專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種具有放大圖像的電子變焦距功能的攝像裝置。
背景技術(shù)：
圖7是現(xiàn)有攝像裝置構(gòu)成的框圖，圖中，11是把輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號并存儲起來，同時(shí)讀出存儲著的電信號作為圖像數(shù)據(jù)輸出的圖像傳感器部；12是為圖像傳感器部11指定由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的規(guī)定掃描區(qū)，同時(shí)控制圖像傳感器部11對掃描區(qū)進(jìn)行掃描時(shí)的掃描定時(shí)的攝像控制部。
并且，圖7中，13是配備存儲器A和存儲器B(圖未示出)的幀存儲器，分別保存由圖像傳感器部11輸出的幀部分的圖像數(shù)據(jù)；14是指定電子變焦距倍率的倍率指定部；15是把圖像傳感器部11輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入幀存儲器13，同時(shí)按照由倍率指定部14指定的電子變焦距倍率，讀出保存于幀存儲器13的1幀部分圖像數(shù)據(jù)或一部分圖像數(shù)據(jù)的RW(Read Write讀寫)控制部；16是按照由倍率指定部14指定的電子變焦距倍率，進(jìn)行從幀存儲器13讀出的一部分圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)插處理，變換成一幀部分圖像數(shù)據(jù)的大小，輸出圖像信號的分辨率變換部。
其次就工作方面進(jìn)行說明。
圖8是說明攝像控制部12指定圖像傳感器部11的掃描區(qū)的圖。如圖所示，掃描區(qū)由輸出圖像數(shù)據(jù)的有效象素區(qū)和不輸出圖像數(shù)據(jù)的消隱區(qū)構(gòu)成，例如，在這里，表示有效象素區(qū)相當(dāng)于所謂VGA(VariableGraphics Array可變圖像陣列)的640×480象素尺寸，掃描區(qū)為800×600象素尺寸的場合。
攝像控制部12給圖像傳感器部11指定規(guī)定的掃描區(qū)，同時(shí)控制圖像傳感器部11對掃描區(qū)進(jìn)行掃描時(shí)的掃描定時(shí)。圖像傳感器部11，通過按照攝像控制部12來的掃描定時(shí)，對由攝像控制部12指定的掃描區(qū)進(jìn)行掃描，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，同時(shí)讀出存儲的電信號，作為圖像數(shù)據(jù)輸出。圖9是表示圖像傳感器部11掃描由攝像控制部12所指定的掃描區(qū)的方式圖。
首先，說明有關(guān)倍率指定部14指定電子變焦距倍率為一倍的情況。RW控制部15與由倍率指定部14指定的電子變焦距倍率無關(guān)，按某一定時(shí)，把圖像傳感器部11輸出的一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入幀存儲器13的存儲器A。并且，按下一定時(shí)，把下一個(gè)一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入幀存儲器13的存儲器B。這樣，與由倍率指定部14指定的電子變焦距倍率無關(guān)，將圖像傳感器部11輸出的一幀部分圖像數(shù)據(jù)，順序?qū)懭氲綆鎯ζ?3內(nèi)。
并且，RW控制部15，在給幀存儲器13的存儲器B寫入一幀部分圖像數(shù)據(jù)的時(shí)候，按照由倍率指定部14指定的電子變焦距一倍的倍率，讀出寫入存儲器A內(nèi)保存著的一幀部分圖像數(shù)據(jù)，按下一定時(shí)讀出保存于幀存儲器13的存儲器B內(nèi)的一幀部分圖像數(shù)據(jù)。
圖10是說明電子變焦距倍率為一倍時(shí)幀存儲器13的讀出和寫入方式圖。這樣，就電子變焦距倍率為一倍的情況來說，讀出存儲器A或存儲器B內(nèi)保存的全部一幀部分圖像數(shù)據(jù)。如以上一樣，順序地叫一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入幀存儲器13內(nèi)，被讀出來輸出給分辨率變換部16。
分辨率變換部16，按照由倍率指定部14指定的電子變焦距一倍的倍率，從幀存儲器13照樣順序輸出讀出的一幀部分圖像數(shù)據(jù)作為圖像信號。
其次，說明有關(guān)倍率指定部14在一幀部分圖像數(shù)據(jù)的中央部分指定電子變焦距倍率為2倍的情況。RW控制部15無關(guān)于由倍率指定部14指定的電子變焦距倍率，按某一定時(shí)，把圖像傳感器部11輸出的一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入到幀存儲器13的存儲器A內(nèi)，并且，按下一定時(shí)，RW控制部15把下一一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入到幀存儲器13的存儲器B內(nèi)。這樣，與由倍率指定部14指定的電子變焦距倍率無關(guān)，將圖像傳感器部11輸出的一幀部分圖像數(shù)據(jù)，順序?qū)懭氲綆鎯ζ?3內(nèi)。
并且，在給幀存儲器13的存儲器B寫入一幀部分圖像數(shù)據(jù)之際，RW控制部15按照倍率指定部14所指定的2倍電子變焦距倍率，讀出寫入存儲器A內(nèi)并保存著的一幀部分圖像數(shù)據(jù)的中央部1/4的區(qū)域，按下一定時(shí)，讀出寫入幀存儲器13的存儲器B內(nèi)的一幀部分圖像數(shù)據(jù)的中央部1/4的區(qū)域。
