結(jié)合圖2的偏振器調(diào)節(jié)處理的動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)電子設(shè)備中偏振器的偏振角度。
【具體實(shí)施方式】
[0007]以下詳細(xì)說明書在本質(zhì)上僅僅是說明性的，并且不旨在限定本發(fā)明主題的實(shí)施例或這些實(shí)施例的應(yīng)用和使用。本發(fā)明所描述為示例的任何實(shí)施方案不一定被解釋為優(yōu)于其它實(shí)施方案。此外，不旨在被先前技術(shù)領(lǐng)域、背景、或以下詳細(xì)描述中的任何明示或暗示的理論所限定。
[0008]本發(fā)明所描述的主題實(shí)施例涉及包括可調(diào)節(jié)偏振器的電子設(shè)備，其中，以受到來自電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)布置的輸出影響的方式，該偏振器被自動(dòng)調(diào)節(jié)為以相對(duì)于與偏振器對(duì)齊的視線的期望角度來取向。正如在下文中更詳細(xì)描述的，在示例實(shí)施例中，電子設(shè)備的當(dāng)前地理方位被用于確定太陽(yáng)相對(duì)于電子設(shè)備的當(dāng)前方位或取向。來自電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)布置的輸出隨后被用于計(jì)算或以其它方式確定相對(duì)于地面與偏振器對(duì)齊的視線的當(dāng)前取向(例如，傾斜和/或走向)，以及基于太陽(yáng)的當(dāng)前方位和視線的當(dāng)前取向，來計(jì)算或以其它方式確定太陽(yáng)相對(duì)于視線的角度或取向。
[0009]在示例實(shí)施例中，使用太陽(yáng)和視線之間的角度，來確定入射太陽(yáng)光射線的偏振方向，并且確定偏振器的對(duì)應(yīng)偏振角度，所述偏振器的對(duì)應(yīng)偏振角度優(yōu)先吸收、衰減、過濾或以其它方式抑制具有與入射太陽(yáng)光射線相對(duì)應(yīng)的偏振方向的光射線的傳輸。因此，從已經(jīng)被天空或其它物體反射或散射的入射太陽(yáng)光射線的剩余部分中，優(yōu)先地過濾來自太陽(yáng)的直接偏振光，所述入射太陽(yáng)光射線的剩余部分轉(zhuǎn)而優(yōu)先地被傳輸通過偏振器，并且入射到與視線對(duì)齊的圖像捕捉設(shè)備上。正如本文件所使用的，“偏振器角度”、“偏振器的角度”及其變體應(yīng)被理解為指的是偏振器在基本上垂直于傳輸方向(即，與位于透鏡和圖像捕捉設(shè)備之間的視線對(duì)齊的方向，透鏡將入射光射線引導(dǎo)在該圖像捕捉設(shè)備上)的平面中的旋轉(zhuǎn)方位或者取向，其吸收相對(duì)于傳輸方向具有特定偏振方向的偏振光。在示例實(shí)施例中，偏振角度被確定為吸收直接入射到偏振器/透鏡上的太陽(yáng)光射線(例如，沿著視線傳播并且與透鏡和圖像捕捉設(shè)備對(duì)齊的太陽(yáng)光射線)的角度。在期望的偏振器角度被確定之后，偏振器在垂直于視線的平面內(nèi)被自動(dòng)地旋轉(zhuǎn)或以其它方式被調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)期望的偏振角度，從而過濾了來自天空的偏振光。應(yīng)注意，對(duì)來自天空的偏振光的這種過濾是相對(duì)低的對(duì)比度效果，該相對(duì)低的對(duì)比度效果使得其自身不容易被圖像處理過濾。
[0010]正如在下文中更詳細(xì)描述的，在一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例中，響應(yīng)于接收到期望捕捉圖像的指示，基于來自一個(gè)或多個(gè)感測(cè)布置，自動(dòng)確定圖像捕捉設(shè)備的視線的當(dāng)前傾斜和走向，并且基于當(dāng)前時(shí)間、視線的當(dāng)前傾斜和走向、以及電子設(shè)備的當(dāng)前地理方位，確定偏振角度。此后，偏振器被自動(dòng)調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)偏振角度，而無(wú)須任何手動(dòng)操作偏振器。而且，隨著電子設(shè)備被調(diào)節(jié)以取景圖像，偏振角度可以被動(dòng)態(tài)確定，使得當(dāng)用戶傾斜、轉(zhuǎn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或以其它方式重新定位電子設(shè)備時(shí)，偏振器被自動(dòng)并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
[0011]圖1描繪了電子設(shè)備100的示例實(shí)施例，其中電子設(shè)備100適合于捕捉圖像，諸如例如數(shù)字相機(jī)、緊湊型相機(jī)、傻瓜相機(jī)、單反(SLR)相機(jī)、攝影機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭(webcam)、移動(dòng)電話、平板電腦、筆記本電腦等等。在示例實(shí)施例中，電子設(shè)備100包括，但不限于，耦合于偏振布置104和一個(gè)或多個(gè)感測(cè)布置106、108、110的輸出的控制模塊102。電子設(shè)備100還包括圖像捕捉設(shè)備112和透鏡114，其中偏振器140在視線中與圖像捕捉設(shè)備112和透鏡114對(duì)齊，使得偏振器140的偏振角度影響入射到圖像捕捉設(shè)備112上的經(jīng)由透鏡114接收的光量。應(yīng)指出，為了說明的目的，雖然圖1描繪了圖像捕捉設(shè)備112和透鏡114之間的偏振器140，但是在替代實(shí)施例中，透鏡114可能位于圖像捕捉設(shè)備112和偏振器140之間?？刂颇K102被配置成操作偏振布置104，從而以受到感測(cè)布置106、108、110的輸出的影響的方式來調(diào)節(jié)偏振器140的偏振角度。在這方面，圖示的電子設(shè)備100包括耦合于控制模塊102的用戶接口元件116，其能夠接收輸入，該輸入指示了期望捕捉圖像，其中響應(yīng)于從用戶接口元件116接收的指示，控制模塊102利用來自感測(cè)布置106、108、110的輸出，來確定電子設(shè)備100和/或透鏡114相對(duì)于地面的取向。在示例實(shí)施例中，使用從定位系統(tǒng)130獲得的設(shè)備位置信息，控制模塊102從太陽(yáng)方位數(shù)據(jù)源132獲得太陽(yáng)方位信息，此后，使用太陽(yáng)方位信息以及電子設(shè)備100和/或透鏡114相對(duì)于地面的取向，來計(jì)算或以其它方式確定偏振角度，該偏振角度優(yōu)先地衰減入射到透鏡114上的直接發(fā)源于太陽(yáng)的偏振光，同時(shí)優(yōu)先地傳輸在入射到透鏡114上之前已經(jīng)被反射或散射的發(fā)源于太陽(yáng)的光。
