專利名稱：捕捉設備、捕捉系統(tǒng)和捕捉方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適合應用于例如用于捕捉和顯示車輛的駕駛員難以看到的位置的安裝于車輛的相機的捕捉設備、捕捉系統(tǒng)和捕捉方法。
背景技術：
在相關領域中，小相機被安裝在車輛、軌道車輛等上，以將由相機拍攝的圖像顯示在設置于駕駛員的座位等附近的顯示設備上(例如，參見日本未審查專利申請公布 No. 2002-19556和2010-33108)。利用這樣的相機，對于駕駛員而言，難以在駕駛期間看到的地點被捕捉，并且所獲得的地點的圖像被顯示在顯示設備上，從而使駕駛員能看到地點。 作為駕駛員難以看到的地點，例如，在車輛在停車期間向后移動的情況下，這樣的地點在很多情況下出現(xiàn)在車輛的后面。此外，為了捕捉車輛的后面并將此圖像顯示在安裝于車輛的監(jiān)視器上，使用了用于加載和顯示從多個相機輸出的圖像的CCTV(閉路電視)監(jiān)視設備等的捕捉系統(tǒng)已被使用。此捕捉系統(tǒng)利用在同一監(jiān)視器屏幕上顯示以不同方向捕捉的圖像的PinP(畫中畫)顯示功能而增強了多個圖像的可見性。作為安裝在車輛上的另一捕捉系統(tǒng)，如下的捕捉系統(tǒng)已被使用該捕捉系統(tǒng)通過用于處理從相機輸出的圖像的ECU(電子控制單元)等來轉(zhuǎn)換全圖像(full image)的一部分，并且利用在畫面中部署另一畫面區(qū)域的功能來合成所轉(zhuǎn)換的部分以被顯示為PinP。此捕捉系統(tǒng)經(jīng)由電氣配線(electrical harness)而將從相機輸出的圖像加載到ECU中的圖像存儲器中，然后對所傳送的多個圖像執(zhí)行合成處理。因此，安裝于車輛的監(jiān)視器上顯示的圖像的清晰度取決于傳送系統(tǒng)的波帶，從而在降低了所傳輸圖像的分辨率的同時，圖像被加載在ECU的圖像存儲器中以被合成為轉(zhuǎn)換圖像。

發(fā)明內(nèi)容
然而，因為在車輛上安裝的安裝于車輛的相機不得不捕捉寬廣的范圍，所以魚眼鏡頭、變形鏡頭等被使用。在廣角圖像中，對局部圖像的詳細識別是困難的。此外，雖然存在希望優(yōu)先地觀看的特定地點，但是該地點可能未照原樣在圖像中被詳細地識別，或者識別該地點可能花費時間。此外，在現(xiàn)有捕捉系統(tǒng)中，圖像的清晰度是取決于配線的傳輸容量來確定的，從而當圖像被部署于相機后端的ECU放大時，圖像變得粗糙。而且，ECU不得不首先在存儲器中加載從相機傳送的全圖像，從而用于圖像存儲器的組件被安裝在捕捉系統(tǒng)上，并且用于合成處理的組件被設置。因此，用于配置捕捉系統(tǒng)的組件的數(shù)目被增加，從而捕捉系統(tǒng)具有復雜的配置，并且因此變得昂貴。希望使駕駛員(用戶)能容易地看到駕駛員特定地想要看到的局部地點的圖像及其附近的圖像。根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過對來自對象的光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號。存儲單元與由設置值指定的指定區(qū)域相對應地在第一區(qū)(PinP的主畫面存儲區(qū))
4中設置第二區(qū)(PinP的子畫面存儲區(qū))，該設置值被用來設置用于從圖像信號切割圖像的范圍。接下來，調(diào)節(jié)圖像信號被從圖像傳感器讀出以將圖像信號寫在存儲單元中的定時以及圖像信號被從存儲單元讀出的定時。接下來，對來自從圖像傳感器讀出的圖像信號的圖像的預定處理被執(zhí)行。此外，通過調(diào)節(jié)定時，用于寫入圖像信號的幀針對每個幀而被改變，以被交替地寫在第一區(qū)和第二區(qū)中。這是對與來自從圖像傳感器向第一區(qū)輸入的圖像信號的全圖像相對應的第一圖像信號或者與對應于全圖像的一部分的部分圖像相對應的第二圖像信號來執(zhí)行的。另一方面， 與第一區(qū)中寫入的圖像信號不同的圖像信號被針對該圖像信號的幀時段而寫在第二區(qū)中。此外，以連續(xù)的掃描定時從第一區(qū)和第二區(qū)讀出的第一圖像信號和第二圖像信號被轉(zhuǎn)換并輸出成預定格式的圖像信號。因此，與兩種類型的圖像相對應的圖像信號被存儲在單個存儲單元中，從而針對每個幀將兩種類型的圖像信號轉(zhuǎn)換并輸出成預定格式的圖像信號。作為此示例，例如， NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會)格式可被使用。根據(jù)本發(fā)明的實施例，與用戶特定地想要看到的地點(范圍)一起，被顯示為PinP 的全圖像可被同時顯示在同一畫面上。因此，駕駛員可在識別相機的周圍的狀態(tài)時同時地識別指定地點。本發(fā)明的各個方面和特征在所附權利要求中被限定。