圖11是說明電子變焦距倍率為2倍時(shí)幀存儲器13的讀出和寫入方式圖。這樣一來，順序地，將一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入到幀存儲器13內(nèi)，一幀部分圖像數(shù)據(jù)的中央部1/4的區(qū)域被讀出來送給分辨率變換部16。
分辨率變換部16按照倍率指定部14所指定的2倍電子變焦距倍率，進(jìn)行縱橫放大為原來2倍的內(nèi)插處理，最終地變?yōu)榕c一幀部分圖像數(shù)據(jù)同樣尺寸，輸出從幀存儲器13順序讀出的一幀部分圖像數(shù)據(jù)的中央部作為圖像信號。
接著就讀出保存于幀存儲器13內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)傳輸率進(jìn)行說明。電子變焦距倍率為1倍的情況下，采用依照與寫入時(shí)的數(shù)據(jù)速率相同數(shù)據(jù)速率讀出幀存儲器13內(nèi)保存的一幀部分圖像數(shù)據(jù)的辦法，由分辨率變換部16以規(guī)定的幀速率輸出圖像信號。
另一方面，電子變焦距倍率為2倍的情況下，將幀速率保持固定，RW控制部15以寫入時(shí)數(shù)據(jù)速率的1/4數(shù)據(jù)速率讀出幀存儲器13內(nèi)保持的中央部圖像數(shù)據(jù)。這是為了使讀出圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量減少到寫入圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量1/4的緣故。
這樣，除電子變焦距倍率為1倍外的情況下，為了使幀速率保持固定，倍需要變更寫入時(shí)的數(shù)據(jù)速率和讀出時(shí)的數(shù)據(jù)速率，對幀存儲器13而言，象存儲器A、B之類，就需要保持2幀部分圖像數(shù)據(jù)的存儲容量。例如，VGA的場合是640×480＝約30萬象素大小，為了保存2幀部分圖像數(shù)據(jù)，就需要大約4,8Mbit的2個(gè)通道RAM，或2個(gè)大約2.4Mbit的單通道RAM。
即，通過按照電子變焦距倍率，變更傳幀存儲器13讀出圖像數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)速率，最終，可以不管電子變焦距倍率，使與電子變焦距倍率對應(yīng)輸出放大的圖像數(shù)據(jù)時(shí)的幀速率變成固定。
現(xiàn)有的攝像裝置構(gòu)成如上，因而進(jìn)行電子變焦距之際，為了保持幀速率一定，需要安裝有大容量的幀存儲器13。存在著消耗功率的增大、攝像裝置大小的增大、成本增加，特別是難以應(yīng)用于移動(mobile)用途的攝像裝置這樣的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述這種課題而作出的發(fā)明，其目的在于獲得一種能夠不使用大容量幀存儲器，使進(jìn)行電子變焦距時(shí)的幀速率保存固定，也能應(yīng)用于移動用途的攝像裝置。
按照本發(fā)明的攝像裝置是具備按照電子變焦距倍率，指定由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)的裝置；通過對掃描區(qū)進(jìn)行掃描，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，讀出存儲著的電信號輸出作為圖像數(shù)據(jù)輸出的裝置；按照電子變焦距倍率存儲圖像數(shù)據(jù)，以規(guī)定的幀速率讀出的裝置；以及按照電子變焦距倍率，進(jìn)行讀出后的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理的裝置。
按照本發(fā)明的攝像裝置是具備把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，同時(shí)讀出存儲著的電信號輸出作為圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器部；指定電子變焦距倍率的倍率指定部；按照電子變焦距倍率，運(yùn)算關(guān)于電子變焦距的攝像參數(shù)的參數(shù)運(yùn)算部；按照攝像參數(shù)，指定圖像傳感器部掃描的由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)，同時(shí)控制圖像傳感器部對掃描區(qū)進(jìn)行掃描時(shí)的掃描定時(shí)的攝像控制部；暫時(shí)性保存圖像傳感器部輸出的圖像數(shù)據(jù)一部分的寄存器；按照攝像參數(shù)把圖像傳感器部輸出的至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入寄存器，同時(shí)以規(guī)定幀速率讀出保存著的至少一行部分圖像數(shù)據(jù)的RW控制部；以及按照攝像參數(shù)，進(jìn)行從寄存器讀出的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理，轉(zhuǎn)換成一幀部分圖像數(shù)據(jù)的大小，輸出圖像信號的分辨率變換部。
