專(zhuān)利名稱(chēng)：攝像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像系統(tǒng)和圖像傳感器，其通過(guò)對(duì)X-Y尋址系統(tǒng)中的圖像傳感器的輸出信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理來(lái)輸出圖像。更具體地說(shuō)，它涉及信號(hào)處理技術(shù)，其用在圖像傳感器中的圖像拾取單元的寬高比與用于顯示/打印圖像的輸出設(shè)備的寬高比不同的情況下。
背景技術(shù)：
圖4示出使用常規(guī)圖像傳感器的攝像系統(tǒng)。在圖4中，標(biāo)記100代表圖像傳感器，標(biāo)記200代表信號(hào)處理電路(DSP)。圖像傳感器100包括圖像拾取單元(區(qū)域傳感器)101，其通過(guò)X-Y尋址系統(tǒng)執(zhí)行掃描；水平掃描單元102，其根據(jù)X-Y尋址系統(tǒng)沿著水平方向掃描圖像拾取單元101；垂直掃描單元103，其沿著垂直方向執(zhí)行掃描；以及用于輸出圖像信號(hào)的輸出單元104，該圖像信號(hào)作為通過(guò)水平掃描單元102和垂直掃描單元103掃描圖像拾取單元101的結(jié)果而讀出。
圖像拾取單元101具有多個(gè)單位像素101a在其中排列成交叉矩陣的結(jié)構(gòu)。每個(gè)單位像素101a由用于光電轉(zhuǎn)換入射光的光電轉(zhuǎn)換元件101b、用于讀出在光電轉(zhuǎn)換元件101b中獲得的圖像信號(hào)的讀出單元101c和用于復(fù)位光電轉(zhuǎn)換元件101b的復(fù)位單元101d組成。通常情況下，圖像拾取單元101的寬高比是4∶3，并且其典型的示例是640(像素)×480(像素)。
信號(hào)處理電路200包括用于管理系統(tǒng)的CPU 201；用于輸出根據(jù)來(lái)自CPU 201的驅(qū)動(dòng)控制來(lái)驅(qū)動(dòng)控制圖像傳感器100的控制信號(hào)(傳感器驅(qū)動(dòng)脈沖)Sc的定時(shí)信號(hào)發(fā)生器(TG)202；用于對(duì)從圖像傳感器100輸出的圖像信號(hào)So執(zhí)行采樣和A/D轉(zhuǎn)換的AFE(模擬前端)203；用于通過(guò)根據(jù)來(lái)自CPU 201的指令通過(guò)使用存儲(chǔ)器207對(duì)從AFE 203輸出的數(shù)字信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理的信號(hào)處理器204；用于存儲(chǔ)在信號(hào)處理器204中獲得的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器207；用于向外部輸出在信號(hào)處理器204中處理過(guò)的信號(hào)的I/F(接口)單元205；和用于根據(jù)來(lái)自CPU 201的指令控制存儲(chǔ)器207的存儲(chǔ)器控制器206。
通過(guò)X-Y尋址系統(tǒng)掃描圖像拾取單元101的水平掃描單元102和垂直掃描單元103由來(lái)自信號(hào)處理電路200的定時(shí)信號(hào)發(fā)生器202的控制信號(hào)Sc驅(qū)動(dòng)。
CPU 201通過(guò)定時(shí)信號(hào)發(fā)生器202將用于驅(qū)動(dòng)的控制信號(hào)Sc傳送至圖像傳感器100。因此，CPU 201將水平掃描單元102和垂直掃描單元103控制在通過(guò)水平掃描單元102的掃描是主掃描而通過(guò)垂直掃描單元103的掃描是副掃描的狀態(tài)下。根據(jù)上述的掃描控制來(lái)掃描圖像拾取單元101，使之能獲得目標(biāo)圖像。
從輸出單元104輸出的圖像信號(hào)So輸入至信號(hào)處理電路200。圖像信號(hào)So在AFE 203中采樣和A/D轉(zhuǎn)換，并且傳輸至信號(hào)處理器204。信號(hào)處理器204通過(guò)對(duì)圖像信號(hào)So執(zhí)行信號(hào)處理產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，暫時(shí)將產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器207中，并隨后讀出該數(shù)據(jù)。信號(hào)處理器204當(dāng)從存儲(chǔ)器207讀出圖像數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行圖像的交叉轉(zhuǎn)換。