現(xiàn)在將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例，貫穿附圖中通過類似的參考來指代類似的部分，并且在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的捕捉設備和顯示設備的內(nèi)部配置的示例的框圖。圖2是示出現(xiàn)有圖像傳感器讀出圖像信號的定時以及現(xiàn)有捕捉設備輸出圖像信號的定時的示例的示圖。圖3是示出第一區(qū)和第二區(qū)中部署的圖像的示例的示圖。圖4A到圖4C是示出第一區(qū)和第二區(qū)中寫入轉(zhuǎn)換圖像的處理的示例的示圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像轉(zhuǎn)換處理單元所執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的示例的示圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的定時調(diào)節(jié)單元所執(zhí)行的處理的示例的示圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在部分圖像被放大以通過執(zhí)行PinP來顯示的情況下被執(zhí)行的定時調(diào)節(jié)的示例的示圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的部分圖像被放大以通過執(zhí)行PinP來顯示的情況下被執(zhí)行的定時調(diào)節(jié)的示例的示圖(第一情況)。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的部分圖像被放大以通過執(zhí)行PinP來顯示的情況下被執(zhí)行的定時調(diào)節(jié)的示例的示圖(第二情況)。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例的以俯視平面圖示出設置有捕捉設備的車輛的示例的示圖。
圖IlA和圖IlB是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示單元上顯示的圖像的示例的示圖。
具體實施例方式在下文中，將描述本發(fā)明的示例性實施例(在下文中被稱為實施例)。描述將以下面的順序提供。1.實施例(PinP的顯示控制利用一個圖像存儲單元來控制PinP的顯示的示例)2.修改例1.實施例<捕捉系統(tǒng)的整個配置的示例>圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的捕捉系統(tǒng)5中的捕捉設備1和顯示設備2的配置的示例的示圖。根據(jù)實施例，捕捉設備1例示了在車輛(未示出)的后面安裝的安裝于車輛的相機，并且顯示設備2例示了車輛上安裝的諸如汽車導航設備之類的顯示設備。捕捉設備1和顯示設備2經(jīng)由線纜(未示出)等連接，并且捕捉系統(tǒng)5被配置以使得圖像信號被從捕捉設備1輸入到顯示設備2，并且控制信號被從顯示設備2輸入到捕捉設備1。此外，根據(jù)實施例，示出了捕捉設備1被安裝在車輛上的示例。然而，實施例不限于此。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的實施例的捕捉設備1可被安裝在諸如軌道車輛之類的其他車輛、包括移動吊車在內(nèi)的重型機械、工業(yè)機器、或者游艇的車體或船體上。首先，將描述顯示設備2的組件。顯示設備2包括顯示單元21和操作輸入單元 22。例如，IXD (液晶顯示器)等被采用作為顯示單元21，并且將從捕捉設備1發(fā)送的圖像信號顯示為圖像。操作輸入單元22根據(jù)由用戶對用于選擇顯示畫面設置的選擇/確認按鈕Bl執(zhí)行的按鈕按壓操作的內(nèi)容來生成控制信號，并且向控制單元14供應要通過捕捉設備1選擇的圖像的設置值。此外，操作輸入單元22包括值輸入按鈕B2以及選擇/確認按鈕Bl，用于取決于由用戶執(zhí)行的按鈕按壓操作的內(nèi)容來選擇和設置“特定地希望看到的局部地點”的圖像并且設置預先要被存儲的獨特顯示。因此，在必要時，可通過按壓選擇/確認按鈕Bl的簡單操作來產(chǎn)生用戶請求。在下文中，此顯示方法中預先設置的顯示模式被稱作“個人觀看模式”。具體地，在選擇/確認按鈕Bl和值輸入按鈕B2的長久按壓的同時操作被用戶執(zhí)行的情況下，操作輸入單元22生成用于到“個人觀看模式”的設置選單的轉(zhuǎn)變 (transition)的中斷請求信號，并且將該信號供應給捕捉設備1。通過用戶利用設置選單來執(zhí)行連續(xù)地按壓選擇/確認按鈕Bl和值輸入按鈕B2的操作(第一指令輸入)，控制信號被生成以確認用于切割出(cut-out)的位置或部分放大的控制設置值，并且將該值存儲在設置值存儲單元15中。此外，該值被供應給捕捉設備1以執(zhí)行對“個人觀看模式”的獨特顯示的設置。此外，在通過上述方法設置了“個人觀看模式”的狀態(tài)中在捕捉設備1中檢測到選擇/確認按鈕Bl的按壓的情況下，執(zhí)行下面的處理。也就是說，操作被視作第二指令輸入， 并且用于讀出“個人觀看模式”中設置的區(qū)域的圖像的控制信號被生成?！皞€人觀看模式”被看作是使得特定用戶難以看到的地點更容易被看到的示例。 然而，“個人觀看模式”可通過設置當捕捉設備被設計或制造時被預先登記的區(qū)域，來應用PinP格式的顯示器。此外，在圖1所示的示例中，顯示單元21和操作輸入單元22被分開地設置在顯示設備2中。然而，利用其中集成了顯示單元21和操作輸入單元22的觸摸板等的顯示設備也可被應用。接下來，將描述捕捉設備1的每個單元。捕捉設備1包括圖像傳感器11、圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12、圖像轉(zhuǎn)換單元13、控制單元14、設置值存儲單元15、定時調(diào)節(jié)單元16、顯示控制單元17、模擬編碼器18 (輸出單元)、以及區(qū)選擇單元19。圖像傳感器11被采用作為固態(tài)成像器件。作為圖像傳感器11，例如，(XD(電荷耦合器件圖像傳感器)或CMOS (互補金屬氧化物半導體圖像傳感器)被使用。