按照本發(fā)明的攝像裝置是，參數(shù)運(yùn)算部按照在電子變焦距第一倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描行數(shù)和水平掃描象素?cái)?shù)作為攝像參數(shù)，運(yùn)算在電子變焦距第二倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描開始行、垂直掃描行數(shù)、水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)；攝像控制部按照第二倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描開始行、和垂直掃描行數(shù)，指定掃描區(qū)；RW控制部按照第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，把至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入到寄存器內(nèi)；以及分辨率變換部按照第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，進(jìn)行內(nèi)插處理。
按照本發(fā)明的攝像裝置是，參數(shù)運(yùn)算部使用第一與第二倍率之比，運(yùn)算在第二倍率的水平掃描期間和垂直掃描期間。
按照本發(fā)明的攝像裝置是，參數(shù)運(yùn)算部使用整數(shù)化函數(shù)運(yùn)算在第二倍率的水平掃描期間和垂直掃描期間，同時(shí)由整數(shù)化函數(shù)運(yùn)算剩余的小數(shù)部分象素掃描期間；攝像控制部指定包括小數(shù)部分象素掃描期間的掃描區(qū)。
按照本發(fā)明的攝像裝置是，參數(shù)運(yùn)算部按照在電子變焦距第一倍率的水平掃描期間、規(guī)定幀速率的幀期間、垂直掃描行數(shù)和水平掃描象素?cái)?shù)作為攝像參數(shù)，使用第一與第二倍率之比和整數(shù)化函數(shù)，運(yùn)算在第二倍率的水平掃描期間和垂直掃描期間，運(yùn)算由上述整數(shù)化函數(shù)剩余的小數(shù)部分象素掃描期間，同時(shí)運(yùn)算在上述第二倍率的垂直掃描開始行、垂直掃描行數(shù)、水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，攝像控制部按照在上述第二倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描開始行和垂直掃描行數(shù)，指定掃描區(qū)；RW控制部按照第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，把至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入到寄存器內(nèi)；以及分辨率變換部按照第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，進(jìn)行內(nèi)插處理。
按照本發(fā)明的攝像裝置是具備按照電子變焦距倍率，指定由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)的裝置；通過對掃描區(qū)進(jìn)行掃描，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，讀出存儲著的電信號輸出作為圖像數(shù)據(jù)的裝置；按照電子變焦距倍率，進(jìn)行讀出圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理的裝置；以及按照電子變焦距倍率，存儲內(nèi)插處理后的圖像數(shù)據(jù)，以規(guī)定幀速率讀出的裝置。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的攝像裝置構(gòu)成框圖。
圖2是說明指定本發(fā)明實(shí)施例1攝像裝置的攝像控制部的掃描區(qū)圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1攝像裝置的RW控制部對寄存器的圖像數(shù)據(jù)寫入和讀出的定時(shí)圖。
圖4是說明因有無幀存儲器而不同的攝像裝置攝像裝置電路規(guī)模對圖像傳感器部1象素?cái)?shù)的圖。
圖5是說明本發(fā)明實(shí)施例2攝像裝置的攝像控制部指定的掃描區(qū)圖。
圖6是說明本發(fā)明實(shí)施例2攝像裝置中變更電子變焦距倍率的幀速率圖。
圖7是現(xiàn)有攝像裝置構(gòu)成框圖。
圖8是說明攝像控制部指定圖像傳感器部的掃描區(qū)圖。
圖9是表示圖像傳感器部掃描由攝像控制部指定掃描區(qū)的方式圖。
圖10是說明現(xiàn)有攝像裝置中電子變焦距倍率為1倍時(shí)幀存儲器的讀出和寫入方式圖。
圖11是說明現(xiàn)有攝像裝置中電子變焦距倍率為2倍時(shí)幀存儲器的讀出和寫入方式圖。
具體實(shí)施例方式
以下，說明本發(fā)明實(shí)施的一個(gè)方案。
實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的攝像裝置構(gòu)成框圖。圖中，1是把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，同時(shí)讀出存儲的電信號并輸出作為圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器部，由具有相當(dāng)于VGA的640×480個(gè)象素陣列構(gòu)造的CCD或CMOS圖像傳感器等的固體攝像元件構(gòu)成。這里，為了簡單起見，至于有效象素區(qū)周邊部分常常成了遮光狀態(tài)的遮光象素便省略了。
并且，圖1中，2是指定電子變焦距倍率的倍率指定部；3是按照由倍率指定部2指定的電子變焦距倍率，運(yùn)算關(guān)于電子變焦距攝像參數(shù)的參數(shù)運(yùn)算部；4是按照由參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)，指定由圖像傳感器部1掃描的有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)，同時(shí)控制圖像傳感器部1對掃描區(qū)進(jìn)行掃描之際的掃描定時(shí)的攝像控制部。