圖5A和圖5B示出圖像數(shù)據(jù)輸出至矩形輸出設(shè)備300的狀態(tài)，矩形輸出設(shè)備300應(yīng)用在便攜式電話(huà)和類(lèi)似設(shè)備中。在矩形輸出設(shè)備300中，寬高比(3∶4)與上述圖像傳感器100的寬高比相反。也就是說(shuō)，在圖像拾取單元101中，水平方向的尺寸是640像素而垂直方向的尺寸是480像素(VGA(視頻圖形陣列))。在輸出設(shè)備300中，水平方向的尺寸是480像素，而垂直方向的尺寸是640像素。
如圖5A所示，在作為主掃描方向的水平方向上掃描圖像拾取單元101。這樣，就目標(biāo)而言，讀出方向變成水平方向。在圖中，B1是圖像數(shù)據(jù)，其作為來(lái)自圖像傳感器100輸出單元104的圖像信號(hào)So而輸出。圖像數(shù)據(jù)B1具有640(像素)×480(像素)的視角。圖像數(shù)據(jù)B 1通過(guò)信號(hào)處理電路200的AFE 203輸入至信號(hào)處理器204。
如圖5B所示，CPU 201控制信號(hào)處理器204，并且信號(hào)處理器204通過(guò)從640(像素)×480(像素)視角的圖像數(shù)據(jù)B 1以輸出設(shè)備300的480(像素)×640(像素)的視角范圍剪切出數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)B2。圖像數(shù)據(jù)B2為了與輸出設(shè)備300對(duì)準(zhǔn)視角而生成。圖像數(shù)據(jù)B2通過(guò)I/F單元205輸出至輸出設(shè)備300。輸出設(shè)備300輸出(顯示或打印)480(像素)×480(像素)視角的方形圖像數(shù)據(jù)B2。
圖6A和圖6B示出拾取和輸出圖像的狀態(tài)，其是以圖像傳感器100的寬高比與輸出設(shè)備300的寬高比對(duì)準(zhǔn)的方式來(lái)拾取和輸出圖像的。在這種情況下，圖像拾取元件旋轉(zhuǎn)90°(圖中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°)以拾取圖像，以便在旋轉(zhuǎn)后，原來(lái)的水平掃描方向變成從目標(biāo)的底端向頂端的垂直行為。圖6A示出在原來(lái)視角(目標(biāo)的原始方向)獲得的圖像數(shù)據(jù)B4的狀態(tài)。因此，在這種情況下可以認(rèn)為橫向拾取目標(biāo)作為圖像。這樣，在輸出時(shí)，它可以使用存儲(chǔ)器207來(lái)旋轉(zhuǎn)90°(圖中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°)，以便如圖6B所示作為圖像數(shù)據(jù)B5而輸出。
作為與上述不同的另一相關(guān)技術(shù)，存在如日本未審專(zhuān)利公開(kāi)2002-13564所公開(kāi)的圖像傳感器，其中圖像拾取單元的交叉像素形成方形，以便可以通過(guò)用輸出設(shè)備的寬高比對(duì)準(zhǔn)寬高比而執(zhí)行輸出。
在常規(guī)的圖像拾取設(shè)備中，為了通過(guò)保持它的拾取視角輸出圖像，由于像素以圖5所示的方式剪切，所以犧牲一些像素(640(像素)×480(像素)→480(像素)×480(像素))。并且，在輸出設(shè)備300中，圖5B的垂直方向上在兩處區(qū)域產(chǎn)生不必要的范圍B3。