圖像傳感器 11對來自安裝捕捉設備1的車體或船體附近的對象的光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，以生成圖像信號， 其中光在廣角鏡頭(未示出)上被成像。由圖像傳感器11獲得的圖像信號被供應給圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12。圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12將所供應的圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號以執(zhí)行圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)。作為圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)，例如，AGC(自動增益控制)、噪聲降低、圖像質(zhì)量增強等被執(zhí)行。此外，圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12控制圖像傳感器11的操作。此外，用于調(diào)節(jié)從第一和第二圖像信號獲得的圖像的圖像質(zhì)量的控制在針對每個幀從圖像傳感器11加載圖像信號的定時對第一和第二圖像信號分開地執(zhí)行，其中第一和第二圖像信號將被寫在稍后將描述的第一區(qū)132α和第二區(qū)132β中。該定時基于從定時調(diào)節(jié)單元16供應的讀取定時。經(jīng)過了圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12的圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)的圖像信號被供應給圖像轉(zhuǎn)換單元13。圖像轉(zhuǎn)換單元13包括圖像轉(zhuǎn)換處理單元131和圖像存儲單元132，并且執(zhí)行轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)成為用于以諸如NTSC格式之類的標準輸出格式輸出圖像的格式。圖像存儲單元132 具有第一區(qū)132α和第二區(qū)132β，第一區(qū)132α用于存儲與來自從圖像傳感器11輸入的圖像信號的全圖像相對應的第一圖像信號，第二區(qū)132β用于存儲與作為全圖像的一部分的部分圖像相對應的第二圖像信號。圖像存儲單元132根據(jù)由控制單元14生成的用于設置切割來自圖像信號的圖像的范圍的設置值所指定的區(qū)域，來在第一區(qū)132α中設置第二區(qū) 132 β。此外，捕捉設備1設置有圖像存儲單元132中的第一區(qū)132α和第二區(qū)132β，也設置有用于選擇要寫入圖像的區(qū)的區(qū)選擇單元19。用于在顯示單元21的全畫面上輸出圖像的轉(zhuǎn)換圖像被存儲在第一區(qū)132α中，并且用于在PinP小畫面上顯示圖像的轉(zhuǎn)換信號被存儲在第二區(qū)132β中。通過在幀輸出定時連續(xù)地讀出圖像存儲單元132中的圖像，可獲得以作為標準輸出格式的PinP輸出格式輸出的圖像。在下文中，將提供詳細的描述。圖像轉(zhuǎn)換處理單元131基于控制單元14的控制從自圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12供應的圖像信號的圖像中切割指定區(qū)域中的圖像。此外，所切割的圖像被放大為具有顯示設備2的顯示單元21的一個畫面的尺寸的圖像。這里，圖像轉(zhuǎn)換處理單元131對來自從圖像傳感器11讀出的圖像信號的圖像執(zhí)行預定處理。此外，通過調(diào)節(jié)定時，圖像信號以針對每個幀寫入圖像信號的不同幀率而被寫在第一區(qū)132α中。這對與來自從圖像傳感器11輸入的圖像信號的全圖像相對應的第一圖像信號或者對與作為全圖像的一部分的部分圖像相對應的第二圖像信號來執(zhí)行。另一方面，與第一區(qū)中寫入的圖像信號不同的圖像信號在下一幀的時候或者在滿足幀的讀取定時的時間序列順序的定時被寫在第二區(qū)132β中。所切割和放大的圖像被輸出給圖像存儲單元132。圖像存儲單元132也是用于將從圖像轉(zhuǎn)換處理單元131供應的圖像信號保存預定時段的幀存儲器。如上所述，具有從捕捉設備1中的廣角圖像生成和輸出失真轉(zhuǎn)換圖像的功能的圖像轉(zhuǎn)換單元13將部分指派區(qū)域的圖像嵌入在用于輸出全圖像的圖像區(qū)域的部分中，以便被存儲。因為通過未示出的捕捉設備1的廣角鏡頭而從圖像傳感器11加載的圖像顯著地失真，所以圖像轉(zhuǎn)換單元13執(zhí)行對圖像信號的處理操作以執(zhí)行用于失真校正的轉(zhuǎn)換處理。 這里，希望放大的指定區(qū)域在被指派為要分開地插入的輸出圖像的子畫面的地址區(qū)域中被放大，并且被存儲在用作緩沖存儲器的第二區(qū)132 β中。此外，當更新幀時，圖像被嵌入以便執(zhí)行在相機的后面的輸出處理以包括圖像，從而實現(xiàn)PinP功能。例如，MPU(微處理單元)被采用作為控制單元14。此外，基于從操作輸入單元22 輸入的控制信號的內(nèi)容，用于將上述“指定區(qū)域”的范圍限定為基于窗口的尺寸和位置指定的上述“第一指令輸入”的“個人觀看模式”的設置值被生成并存儲在設置值存儲單元15 中。也就是說，此設置值是用于指派如下范圍的設置值，該范圍用于切割來自從圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12供應的圖像信號的圖像。