進(jìn)而，圖1中，5是暫時(shí)性保存圖像傳感器部1輸出的一行部分圖像數(shù)據(jù)，使用FIFO(First In First Out先進(jìn)先出)等校正隨電子變焦距倍率而變化的一水平掃描期間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸率偏差的約17Kbit左右小容量寄存器；6是按照參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)，把圖像傳感器部1輸出的至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入寄存器5，同時(shí)以規(guī)定幀速率，讀出所保存的至少一向部分圖像數(shù)據(jù)的RW控制部；7是按照由參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)，轉(zhuǎn)換成進(jìn)行由寄存器5讀出的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理的一幀部分圖像數(shù)據(jù)大小，輸出圖像信號的分辨率變換部。
接著就工作進(jìn)行說明。
參數(shù)運(yùn)算部3按照由倍率指定部2指定的電子變焦距倍率，運(yùn)算與電子變焦距相關(guān)的攝像參數(shù)，即，象素單元的水平掃描期間PH、行單元垂直掃描期間PV、垂直掃描開始行VSTRT、垂直掃描行數(shù)VSIZE、水平掃描開始象素HSTRT和水平掃描象素HSIZE。
在這里，如果假設(shè)電子變焦距倍率為1倍的水平掃描期間為PHi、垂直掃描期間為PVi、垂直掃描行數(shù)為VSIZEi、水平掃描象素?cái)?shù)為HSIZEi，設(shè)定1幀圖像數(shù)據(jù)的中央部電子變焦距為N倍，則由下面的(1)式到(6)式，參數(shù)運(yùn)算部3算出水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV、垂直掃描開始行VSTRT、垂直掃描行數(shù)VSIZE、水平掃描開始象素HSTRT和水平掃描象素HSIZE。
PH＝PHi×N (1)PV＝PVi÷N (2)VSTRT＝VSIZEi÷2×(1-1/N)(3)VSIZE＝VSIZEi÷N (4)HSTRT＝VSIZEi÷2×(1-1/N)(5)HSIZE＝HSIZEi÷N (6)例如，如假定PHi＝800、PVi＝600、HSIZEi＝640、VSIZEi＝480、N＝2，根據(jù)上述(1)式到(6)式，則PH＝1600、PV＝300、VSTRT＝120、VSIZE＝240、HSTRT＝160、HSIZE＝320。另外，VSTRT是設(shè)定為第1行的值為0，HSTRT是第1象素的值為0。
攝像控制部4按照由參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)，即，水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV、垂直掃描開始行VSTRT和垂直掃描行數(shù)VSIZE，指定圖像傳感器部1掃描的由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)，同時(shí)控制圖像傳感器部1對掃描區(qū)進(jìn)行掃描時(shí)的掃描定時(shí)。
圖2是說明攝像控制部4指定的掃描區(qū)圖，這里，如果假設(shè)電子變焦距倍率為1倍時(shí)的水平掃描期間PHi＝800、垂直掃描期間PVi＝600、水平掃描象素?cái)?shù)HSIZEi＝640、垂直掃描行數(shù)VSIZEi＝480的話，電子變焦距倍率為2倍的時(shí)候，掃描區(qū)就變成PH×PV＝1600×300個(gè)象素大小，由包括電子變焦距的區(qū)域(斜線部分的320×240個(gè)象素大小的區(qū)域)的有效象素區(qū)(640×300個(gè)象素大小的區(qū)域)和消隱區(qū)構(gòu)成。并且，垂直掃描開始行VSTRT為120、垂直掃描行數(shù)VSIZE為240、水平掃描開始象素HSTRT為1600、水平掃描象素?cái)?shù)HSIZE為320。
通過按照攝像控制部4來的掃描定時(shí)掃描由攝像控制部4指定的掃描區(qū)，圖像傳感器部1把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，同時(shí)讀出存儲的電信號，輸出作為圖像數(shù)據(jù)。
由攝像控制部4指定的掃描區(qū)，在電子變焦距倍率為1倍時(shí)是800×600個(gè)象素大小，電子變焦距倍率為2倍率時(shí)是1600×300個(gè)象素大小，掃描區(qū)的大小與電子變焦距倍率無關(guān)，成為固定480000個(gè)象素大小，因而從圖像傳感器部1輸出的圖像數(shù)據(jù)幀速率與電子變焦距倍率無關(guān)，是固定的。
RW控制部6按照由參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)，即水平掃描開始象素HSTRT和水平掃描象素?cái)?shù)HSIZE，把圖像傳感器部1輸出的至少1行部分的圖像數(shù)據(jù)寫入寄存器5，同時(shí)以規(guī)定幀速率讀出保存著的至少1行部分的圖像數(shù)據(jù)。
電子變焦距倍率為1倍的情況下，如圖2所示水平掃描象素?cái)?shù)HSIZEi＝640，因而RW控制部6把640個(gè)象素的1行部分圖像數(shù)據(jù)，寫入由FIFO等構(gòu)成的寄存器5內(nèi)，并以規(guī)定幀速率讀出保存的1行部分圖像數(shù)據(jù)。本處理對每個(gè)行要都進(jìn)行，VSIZEi＝480，因而通過進(jìn)行480行部分的處理，將一幀部分圖像數(shù)據(jù)送給分辨率變換部7。