進(jìn)一步，為了具有旋轉(zhuǎn)圖像，有必要提供如圖6所示的存儲(chǔ)器并執(zhí)行在存儲(chǔ)器中旋轉(zhuǎn)圖像的處理。也就是說(shuō)，有必要在攝像系統(tǒng)中為了一幀或多幀而具有存儲(chǔ)器，這增加攝像系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)獲得其寬高比和所使用的輸出設(shè)備一致的輸出圖像，而不產(chǎn)生不必要的圖像。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的攝像系統(tǒng)包括X-Y尋址系統(tǒng)的圖像拾取單元；用于根據(jù)該X-Y尋址系統(tǒng)掃描所述圖像拾取單元的水平掃描單元和垂直掃描單元；主掃描方向控制器，根據(jù)確定主掃描方向是水平方向還是垂直方向的主掃描方向控制信號(hào)，通過(guò)將所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元之一作為所述主掃描方向并將另一個(gè)作為副掃描方向來(lái)執(zhí)行控制；用于輸出圖像信號(hào)的輸出單元，該圖像信號(hào)作為由所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元掃描所述圖像拾取單元的結(jié)果而讀出；信號(hào)處理電路，產(chǎn)生所述主掃描方向控制信號(hào)，并根據(jù)和所述輸出單元連接的輸出設(shè)備的輸出像素?cái)?shù)目，剪切從所述輸出單元輸出的所述圖像數(shù)據(jù)，其中假定將所述輸出設(shè)備的水平方向像素?cái)?shù)目和垂直方向像素?cái)?shù)目中的較大像素?cái)?shù)目設(shè)為基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目，那么所述圖像拾取單元的像素?cái)?shù)目在水平方向和垂直方向上都等于或大于該基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目。
在所述圖像拾取單元中最小圖像數(shù)據(jù)尺寸設(shè)為基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目×基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目。在這種情況下，水平方向上的像素?cái)?shù)目和垂直方向上的像素?cái)?shù)目可以彼此相等或不相等。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述圖像拾取單元優(yōu)選具有排列成交叉矩陣的單位像素。每個(gè)所述單位像素包括用于光電轉(zhuǎn)換入射光的光電轉(zhuǎn)換元件；用于讀出在所述光電轉(zhuǎn)換元件中獲得的圖像信號(hào)的讀出單元；和用于復(fù)位所述光電轉(zhuǎn)換元件的復(fù)位單元。
本發(fā)明的圖像傳感器包括X-Y尋址系統(tǒng)的圖像拾取單元；用于根據(jù)該X-Y尋址系統(tǒng)掃描所述圖像拾取單元的水平掃描單元和垂直掃描單元；主掃描方向控制器，根據(jù)確定主掃描方向是水平方向還是垂直方向的主掃描方向控制信號(hào)，通過(guò)將所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元之一作為所述主掃描方向并將另一個(gè)作為副掃描方向來(lái)執(zhí)行控制；用于輸出圖像信號(hào)的輸出單元，該圖像信號(hào)作為由所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元掃描所述圖像拾取單元的結(jié)果而讀出。
在上述結(jié)構(gòu)中，對(duì)于所述輸出設(shè)備的水平方向上的像素?cái)?shù)目和垂直方向上的像素?cái)?shù)目而言，優(yōu)選將與所述輸出單元相連的輸出設(shè)備的較大像素?cái)?shù)目設(shè)為大于所述基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目。進(jìn)一步，優(yōu)選使所述圖像拾取單元的水平方向上的像素?cái)?shù)目和垂直方向上的像素?cái)?shù)目彼此相等。
為了不改變所述圖像數(shù)據(jù)的方向?qū)D像數(shù)據(jù)輸出至所述輸出設(shè)備，在所述信號(hào)處理電路中，將所述圖像數(shù)據(jù)剪切至與所述輸出設(shè)備的視角尺寸一致。所述圖像數(shù)據(jù)的視角尺寸處在充分覆蓋所述輸出設(shè)備的視角尺寸的尺寸上。這樣，即使所述圖像數(shù)據(jù)的一部分被剪切掉，以輸出至具有不同寬高比的所述輸出設(shè)備，圖像尺寸仍沒(méi)有犧牲并且不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的不必要區(qū)域。