設置值是從在變焦被應用于指定區(qū)域的情況下的變焦比、以及指定區(qū)域的X軸坐標和Y軸坐標獲得的。此外，控制單元14包括用于對顯示設備 2的值輸入按鈕Β2的按壓的次數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器，以及用于測量時間的計時器。此外，在第二指令輸入被從操作輸入單元22接收到的情況下，控制單元14從設置值存儲單元15讀出設置值并且將設置值輸出給圖像轉(zhuǎn)換單元13。此外，控制單元14生成用于調(diào)節(jié)來自圖像傳感器11的圖像信號輸出定時和來自圖像存儲單元132的圖像信號輸出定時的控制信號，并且將該控制信號供應給定時調(diào)節(jié)單元16。此外，控制單元14生成用于將經(jīng)過了圖像轉(zhuǎn)換處理單元131的圖像轉(zhuǎn)換的圖像信號輸出給模擬編碼器18的控制信號，并且將該控制信號供應給圖像轉(zhuǎn)換處理單元131。區(qū)選擇單元19和定時調(diào)節(jié)單元16基于從控制單元14供應的控制信號從圖像傳感器11讀出圖像信號，并且調(diào)節(jié)用于在圖像存儲單元132中寫入圖像信號的定時和用于從圖像存儲單元132讀出圖像信號的定時。稍后將參考圖6來詳細地描述由定時調(diào)節(jié)單元16 執(zhí)行的處理。顯示控制單元17基于從控制單元14供應的控制信號并根據(jù)由定時調(diào)節(jié)單元16 調(diào)節(jié)的定時來讀取圖像存儲單元132中存儲的圖像，并且輸出圖像給模擬編碼器18。此外， 顯示控制單元17生成用于設置指定區(qū)域的框線(frame line)等，并且將所生成的框線輸出給模擬編碼器18。這里，顯示控制單元17在顯示單元21上顯示尺寸和位置響應于來自用戶的操作輸入而改變的窗口，以用于顯示來自從輸出單元輸出的圖像信號的圖像。此外， 顯示控制單元17在PinP的子畫面上顯示被切割為指定區(qū)域的圖像。此外，顯示控制單元 17可被例示為將被切割為指定區(qū)域的圖像顯示在PinP的全畫面上，并且將圖像顯示在子畫面上以實現(xiàn)對其的完全理解。然而，設置輸出畫面以在PinP之間被反轉(zhuǎn)(reverse)的操作也可被執(zhí)行。模擬編碼器18從第一區(qū)132 α和第二區(qū)132 β讀出連續(xù)掃描定時，并且轉(zhuǎn)換圖像信號(第一和第二圖像信號)，全圖像和部分圖像以要輸出的預定格式被插入到所述圖像信號中。此格式例如是NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會)格式，并且模擬編碼器18將圖像信號供應給顯示設備2的顯示單元21。定時調(diào)節(jié)單元16不管圖像是否被切割出都調(diào)節(jié)圖像輸出定時的擴展處理，以便以滿足基于NTSC定時的V同步的定時來輸出圖像。此調(diào)節(jié)被執(zhí)行以調(diào)節(jié)由于來自圖像傳感器11的讀出和通過延遲整個圖像幀的圖像轉(zhuǎn)換而引起的圖像輸出定時。圖2是示出現(xiàn)有圖像傳感器讀出圖像信號的定時以及現(xiàn)有捕捉設備輸出圖像信號的定時的示例的示圖。這里，描述了現(xiàn)有捕捉設備1不執(zhí)行圖像失真轉(zhuǎn)換、PinP或者部分圖像的切出或放大的情況。圖像傳感器針對每個水平時段(IH)讀出線方向上的圖像信號。圖像傳感器的捕捉區(qū)域中的全部水平線以一個垂直時段(IV)的定時被讀取。從圖像傳感器11加載的圖像被原樣輸出到捕捉設備的外面，而不改變圖像的尺寸等?，F(xiàn)有捕捉設備的圖像存儲單元不包括與根據(jù)實施例的圖像存儲單元132相對應的第一區(qū)132 α和第二區(qū)132 β。這里，因為圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元和圖像轉(zhuǎn)換單元執(zhí)行它們各自的預定處理，所以捕捉設備1輸出圖像信號的定時被整個地延遲。結果，定時調(diào)節(jié)對于圖像的每個局部部分而言是不必要的。圖3是示出第一區(qū)132 α和第二區(qū)132 β中部署的圖像的示例的示圖。在第一區(qū)132 α中，要輸出到顯示單元21的全畫面的轉(zhuǎn)換圖像被存儲，并且在第二區(qū)132β中，要顯示在PinP小畫面上的轉(zhuǎn)換圖像被存儲。在下面的描述中，顯示單元21 的全畫面被稱作“主畫面”，并且用于顯示部分畫面的區(qū)域被稱作“子畫面”。圖像轉(zhuǎn)換單元 13預先保存與子畫面的水平和垂直區(qū)域的范圍有關的信息。此外，當針對每條線而在圖像存儲單元132中寫入由圖像轉(zhuǎn)換處理單元131處理的圖像時，獲得顯示子畫面的開始位置和結束位置，并且針對每條線而在第二區(qū)132 β中寫入子畫面的圖像信號。這里，將圖像信號寫在第一區(qū)132α和第二區(qū)132β中是根據(jù)圖像轉(zhuǎn)換單元13中包括的子畫面確定計數(shù)器(未示出)的值來執(zhí)行的。子畫面確定計數(shù)器是用于對水平方向上對每個像素寫入的圖像信號進行計數(shù)并對垂直方向上對每個像素寫入的圖像信號進行計數(shù)的計數(shù)器。因為寫入是以垂直方向連貫地執(zhí)行的，所以當子畫面確定計數(shù)器的值變得大于與子畫面的顯示開始位置相對應的線時，子畫面的圖像信號被寫在第二區(qū)132β中。此外， 當子畫面確定計數(shù)器的值變得大于子畫面顯示的結束位置時，第二區(qū)132β中的寫入被終止。此外，第一區(qū)132α中寫入的圖像信號是當前幀，但是第二區(qū)132β中寫入的圖像信號是緊接先前的幀。