電子變焦距倍率為2倍的情況下，如圖2所示水平掃描開始象素HSTRT＝60，水平掃描象素?cái)?shù)HSIZE＝320，因而RW控制部6把320個(gè)象素的1行部分圖像數(shù)據(jù)，寫入由FIFO等構(gòu)成的寄存器5內(nèi)，并按與電子變焦距倍率為1倍時(shí)相同的規(guī)定幀速率，讀出保存的1行部分圖像數(shù)據(jù)。本處理對每個(gè)行要都進(jìn)行，VSIZEi＝240，因而通過進(jìn)行240行部分的處理，將一幀中的電子變焦距區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)送給分辨率變換部7。
圖3是RW控制部6對寄存器5的圖像數(shù)據(jù)的寫入和讀出定時(shí)圖。如上述一樣，RW控制部6將一幀部分圖像數(shù)據(jù)寫入寄存器5一結(jié)束，就進(jìn)行讀出，但因?yàn)榕c電子變焦距倍率無關(guān)而按相同幀速率讀出，一幀部分圖像數(shù)據(jù)越多，更應(yīng)該從前面時(shí)間開始寫入寄存器5。
也就是，如圖3所示，電子變焦距倍率為1倍(N＝1)的場合，1行部分象素?cái)?shù)是多的幀0、1，從寄存器5來的讀出開始到寫入開始的時(shí)間t1，比電子變焦距倍率為2(N＝2)的場合，1行部分象素?cái)?shù)少的幀2、3，從寄存器5來的讀出開始到寫入開始的時(shí)間t2要大(t1＞t2)。這樣，F(xiàn)IFO等的寄存器5因與電子變焦距倍率無關(guān)而維持相同幀速率，通過電子變焦距倍率校正數(shù)據(jù)速率偏差。
分辨率變換部7按照因參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)、即水平掃描開始象素HSTRT、水平掃描象素?cái)?shù)HSIZE，對從寄存器5讀出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插處理，轉(zhuǎn)換成一幀部分圖像數(shù)據(jù)的大小，輸出圖像信號。
也就是，在電子變焦距倍率為1倍的場合，水平掃描象素?cái)?shù)HSIZEi＝640、垂直掃描行VSIZEi＝480啊，就不對從寄存器5讀出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插處理，照樣作為一幀部分圖像數(shù)據(jù)，輸出圖像信號。
另一方面，在電子變焦距倍率為2倍的場合，水平掃描象素?cái)?shù)HSIZEi＝320、垂直掃描行VSIZEi＝240，就使從寄存器5讀出的圖像數(shù)據(jù)成為縱橫2倍，轉(zhuǎn)換成一幀部分圖像數(shù)據(jù)的大小，輸出圖像信號。
借助于以上這種構(gòu)成，象現(xiàn)有的那樣，即使不用4.8Mbit的大容量幀存儲器13，也能保持進(jìn)行電子變焦距時(shí)的幀速率固定不變。圖4是說明隨幀存儲器13的有無而不同的攝像裝置攝像裝置電路規(guī)模對圖像傳感器部1象素?cái)?shù)的圖。本實(shí)施例1中，作為圖像傳感器部1已經(jīng)敘述了有關(guān)640×480象素的所謂VGA大小的情況，然而如圖4所示，圖像傳感器部1的象素?cái)?shù)增加，分辨率提高的話，由于不用幀存儲器13而引起電路規(guī)模削減效果也更加增大。
本實(shí)施例1中，進(jìn)行電子變焦距之際，要以一幀部分圖像數(shù)據(jù)的中央部，即1幀中心點(diǎn)為中心進(jìn)行變焦距操作，然而把從1幀中心在水平方向只偏移HOFS，在垂直方向只偏移VOFS的點(diǎn)作為中心進(jìn)行變焦距操作的場合，參數(shù)運(yùn)算部3根據(jù)下列的(7)式和(8)式，算出垂直掃描開始行VSTRT和水平掃描開始象素HSTRT。
VSTRT＝VSIZEi÷2×(1-1/N)+VOFS (7)HSTRT＝HSIZEi÷2×(1-1/N)+HOFS (8)
并且，本實(shí)施例1中，輸入就電子變焦距倍率從1倍變成N倍的情況，但是一般地說，電子變焦距倍率從N1倍變成N2倍的情況，只要如下述一樣進(jìn)行就行。
如假設(shè)電子變焦距倍率N1倍時(shí)的水平掃描期間為PH1、垂直掃描期間為PV1、垂直掃描開始行為VSTRT1、垂直掃描行數(shù)為VSIZE1、水平掃描開始象素為HSTRT、水平掃描象素?cái)?shù)為HSIZE1，假設(shè)把一幀圖像數(shù)據(jù)的中央部電子變焦距為N2倍的話，參數(shù)運(yùn)算部3就根據(jù)下列的(9)式到(14)式，算出電子變焦距倍率為N2倍時(shí)的水平掃描期間PH2、垂直掃描期間PV2、垂直掃描開始行VSTRT2、垂直掃描行數(shù)VSIZE2、水平掃描開始象素HSTRT2和水平掃描象素?cái)?shù)HSIZE2。
PH2＝PH1×(N2/N1) (9)PV2＝PV1÷(N2/N1) (10)VSTRT2＝VSIZE1÷2×(1-N1/N2) (11)VSIZE2＝VSIZE1÷(N2/N1)(12)HSTRT2＝HSIZE1÷2×(1-N1/N2) (13)HSIZE2＝HSIZE1÷(N2/N1)(14)進(jìn)而一般地說，在電子變焦距倍率從N1倍變成N2倍的場合，把從1幀中心在水平方向只偏移HOFS，在垂直方向只偏移VOFS的點(diǎn)作為中心進(jìn)行變焦距操作的場合，參數(shù)運(yùn)算部3根據(jù)下列的(15)式和(16)式，算出垂直掃描開始行VSTRT2和水平掃描開始象素HSTRT2。