[0012]在示例實(shí)施例中，控制模塊102通常表示硬件、電路、處理邏輯和/或其它組件，其被配置成支持電子設(shè)備100的操作和本發(fā)明所描述的各項(xiàng)任務(wù)、操作、功能和/或處理的電子設(shè)備100。根據(jù)實(shí)施例，控制模塊102可以通過被設(shè)計(jì)以執(zhí)行本發(fā)明所描述功能的下述組件來實(shí)現(xiàn)或完成:通用處理器、微處理器、控制器、微控制器、狀態(tài)機(jī)、內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、任何合適的可編程邏輯設(shè)備、分立柵或晶體管邏輯、分立硬件組件、或者它們的任意組合?？刂颇K102包括或以其它方式訪問存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件118 (或存儲(chǔ)器)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件118 (或存儲(chǔ)器)能夠存儲(chǔ)由控制模塊102執(zhí)行的程序指令，當(dāng)所述程序指令被讀取或執(zhí)行的時(shí)候，導(dǎo)致控制模塊102創(chuàng)建、生成或以其它方式促成一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用120、122，所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用120、122支持偏振布置104和圖像捕捉設(shè)備112的操作，正如在下文中更詳細(xì)描述的。根據(jù)實(shí)施例，存儲(chǔ)器118可以被實(shí)現(xiàn)為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃速存儲(chǔ)器、磁性或光學(xué)海量存儲(chǔ)器或任何其它合適的非臨時(shí)性短期或長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、或其它計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、和/或任何合適的組合。
[0013]在圖1的實(shí)施例中，圖像捕捉設(shè)備112通常表示被配置成捕捉入射到圖像捕捉設(shè)備112上的光的電子設(shè)備100的組件，據(jù)此，所捕捉的光被轉(zhuǎn)變成或以其它方式轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)文件，所述對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)文件可以被存儲(chǔ)在電子設(shè)備100(例如，在存儲(chǔ)器118內(nèi))上和/或由電子設(shè)備100顯示(例如，經(jīng)由與電子設(shè)備100集成在一起或通信地耦合于電子設(shè)備100的電子顯示器)。在示例實(shí)施例中，圖像捕捉設(shè)備112被實(shí)現(xiàn)為電子圖像傳感器，諸如例如，電荷耦合設(shè)備(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。因此，出于解釋的目的，圖像捕捉設(shè)備112在本發(fā)明中可以替代地被稱為圖像傳感器。透鏡114通常表示任何合適的光學(xué)元件(或它們的組合)，其被配置成聚焦或以其它方式導(dǎo)致入射到透鏡114上的外部光沿著透鏡114和圖像傳感器112之間的視線朝向圖像傳感器112匯聚。
[0014]偏振器140與透鏡114對(duì)齊，或以其它方式在視線中插入透鏡114和圖像傳感器112之間，偏振器140包括下述物理特征和/或特性:該物理特征和/或特性被布置成或以其它方式被配置成將具有特定偏振方向的入射光傳輸或以其它方式傳遞穿過偏振器140到達(dá)圖像傳感器112。在這方面，在基本上垂直于視線的平面內(nèi)，旋轉(zhuǎn)偏振器140對(duì)于圖像傳感器112的角度改變了傳遞穿過偏振器140的入射光的特定偏振，從而改變了入射到圖像傳感器112上的光量。在一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例中，偏振器140被實(shí)現(xiàn)為圓偏振器，該圓偏振器包括放置在圖像傳感器112和線性偏振器之間的四分之一波片，使得入射到圖像傳感器112上的傳輸光被圓偏振，以適應(yīng)自動(dòng)對(duì)焦、抗走樣(ant1-aliasing)和/或由圖像傳感器112支持的其它特征。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，偏振器140基本上是平面的，并具有相對(duì)小的形狀因數(shù)，使得偏振器140可以與透鏡114和/或圖像傳感器112集成在一起，或以其它方式被集成并包含在電子設(shè)備100的外殼內(nèi)。
[0015]在示例實(shí)施例中，偏振布置104包括耦合于偏振器140的馬達(dá)142，馬達(dá)142耦合于控制模塊102，并響應(yīng)于來自控制模塊102的命令，能夠在基本上垂直于與圖像傳感器112和透鏡114對(duì)齊的