通過將單個圖像存儲單元132劃分成兩個區(qū)域來輸出當前幀和緊接先前的幀的圖像信號的處理將參考圖4Α到圖5來描述。圖4Α到圖4C是示出第一區(qū)132 α和第二區(qū)132β中寫入轉(zhuǎn)換圖像的處理的示例的示圖。首先，如圖4Α所示，要輸出在PinP小畫面上的轉(zhuǎn)換圖像S被寫在第二區(qū)132 β中。 第一區(qū)132 α是其中不寫入圖像的掩蔽(mask)區(qū)域。接下來，如圖4B所示，要輸出在全圖像上的轉(zhuǎn)換圖像F被寫在第一區(qū)132 α中。在此時，第二區(qū)132β是掩蔽區(qū)域以使得沒有圖像被寫入其中。當區(qū)選擇單元19將幀率降低1/2時，如上所述被寫入的要在全圖像上輸出的轉(zhuǎn)換圖像F和要在小圖像上輸出的轉(zhuǎn)換圖像S針對每個幀而從模擬編碼器18被交替地輸出。也就是說，一次對兩個幀來更新轉(zhuǎn)換圖像。通過執(zhí)行這樣的處理，如圖4C所示，就時間而言作為不同圖像的要在全畫面上輸出的轉(zhuǎn)換圖像F和要在小圖像上輸出的轉(zhuǎn)換圖像S被合成以被輸出。利用這樣的配置，例如，可以在顯示單元21的全畫面上顯示以正常模式拍攝的圖像，并且可以在PinP的小畫面上顯示個人觀看模式中的指定區(qū)域1 的圖像(參見圖6的 A)。當圖像被輸出以針對每個輸出幀而放入到兩個區(qū)域中時，用戶可在看到由捕捉設備1 拍攝的正常圖像的同時檢查指定區(qū)域1 的被放大的圖像。因此，可以容易地識別車輛附近的環(huán)境。此外，在根據(jù)實施例的配置中，在捕捉設備1的外面不使用用于生成PinP或執(zhí)行合成處理的設備以及執(zhí)行該設備的操作所必要的額外存儲器等的情況下，與區(qū)域的數(shù)目相對應的多個圖像存儲單元132未被提供。因此，包括捕捉設備1和顯示單元21的、用于監(jiān)視車輛附近的系統(tǒng)的組件的數(shù)目可被減少，從而降低系統(tǒng)的成本。<由圖像轉(zhuǎn)換處理單元131執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的示例>圖5是示出用于轉(zhuǎn)換圖像的定時的示例的示圖。圖5的A示出從圖像傳感器11讀出的圖像的讀取定時的示例。這里，逐幀地從圖像傳感器11讀出圖像。圖5的B示出針對每個幀讀取的圖像被標示以標號的示例。圖5的C示出輸出給圖像轉(zhuǎn)換單元13的轉(zhuǎn)換圖像的示例。處理由圖像傳感器11 與圖像轉(zhuǎn)換單元13之間的圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12來執(zhí)行，從而向圖像轉(zhuǎn)換處理單元131輸入圖像比從圖像傳感器11讀取圖像的定時更遲。圖5的D示出圖像的讀取定時的示例。圖像轉(zhuǎn)換處理單元131將全圖像的幀率擴展兩倍或者擴展針對每個幀拍攝的輸入圖像的部分圖像，并且使得在圖像存儲單元132中寫入全圖像和部分圖像的定時相差一個幀。在此示例中，全圖像被表示為轉(zhuǎn)換圖像α-n，并且部分圖像被表示為轉(zhuǎn)換圖像 β_η(η是自然數(shù))。圖像轉(zhuǎn)換處理單元131將全圖像寫在第一區(qū)132 α中，并且將部分圖像寫在第二區(qū)132 β中。此外，區(qū)選擇單元19針對與兩個幀相對應的時間讀取全圖像和部分圖像。此夕卜，由區(qū)選擇單元19從圖像存儲單元132讀取全圖像和部分圖像的定時相差一個幀。因此， 顯示單元21上顯示的PinP圖像被顯示為相差僅一個幀的兩種類型的圖像。如上所述，至于轉(zhuǎn)換圖像的輸出，因為每兩個幀更新一次圖像，所以就時間而言不同的圖像被合成以被輸出。因此，圖像傳感器11可針對每個幀輸出圖像，而沒有幀率的降低。在NTSC格式中每個幀輸出是30fps (幀/秒)，雖然存在時間差異，但是實際使用卻沒有問題。此外，為了捕捉設備1輸出圖像，用于以諸如NTSC模擬輸出之類的參考垂直同步定時來連續(xù)地輸出圖像的捕捉系統(tǒng)5可被配置。此外，圖像轉(zhuǎn)換處理單元131可將第二圖像信號寫在第一區(qū)132 α中并且將第一圖像信號寫在第二區(qū)132 β中。這里，模擬編碼器18從顯示單元21上顯示的畫面之中在 PinP的子畫面上顯示全圖像，并且在主畫面上顯示部分圖像。<由定時調(diào)節(jié)單元16執(zhí)行的定時調(diào)節(jié)處理的示例>圖6到圖9示出在圖像的一部分被放大以顯示的情況下由定時調(diào)節(jié)單元16執(zhí)行的定時調(diào)節(jié)處理的示例。圖6的A示出利用全圖像6從圖像傳感器11讀出圖像信號的定時。在圖6的A中，從一個幀的像素之中，初始像素(畫面左上的像素)被讀出的定時