VSTRT2＝VSIZE1÷2×(1-N1/N2)+VOFS (15)HSTRT2＝HSIZE1÷2×(1-N1/N2)+HOFS (16)如以上一樣，按照實(shí)施例1，根據(jù)攝像控制部4指定的電子變焦距倍率，即使倍率變化，指定因有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)，也使其大小成為固定，圖像傳感器部1，通過掃描該掃描區(qū)，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換為電信號并存儲起來，讀出存儲著的電信號輸出作為圖像數(shù)據(jù)，RW控制部6是根據(jù)電子變焦距倍率，把圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)存入寄存器5，并以規(guī)定的幀速率讀出，通過校正圖像傳感器部1輸出圖像數(shù)據(jù)隨電子變焦距倍率引起的數(shù)據(jù)速率偏差，在不用大容量幀存儲器下，獲得能夠保持進(jìn)行電子變焦距時(shí)的幀速率為固定的這種效果。
另外，本實(shí)施例1的圖1中，也可以這樣構(gòu)成為，把分辨率變換部7置換到圖像傳感器部1與寄存器5之間，根據(jù)電子變焦距倍率，進(jìn)行從圖像傳感器部1讀出來的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理，RW控制部6根據(jù)電子變焦距倍率，把內(nèi)插處理后的圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)存入寄存器5，以規(guī)定幀速率讀出，能夠保持進(jìn)行電子變焦距之際的幀速率為固定。
實(shí)施例2表示本發(fā)明實(shí)施例2的攝像裝置構(gòu)成框圖與實(shí)施例1的圖1同樣。上述實(shí)施例1中，設(shè)定按照電子變焦距倍率，指定控制的掃描區(qū)的水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV為整數(shù)值進(jìn)行說明，但是按照電子變焦距倍率，往往該水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV不是整數(shù)值。本實(shí)施例2中，即使該水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV不是整數(shù)值的場合，也將幀速率作為固定的值。
接著就工作進(jìn)行說明。
參數(shù)運(yùn)算部3按照由倍率指定部2指定的電子變焦距倍率，用下列的(17)式和(18)式而不用實(shí)施例1的(1)式和(2)式，運(yùn)算與電子變焦距相關(guān)的攝像參數(shù)，即，以象素單位的水平掃描期間PH、以行單位的垂直掃描期間PV。
PH＝INT{PHi×N} (17)PV＝INT{PVi÷N} (18)在這里，INT是整數(shù)化函數(shù)，PHi是電子變焦距倍率為1倍場合的水平掃描期間，PVi是電子變焦距倍率為1倍場合的垂直掃描期間，N是電子變焦距倍率。
并且，參數(shù)運(yùn)算部3用下面的(19)式，運(yùn)算由上述(17)式和(18)式作為余數(shù)的小數(shù)部分象素(fractional pixel)掃描期間PR。
PR＝(PHi×PVi)-(PH×PV) (19)
這個(gè)時(shí)候，作為幀速率的倒數(shù)的幀期間Fc變成下面(20)式。
Fc＝PH×PV+PR(20)這里，小數(shù)部分象素掃描期間PR，通常比水平掃描期間PH要小，滿足下面的關(guān)系(21)式。
0＜PR＜PH(21)并且，參數(shù)運(yùn)算部3按照由倍率指定部2指定的電子變焦距倍率，用下列的(22)式到(25)式，運(yùn)算垂直掃描開始行VSTRT、垂直掃描行數(shù)VSIZE、水平掃描開始象素HSTRT和水平掃描象素?cái)?shù)HSIZE。
VSTRT＝INT{VSIZEi÷2×(1-1/N)} (22)VSIZE＝INT{VSIZEi÷N}(23)HSTRT＝INT{HSIZEi÷2×(1-1/N)} (24)HSIZE＝INT{HSIZEi÷N}(25)攝像控制部4按照由參數(shù)運(yùn)算部3算出的攝像參數(shù)，即水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV、小數(shù)部分象素掃描期間PR、垂直掃描開始行VSTRT和垂直掃描行數(shù)VSIZE，給圖像傳感器部1指定包括電子變焦距區(qū)域的掃描區(qū)，同時(shí)控制圖像傳感器部1對掃描區(qū)進(jìn)行掃描時(shí)的掃描定時(shí)。
圖5是說明攝像控制部4指定的掃描區(qū)圖，如圖所示，對于電子變焦距倍率為1倍時(shí)的掃描區(qū)PHi×PVi，由PH×PV+PR指定N倍時(shí)的掃描區(qū)，僅一幀部分圖像數(shù)據(jù)之中最后一行，在小數(shù)部分象素掃描期間PR只剩余掃描圖像傳感器部1。
圖6是說明變更電子變焦距倍率場合的幀速率圖。圖6(a)是不包括小數(shù)部分象素掃描期間PR的場合，圖6(b)是包括小數(shù)部分象素掃描期間PR的場合。本例中，PHi＝800、PVi＝580、N＝1.2、PR＝320的場合。如果電子變焦距倍率變更為1.2倍，就變成PH＝800×1.2＝960、PV＝580÷1.2＝483.333…，沒有幀速率為固定的整數(shù)解。
由此，如圖6(a)所示，不包括小數(shù)部分象素掃描期間PR的場合，若變更電子變焦距倍率，則幀速率就變化了，然而如圖6(b)所示，包括小數(shù)部分象素掃描期間PR＝320的場合，即使變更電子變焦距倍率，掃描區(qū)的大小也沒有變化，所以幀速率能夠保持固定不變。因此，能夠在作為讀出1象素的時(shí)間的象素周期單位，自由改變攝像控制部4指定的掃描區(qū)。