進(jìn)一步，為了將對(duì)于目標(biāo)而言通過(guò)改變所述圖像拾取單元的方向拾取的所述圖像數(shù)據(jù)輸出至所述輸出設(shè)備，所述信號(hào)處理電路輸出所述主掃描方向控制信號(hào)。根據(jù)所述主掃描方向控制信號(hào)，所述主掃描方向控制器將所述主掃描方向從水平方向轉(zhuǎn)換至垂直方向。接著，所述圖像數(shù)據(jù)在所述信號(hào)處理電路中被剪切，以使視角尺寸與所述輸出設(shè)備的視角尺寸一致。通過(guò)關(guān)于目標(biāo)改變所述圖像拾取單元的方向和轉(zhuǎn)換所述主掃描方向所獲得的乘數(shù)效應(yīng)，甚至沒(méi)有必要為了將所述圖像數(shù)據(jù)輸出至具有不同寬高比的所述輸出設(shè)備而改變寬高比。因此，沒(méi)有必要為了旋轉(zhuǎn)所述圖像數(shù)據(jù)而提供存儲(chǔ)器。
就本發(fā)明而言，為了將所述圖像數(shù)據(jù)輸出至具有不同寬高比的所述輸出設(shè)備，所述圖像數(shù)據(jù)的尺寸沒(méi)有犧牲，以致可以避免在所述圖像拾取單元中產(chǎn)生不必要的像素區(qū)域。另外，為了獲得旋轉(zhuǎn)的圖像，可以在沒(méi)有用于旋轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)器的情況下就能獲得具有與所述輸出設(shè)備一致的寬高比的輸出圖像。
在本發(fā)明的圖像傳感器和攝像系統(tǒng)中，為了將所述圖像數(shù)據(jù)輸出至具有不同寬高比的所述輸出設(shè)備，所述圖像數(shù)據(jù)的尺寸沒(méi)有犧牲，這樣可以避免在所述圖像拾取單元中產(chǎn)生不必要的像素區(qū)域。另外，為了獲得旋轉(zhuǎn)的圖像，也可以省略用來(lái)旋轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)器。因此，本發(fā)明可以有效地應(yīng)用于便攜式電話(huà)和類(lèi)似設(shè)備的要求降低成本和減少尺寸的小型攝像系統(tǒng)等中。


本發(fā)明的其它目的從下面對(duì)較佳實(shí)施例和附加權(quán)利要求的描述中將變得清楚。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解通過(guò)具體化本發(fā)明可能存在本發(fā)明的許多其它優(yōu)點(diǎn)。
圖1是用于示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2A和圖2B示出了在實(shí)施例的攝像系統(tǒng)中執(zhí)行的正常讀出。
圖3A和圖3B示出了在實(shí)施例的攝像系統(tǒng)中執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)圖像讀出。
圖4是用于示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的攝像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5A和圖5B示出了在相關(guān)技術(shù)的攝像系統(tǒng)中執(zhí)行的正常讀出。
圖6A和圖6B示出了在相關(guān)技術(shù)的攝像系統(tǒng)中執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)圖像讀出。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的攝像系統(tǒng)的實(shí)施例。在每幅圖中，存儲(chǔ)器、定時(shí)信號(hào)發(fā)生器和AFE示出在信號(hào)處理電路(DSP)的內(nèi)部。然而，它們可以提供在信號(hào)處理電路的外部。
(實(shí)施例)圖1是用于示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。該攝像系統(tǒng)由圖像傳感器100和信號(hào)處理電路200組成。
圖像傳感器100包括圖像拾取單元(區(qū)域傳感器)101、水平掃描單元102、垂直掃描單元103、輸出單元104和主掃描方向控制器105。