1被稱為定時Til，并且最后像素(畫面右下的像素)被讀出的定時被稱為定時Tie。在初始像素在定時Til被讀取之后，在水平掃描時段IH的時段中，畫面的右端處的像素的一條線中的像素被次序地讀取。此外，第二條線在第一條線之后被讀取。這樣，像素被次序地讀取直到到達最后一條線，從而讀取一個幀的所有像素。也就是說，當如圖6的A所示從圖像傳感器11讀取圖像信號時，被計算為(定時Tie-定時Til)的時段是IV有效時段。圖6的B示出以“個人觀看模式”設置為指定區(qū)域1 的區(qū)域中的部分圖像7的示例。在圖6的B中，通過虛線來示出指定區(qū)域Pa。位于指定區(qū)域1 的左上端處的像素被讀出的定時被稱為定時Tin，并且位于其右下端處的像素被讀出的定時被稱為定時Tim。 可計算為(定時Tim-定時Tin)的時段取決于指定區(qū)域1 的尺寸而改變。在此示例中，指定區(qū)域1 中的部分圖像7被切出，并且所切出的圖像被輸出在顯示設備2上IV有效時段。圖6的C示出圖像到顯示設備2的輸出定時的示例。在圖6的C中，在集中在指定區(qū)域1 中的部分圖像7的情況下在顯示設備2上輸出初始像素的定時被稱為定時Tol，并且在顯示設備2上輸出最后像素的定時被稱為定時 Toe0圖6的D示出圖像傳感器11輸出圖像信號的定時的示例。這里，在一個垂直時段中，第一水平時段被稱為“ 1H”，第二水平時段被稱為“2H”， 并且第X水平時段被稱為“XH”。圖6的E示出捕捉設備1輸出圖像信號的定時的示例。由于圖像質(zhì)量處理和圖像切割處理，捕捉設備1輸出圖像信號的定時被整個地延遲。然而，為了部分圖像被擴展并以第一垂直時段的定時被輸出，圖像被保存在用作緩沖存儲器的圖像存儲單元132中。在將圖6的B所示的指定區(qū)域1 中的部分圖像7輸出被示為(定時Toe-定時 ToD的IV有效時段的情況下，與指定區(qū)域1 相對應的部分圖像7的輸出可在IV有效時段中被延遲。此外，因為增加了由圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12執(zhí)行圖像調(diào)節(jié)處理的延遲，所以圖6 的E所示的從捕捉設備1輸出圖像信號的定時被從圖6的D所示的圖像傳感器11的讀出定時延遲預定的時段。因此，定時調(diào)節(jié)單元16調(diào)節(jié)來自圖像傳感器11的圖像信號的讀出定時或來自圖像存儲單元132的部分圖像的讀出定時，以便實現(xiàn)對指定區(qū)域1 的部分圖像7的延遲和輸
出ο圖7示出在部分圖像被放大以利用PinP來顯示的情況下被執(zhí)行的定時調(diào)節(jié)的示例。如圖6的A、D和E中那樣，圖7的A、D和E示出圖像傳感器11輸出圖像信號的傳感器輸出定時以及捕捉設備1將圖像信號輸出在顯示設備2上的相機輸出定時的示例。然而，在部分圖像被放大以利用PinP來顯示的情況下的定時調(diào)節(jié)可以不被連貫地確定。圖7的B示出如下示例在該示例中，全圖像6被縮小以被顯示在指定區(qū)域1 中， 并且部分圖像7被顯示在全畫面上(第一情況)。圖7的C示出如下示例在該示例中，部分圖像7被縮小以被顯示在指定區(qū)域1 中，并且全圖像6被顯示在全畫面上(第二情況)。
在此情況下，顯示定時之間的差異可能不能僅通過執(zhí)行定時調(diào)節(jié)來吸收，從而定時如圖8和圖9所示地被調(diào)節(jié)。圖8示出部分圖像被放大以顯示為PinP的情況下的定時調(diào)節(jié)的示例(第一情況)。顯示控制單元17將被切割為指定區(qū)域的第二圖像顯示在畫中畫的全畫面上并且將第一圖像顯示在子畫面上。圖8的A示出圖像傳感器11輸出圖像信號的定時的示例。如上所述，IV有效時段通過下面的表達式而獲得。Tie-Til = IV 有效時段圖8的B示出設置部分圖像7的區(qū)域的示例。如上所述，其中設置了部分圖像7的指定區(qū)域1 可被變化。此外，部分圖像7的可變有效時段通過下面的表達式而獲得。Tim-Tin =可變有效時段圖8的C示出被顯示為PinP的畫面的顯示的示例。在PinP顯示中，縮小的全圖像6被顯示在全畫面上顯示的部分圖像7中的指定區(qū)域1 上。定時調(diào)節(jié)單元16利用定時調(diào)節(jié)功能來調(diào)節(jié)圖像的寫入定時，并且區(qū)選擇單元19 基于定時調(diào)節(jié)單元16的指令來擴展和輸出來自圖像存儲單元132的圖像。這里，當被放大顯示的部分圖像7的顯示開始定時被稱為Tol并且其顯示結束定時被稱為Toe時，IV有效時段通過下面的表達式而獲得。Toe-Tol = IV 有效時段圖8的D示出全圖像6被放大以顯示的示例。這里，當全圖像6的顯示開始定時被稱為Tpl并且其顯示結束定時被稱為Tpe時， IV有效時段通過下面的表達式而獲得。此外，顯示開始定時Tpl和顯示結束定時Tpe是取決于PinP的部署位置的可變值。Tpe-Tpl = IV 有效時段圖9示出部分圖像被放大以利用PinP來顯示的情況下的定時調(diào)節(jié)的示例(第二情況)。顯示控制單元17將被切割為指定區(qū)域的第二圖像顯示在畫中畫的子畫面上。如圖8的A和B中那樣，圖9的A和B示出傳感器輸出定時和相機輸出定時的示例。圖9的C和D示出在全畫面上顯示全圖像6的示例。如圖9的C所示，當全圖像6的顯示開始定時被稱為Tol并且顯示結束定時被稱為Toe時，IV有效時段通過下面的表達式而獲得。Toe-Tol = IV 有效時段如圖9的D所示，指定區(qū)域1 上顯示的部分圖像7的顯示開始定時Tpl和顯示結束定時Tpe是取決于PinP的部署位置的可變值的。Tpe-Tpl = IV 有效時段圖10以俯視平面圖示出設置有此實施例的捕捉設備1的車輛的示例。捕捉設備1被設置在車輛的前側(cè)的頂蓋單元中以及其后側(cè)的行李箱單元中，并且顯示設備2被設置在車輛的前部駕駛員座位的附近。設置在前側(cè)和后側(cè)的捕捉設備1都具有大約180度的捕捉角度。