其它的圖像傳感器部1、寄存器5、RW控制部6、分辨率變換部7的處理都與實(shí)施例1同樣。
本實(shí)施例中，用上述(17)式和(18)式運(yùn)算水平掃描期間PH和垂直掃描期間PV，然而設(shè)定電子變焦距倍率為N1場合的水平掃描期間為PH1、垂直掃描期間為PV1、小數(shù)部分象素掃描期間為PR1，若設(shè)定把一幀圖像數(shù)據(jù)的中央部電子變焦距為N2倍，則參數(shù)運(yùn)算部3用下列的(26)式到(28)式，運(yùn)算電子變焦距倍率為N2倍場合的水平掃描期間PH2、垂直掃描期間PV2和小數(shù)部分象素掃描期間PR2。
PH2＝INT{PH1×(N2/N1)}(26)PV2＝INT{PV1÷(N2/N1)}(27)PR2＝(PH1×PV1+PR1)-(PH2×PV2)(28)如上一樣，按照實(shí)施例2，攝像控制部4根據(jù)電子變焦距倍率，包括小數(shù)部分象素掃描期間，指定圖像傳感器部1掃描的掃描區(qū)，使用小容量的寄存器5，通過校正圖像傳感器部1輸出的圖像數(shù)據(jù)隨電子變焦距倍率變更引起的數(shù)據(jù)速率偏差，不用大容量幀存儲器，什么樣的倍率下也都能夠獲得保持進(jìn)行電子變焦距之際的幀速率為固定的這種效果。
并且，按照本實(shí)施例2，能夠獲得以象素周期單位自由選擇幀速率的效果。
實(shí)施例3表示本發(fā)明實(shí)施例3的攝像裝置構(gòu)成框圖與實(shí)施例1同樣。本實(shí)施例2中，賦予了電子變焦距為1倍時(shí)的水平掃描期間PHi、垂直掃描期間PVi，但本實(shí)施例3中，假定給予電子變焦距為1倍時(shí)的水平掃描期間PHi和作為幀速率倒數(shù)的幀期間Fc。
接著就工作進(jìn)行說明。
參數(shù)運(yùn)算部3用下列的(29)式和(30)式，運(yùn)算電子變焦距為倍時(shí)的垂直掃描期間PVi和小數(shù)部分象素掃描期間PRi。
PVi＝INT{Fc÷PHi} (29)PRi＝Fc-(PHi×PVi) (30)并且，參數(shù)運(yùn)算部3用上述(17)式運(yùn)算電子變焦距為N倍時(shí)象素單元的水平掃描期間PH，同時(shí)用下列的(31)式來替代上述(8)式運(yùn)算垂直掃描期間PV，用下列的(32)式運(yùn)算小數(shù)部分象素掃描期間PR。
PV＝INT{Fc÷PH} (31)PR＝Fc-(PH×PV) (32)這樣，參數(shù)運(yùn)算部3就用水平掃描期間PH和幀期間Fc的參數(shù)，算出攝像參數(shù)。其它的處理都與實(shí)施例2同樣。
本實(shí)施例中，用上述(29)式和(30)式，運(yùn)算電子變焦距倍率為1倍時(shí)的垂直掃描期間PVi和小數(shù)部分象素掃描期間PRi，用(17)式、(31)式和(32)式，運(yùn)算電子變焦距倍率為N倍時(shí)的水平掃描期間PH、垂直掃描期間PV和小數(shù)部分象素掃描期間PR，而如果設(shè)定電子變焦距倍率為N1倍時(shí)的水平掃描期間為PH1、幀期間為Fc，設(shè)定1幀圖像數(shù)據(jù)的中央部電子變焦距為N2倍，參數(shù)運(yùn)算部3就用下列(33)式到(37)式，運(yùn)算電子變焦距倍率為N1倍時(shí)的垂直掃描期間PV1和小數(shù)部分象素掃描期間PR1，電子變焦距倍率為N2倍時(shí)的水平掃描期間PH2、垂直掃描期間PV2和小數(shù)部分象素掃描期間PR2。
PV1＝INT{Fc÷PH1} (33)PR1＝Fc-(PH1×PV1)(34)PH2＝INT{PH1×(N2/N1)}(35)PV2＝INT{Fc÷PH2} (36)
PR2＝Fc-(PH2×PV2) (37)如上一樣，按照本實(shí)施例3，與實(shí)施例2同樣，不用大容量的幀存儲器，什么樣的倍率下也都能保持進(jìn)行電子變焦距之際的幀速率為固定不變，同時(shí)獲得能夠以象素周期單位自由選擇幀速率的這種效果。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，包括根據(jù)電子變焦距倍率，指定由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)的裝置；通過掃描該掃描區(qū)，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，讀出存儲著的電信號，作為圖像數(shù)據(jù)輸出的裝置；根據(jù)上述電子變焦距倍率，存儲上述圖像數(shù)據(jù)，以規(guī)定幀速率讀出的裝置；以及根據(jù)上述電子變焦距倍率，對讀出后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插處理的裝置。
2.一種攝像裝置，包括把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，同時(shí)讀出存儲著的電信號輸出作為圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器部；指定電子變焦距倍率的倍率指定部；根據(jù)由該倍率指定部指定后的電子變焦距倍率，運(yùn)算與電子變焦距相關(guān)攝像參數(shù)的參數(shù)運(yùn)算部；根據(jù)由該攝像參數(shù)部算出的攝像參數(shù)，指定上述圖像傳感器部掃描的，由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)，同時(shí)控制上述圖像傳感器部掃描上述掃描區(qū)時(shí)的掃描定時(shí)的攝像控制部；暫時(shí)保存上述圖像傳感器部輸出的圖像數(shù)據(jù)一部分的寄存器；根據(jù)由上述參數(shù)運(yùn)算部算出的攝像參數(shù)，把上述圖像傳感器部輸出的至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入上述寄存器，同時(shí)以規(guī)定幀速率讀出保存著的至少一行部分圖像數(shù)據(jù)的RW控制部；以及根據(jù)由上述參數(shù)運(yùn)算部算出的攝像參數(shù)，進(jìn)行由上述寄存器讀出的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理，轉(zhuǎn)換為一幀部分圖像數(shù)據(jù)的大小，輸出圖像信號的分辨率變換部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其特征是參數(shù)運(yùn)算部根據(jù)在電子變焦距的第一倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描行數(shù)和水平掃描象素?cái)?shù)作為攝像參數(shù)，運(yùn)算在電子變焦距第二倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描開始行、垂直掃描行數(shù)、水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)；攝像控制部根據(jù)第二倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描開始行數(shù)和垂直掃描行數(shù)，指定掃描區(qū)；RW控制部根據(jù)第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，把至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入到寄存器內(nèi)；以及分辨率變換部根據(jù)第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，進(jìn)行內(nèi)插處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像裝置，其特征是參數(shù)運(yùn)算部，使用第一與第二倍率之比，運(yùn)算在第二倍率的水平掃描期間和垂直掃描期間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其特征是參數(shù)運(yùn)算部，使用整數(shù)化函數(shù)，運(yùn)算第二倍率的水平掃描期間和垂直掃描期間，同時(shí)運(yùn)算由上述整數(shù)化函數(shù)剩余的小數(shù)部分象素掃描期間；攝像控制部指定掃描區(qū)并包括上述小數(shù)部分象素掃描期間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其特征是參數(shù)運(yùn)算部根據(jù)在電子變焦距第一倍率的水平掃描期間、規(guī)定幀速率的幀期間、垂直掃描行數(shù)和水平掃描象素?cái)?shù)作為攝像參數(shù)，使用第一與第二倍率之比和整數(shù)化函數(shù)，運(yùn)算在第二倍率的水平掃描期間和垂直掃描期間，運(yùn)算由上述整數(shù)化函數(shù)剩余的小數(shù)部分象素掃描期間，同時(shí)運(yùn)算上述第二倍率的垂直掃描開始行、垂直掃描行數(shù)、水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，攝像控制部根據(jù)在上述第二倍率的水平掃描期間、垂直掃描期間、垂直掃描開始行和垂直掃描行數(shù)，指定掃描區(qū)；RW控制部根據(jù)第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，把至少一行部分圖像數(shù)據(jù)寫入到寄存器內(nèi)；以及分辨率變換部根據(jù)第二倍率的水平掃描開始象素和水平掃描象素?cái)?shù)，進(jìn)行內(nèi)插處理。
7.一種攝像裝置，包括根據(jù)電子變焦距倍率，指定由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)的裝置；通過掃描該掃描區(qū)，把輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并存儲起來，讀出存儲著的電信號輸出作為圖像數(shù)據(jù)的裝置；根據(jù)上述電子變焦距倍率，進(jìn)行讀出的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插處理的裝置；以及根據(jù)上述電子變焦距倍率，存儲內(nèi)插處理后的圖像數(shù)據(jù)，以規(guī)定幀速率讀出的裝置。
全文摘要
一種攝像裝置，其中攝像控制部4按照電子變焦距倍率，指定由有效象素區(qū)和消隱區(qū)構(gòu)成的掃描區(qū)；圖像傳感器部1通過對掃描區(qū)進(jìn)行掃描把輸入的光信號轉(zhuǎn)換出電信號并存儲起來，讀出存儲的電信號作為圖像數(shù)據(jù)輸出；RW控制部6按照電子變焦距倍率，把圖像數(shù)據(jù)存入寄存器5，以規(guī)定幀速率讀出；分辨率變換部7按照電子變焦距倍率進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)插處理。
文檔編號H04N5/335GK1471310SQ0310685
公開日2004年1月28日 申請日期2003年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者下邨研一, 近藤由和, 加藤陽一, 渡邊研二, 一, 下 研一, 二, 和 申請人:三菱電機(jī)株式會社