圖IlA和圖IlB示出顯示單元21上顯示的圖像的示例。圖IlA示出在圖像轉(zhuǎn)換等不被執(zhí)行的狀態(tài)下的全畫面顯示的示例。在此示例中，顯示了設置在車輛的后側(cè)的捕捉設備1所捕捉的圖像。因為捕捉設備1中所用的鏡頭具有高曲率，所以圖像失真在顯示單元21的外圍部分變得特別顯著。因此，用戶難以識別聚焦區(qū)域8的位置關系。圖IlB示出PinP顯示的示例。在此示例中，在顯示全畫面的同時，經(jīng)受了圖像轉(zhuǎn)換處理以去除區(qū)域8的失真的 PinP圖像被顯示在位于顯示單元21的左上的指定區(qū)域1 上。這樣，利用PinP顯示，用戶可準確地識別區(qū)域8的狀態(tài)并且因此能夠?qū)④囕v泊回到車庫等中。在根據(jù)上述實施例的捕捉系統(tǒng)5中，從同一圖像傳感器11加載的圖像的一部分被取得，以使得全圖像或部分圖像中的任一個被生成為子畫面從而實現(xiàn)PinP顯示。然而，為了顯示全圖像和部分圖像，在經(jīng)受了圖像轉(zhuǎn)換之后圖像被顯示的定時可通過至少兩個系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。因此，當PinP顯示功能是利用PinP的子畫面實現(xiàn)的時候，在子畫面?zhèn)炔渴饒D像信息的存儲區(qū)被圖像存儲單元132確保為第二區(qū)132 β，以預先將從全畫面獲取的圖像插入要部署的第二區(qū)132β中。因此，定時的調(diào)節(jié)可以不通過輸出全畫面和子畫面的處理中的兩個系統(tǒng)來分開地執(zhí)行。如上所述，在用于顯示全畫面的、由捕捉設備1使用的“全圖像存儲器”的次序讀出地址中，先前的幀的圖像被縮小并被顯示在與PinP的顯示位置相對應的地址區(qū)域中。此外，每兩個幀更新一次每個轉(zhuǎn)換圖像的輸出。因此，一個幀的就時間而言不同的圖像被合成以被輸出給顯示單元21。因此，由圖像傳感器11輸出的圖像的幀率沒被降低， 并且變得可以向顯示單元21輸出每個幀的圖像。此外，為了捕捉設備1輸出圖像給顯示設備2，系統(tǒng)可被配置用于以諸如NTSC模擬輸出等之類的參考垂直同步定時來連續(xù)地輸出圖像。這樣，捕捉設備1可被安裝在車輛上以利用PinP功能來監(jiān)視周圍并捕捉廣角。識另IJ廣角圖像中的局部圖像的細節(jié)是困難的，并且即使當用戶特定地想要看到的指定地點存在時，細節(jié)可能未照原樣從圖像中被識別，或者識別細節(jié)可能花費用戶的時間。然而，駕駛員不得不在駕駛的同時迅速地確定危險物體。然而，對于此需求，通過提供從自捕捉設備1 加載的廣角圖像中預先將部分圖像設置在相應的指定區(qū)域1 中并且在捕捉設備1側(cè)將相應的地點顯示在子畫面上作為PinP的功能，駕駛員可以容易地識別狀態(tài)。駕駛員可利用全畫面更具體地觀察聚焦區(qū)域，并且因此容易且迅速地識別周圍的狀態(tài)。此外，捕捉設備1設置有用于在經(jīng)由捕捉設備1輸出的同一畫面上部署子畫面的 PinP功能，并且駕駛員等可以利用全圖像中難以看到的地點的部分圖像來指派子畫面。可替代地，可以將全圖像顯示在子畫面上，并且將指定地點的放大且詳細的圖像顯示在全圖像上。此外，通過大體同時地將全圖像和部分圖像設置在同一畫面上作為PinP并且發(fā)送畫面給顯示設備2，整個周圍情況和指定地點的細節(jié)可被同時識別。此外，因為每兩個幀更新一次圖像，所以圖像被圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元12讀出的定時是不同的，并且圖像被調(diào)節(jié)以具有用于由其他捕捉區(qū)域?qū)е碌拿總€區(qū)域的光學圖像質(zhì)量， 從而使捕捉設備1能輸出每個轉(zhuǎn)換圖像。此外，通過由在圖像存儲單元132中交替地寫入幀實現(xiàn)的PinP操作方法，可對每個區(qū)域額外地執(zhí)行諸如曝光控制之類的優(yōu)化處理。一般
13地，當亮度上顯著不同的區(qū)域被顯示為PinP時，可能存在圖像的一部分變得極暗或極亮的情況。然而，通過執(zhí)行用于調(diào)節(jié)所顯示的圖像的控制以具有用于每個區(qū)域的光學圖像質(zhì)量， 變得可以調(diào)節(jié)來自對于每個幀在每個區(qū)域中寫入的圖像信號的圖像的亮度。因此，捕捉設備1可輸出圖像以使得駕駛員容易地識別整個狀態(tài)。此外，在到現(xiàn)在已被開發(fā)的、安裝在車輛上以監(jiān)視周圍情況的捕捉設備中，出于觀察制造過程中設置的指定區(qū)域的目的而預先設置了監(jiān)視區(qū)域。存在著在工廠默認步驟中觀看并指派管理區(qū)域的產(chǎn)品。然而，沒有如下的產(chǎn)品在該產(chǎn)品中，考慮了由于駕駛環(huán)境引起的用戶難以看到周圍情況的狀態(tài)而指派監(jiān)視區(qū)域。另一方面，根據(jù)捕捉系統(tǒng)5，駕駛員可以指派駕駛員難以在駕駛時看到的區(qū)域并且保存所指派的區(qū)域，以使得例如當在家里的狹窄空間中停車時，對周圍的監(jiān)視可以很有效地被執(zhí)行。2.修改例此外，如圖4A到圖4C以及利用單個圖像存儲單元132執(zhí)行PinP畫面的顯示控制的配置中所示出的，設置了與區(qū)域的數(shù)目相對應的多個圖像存儲單元132的配置也可被應用。本領域的技術人員應當理解，各種修改、組合、子組合和變更可取決于設計需求和其他因素而發(fā)生，只要它們在所附權利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種捕捉設備，包括圖像傳感器(11)，所述圖像傳感器(11)對來自對象的光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并生成圖像信號；存儲單元(15)，所述存儲單元(1 根據(jù)由設置值指定的指定區(qū)域在第一區(qū)中設置第二區(qū)，所述設置值被用來設置用于從所述圖像信號切割圖像的范圍；定時調(diào)節(jié)單元(16)，所述定時調(diào)節(jié)單元(16)調(diào)節(jié)所述圖像信號被從所述圖像傳感器 (11)讀出以將所述圖像信號寫在所述存儲單元(1 中的定時、以及所述圖像信號被從所述存儲單元(15)讀出的定時；圖像轉(zhuǎn)換處理單元(131)，所述圖像轉(zhuǎn)換處理單元(131)對來自從所述圖像傳感器 (11)讀出的所述圖像信號的圖像執(zhí)行預定處理，針對每個幀通過調(diào)節(jié)定時并因此改變用于寫入所述圖像信號的幀來在不同的幀時段中、在所述第一區(qū)中交替地寫入與來自從所述圖像傳感器(11)輸入的所述圖像信號的全圖像相對應的第一圖像信號或者與對應于所述全圖像的一部分的部分圖像相對應的第二圖像信號，并且對于與所述第一區(qū)中寫入的圖像信號不同的圖像信號，針對該圖像信號的幀時段將該圖像信號寫在所述第二區(qū)中；以及輸出單元(18)，所述輸出單元(18)將以連續(xù)的掃描定時從所述第一區(qū)和所述第二區(qū)讀出的所述第一圖像信號和所述第二圖像信號轉(zhuǎn)換并輸出成預定格式的圖像信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的捕捉設備，還包括顯示控制單元(17)，所述顯示控制單元 (17)在顯示單元上顯示其尺寸和位置響應于來自用戶的操作輸入而改變的窗口，以用于顯示來自從所述輸出單元(18)輸出的圖像信號的圖像，其中，控制單元(14)基于所述窗口的尺寸和位置來生成所述設置值。
3.根據(jù)權利要求2所述的捕捉設備，還包括圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元(12)，所述圖像質(zhì)量調(diào)節(jié)單元(1 執(zhí)行對所述圖像傳感器(11)的操作的控制，并且針對每個幀以圖像信號被從所述圖像傳感器(11)加載的定時而對所述第一圖像信號和所述第二圖像信號執(zhí)行對用于調(diào)節(jié)來自所述第一區(qū)和所述第二區(qū)中寫入的所述第一圖像信號和所述第二圖像信號的圖像的圖像質(zhì)量的不同控制。
4.根據(jù)權利要求3所述的捕捉設備，其中，所述顯示控制單元(17)在畫中畫子畫面上顯示被切割為所述指定區(qū)域的第二圖像。
5.根據(jù)權利要求3所述的捕捉設備，其中，所述顯示控制單元(17)在畫中畫全畫面上顯示被切割為所述指定區(qū)域的第二圖像，并且在子畫面上顯示第一圖像。
6.根據(jù)權利要求2所述的捕捉設備，其中，所述圖像轉(zhuǎn)換處理單元(131)在所述第一區(qū)中寫入所述第二圖像信號，并且在所述第二區(qū)中寫入所述第一圖像信號。
7.根據(jù)權利要求4到6中的任一項所述的捕捉設備，其中所述捕捉設備(1)被安裝在車體或船體上，并且所述圖像傳感器(11)對來自所述車體或所述船體附近的對象的光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，并且生成所述圖像信號。
8.一種捕捉系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求1到7中的任一項的捕捉設備(1)，以及包括顯示單元的顯示設備0)，所述顯示單元顯示來自從所述輸出單元(18)輸出的圖像信號的圖像。
9. 一種捕捉方法，包括以下步驟 通過對來自對象的光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換來生成圖像信號；由存儲單元(1 在與由設置值指定的指定區(qū)域相對應的第一區(qū)中設置第二區(qū)，所述設置值被用來設置用于從所述圖像信號切割圖像的范圍；調(diào)節(jié)所述圖像信號被從圖像傳感器(11)讀出以將所述圖像信號寫在所述存儲單元 (15)中的定時以及所述圖像信號被從所述存儲單元(15)讀出的定時；對來自從所述圖像傳感器(11)讀出的所述圖像信號的圖像執(zhí)行預定處理以調(diào)節(jié)定時，針對每個幀通過改變用于寫入所述圖像信號的幀來在不同的幀時段中、在所述第一區(qū)中交替地寫入與來自從所述圖像傳感器(11)輸入的所述圖像信號的全圖像相對應的第一圖像信號或者與對應于所述全圖像的一部分的部分圖像相對應的第二圖像信號，并且對于與所述第一區(qū)中寫入的圖像信號不同的圖像信號，針對該圖像信號的幀時段將該圖像信號寫在所述第二區(qū)中；以及將以連續(xù)的掃描定時從所述第一區(qū)和所述第二區(qū)讀出的所述第一圖像信號和所述第二圖像信號轉(zhuǎn)換并輸出成預定格式的圖像信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了捕捉設備、捕捉系統(tǒng)和捕捉方法。該捕捉設備包括生成圖像信號的圖像傳感器(11)；其第一區(qū)中設置第二區(qū)的存儲單元(15)；定時調(diào)節(jié)單元(16)，它調(diào)節(jié)圖像信號被讀出以將圖像信號寫在存儲單元(15)中的定時以及圖像信號被從存儲單元(15)讀出的定時；圖像轉(zhuǎn)換處理單元(131)，其對圖像執(zhí)行預定處理，在不同的幀時段中、在第一區(qū)中交替地寫入與全圖像相對應的第一圖像信號或者與部分圖像相對應的第二圖像信號，并且將與第一區(qū)中寫入的圖像信號不同的圖像信號寫在第二區(qū)中；以及輸出單元(18)，其將第一圖像信號和第二圖像信號轉(zhuǎn)換并輸出成預定格式的圖像信號。
文檔編號B60R1/00GK102547229SQ20111031937
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權日2010年10月14日
發(fā)明者小林誠司, 弗萊德瑞克·瑪麗 申請人:索尼公司, 索尼歐洲有限公司