圖像拾取單元(區(qū)域傳感器)101被X-Y尋址系統(tǒng)掃描。水平掃描單元102根據(jù)X-Y尋址系統(tǒng)在水平方向上掃描圖像拾取單元101。垂直掃描單元根據(jù)X-Y尋址系統(tǒng)在垂直方向上掃描圖像拾取單元101。上面描述的圖像拾取單元101的水平和垂直方向是指當(dāng)它安裝在第一地點(diǎn)時(shí)圖像拾取單元101的方向。因此，在以下的描述中，圖像拾取單元101的每個(gè)方向分別指水平方向(初始狀態(tài))和垂直方向(初始狀態(tài))。
輸出單元104輸出作為水平掃描單元102和垂直掃描單元103掃描圖像拾取單元101的結(jié)果而讀出的圖像信號(hào)。主掃描方向控制器105根據(jù)確定主掃描方向是水平方向(初始狀態(tài))還是垂直方向(初始狀態(tài))的主掃描方向控制信號(hào)，控制水平掃描單元102和垂直掃描單元103。
圖像拾取單元101由例如MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器組成。然而，圖像拾取單元101可以由諸如CCD(電荷耦合器件)之類(lèi)的其它器件組成。圖像拾取單元101具有多個(gè)單位像素101a在其中排列成交叉矩陣形的結(jié)構(gòu)。單位像素101a包括用于光電轉(zhuǎn)換入射光的光電轉(zhuǎn)換元件101b、用于讀出在光電轉(zhuǎn)換元件101b中獲得的圖像信號(hào)的讀出單元101c、和用于復(fù)位光電轉(zhuǎn)換元件101b的復(fù)位單元101d。
信號(hào)處理電路200由DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)組成。信號(hào)處理電路200包括CPU 201、定時(shí)信號(hào)發(fā)生器(TG)202、AFE(模擬前端)203、信號(hào)處理器204和I/F(接口)單元205。
CPU 201管理該系統(tǒng)。定時(shí)信號(hào)發(fā)生器(TG)202輸出控制信號(hào)(傳感器驅(qū)動(dòng)脈沖)Sc。控制信號(hào)Sc是根據(jù)來(lái)自CPU 201的驅(qū)動(dòng)控制來(lái)驅(qū)動(dòng)控制圖像傳感器100的信號(hào)。AFE 203執(zhí)行從圖像傳感器100輸出的圖像信號(hào)So的采樣和A/D轉(zhuǎn)換。信號(hào)處理器204根據(jù)來(lái)自CPU 201的指令對(duì)從AFE 203輸出的數(shù)字信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理。I/F單元205向外部輸出在信號(hào)處理器204中處理過(guò)的信號(hào)。當(dāng)在信號(hào)處理器204和I/F單元205中對(duì)圖像信號(hào)So執(zhí)行信號(hào)處理時(shí)，圖像信號(hào)So的主副掃描方向與來(lái)自圖像傳感器100的其輸出方向保持一致。這樣，當(dāng)圖像信號(hào)So從I/F單元205輸出，并在下述的輸出設(shè)備300中作輸出處理(顯示或打印)時(shí)，主副掃描方向是圖像拾取單元101的主副掃描方向。
不同于相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖4)，在本實(shí)施例中，沒(méi)有必要提供用于旋轉(zhuǎn)圖像的存儲(chǔ)器控制器206和存儲(chǔ)器207。
當(dāng)從系統(tǒng)外部或內(nèi)部提供用于旋轉(zhuǎn)處理的指令時(shí)，CPU 201確定圖像拾取單元101的主掃描方向，并通過(guò)定時(shí)信號(hào)發(fā)生器202將指示確定的主掃描方向的主掃描方向控制信號(hào)傳送至圖像傳感器100。主掃描方向控制信號(hào)作為控制信號(hào)Sc提供給圖像傳感器100。
CPU 201確定是沿著水平方向(將水平方向(初始狀態(tài))作為主掃描方向)讀出還是沿著垂直方向(將垂直方向作為主掃描方向)讀出。當(dāng)確定沿著垂直方向讀出時(shí)，CPU 201輸出主掃描方向控制信號(hào)，其指示用于將讀出方向改變90°的方向轉(zhuǎn)換控制。特別地，在當(dāng)前主掃描方向是垂直方向(初始狀態(tài))的情況下，CPU 201傳送用于指示將主掃描方向(讀出方向)改變90°的主掃描方向控制信號(hào)。同時(shí)，當(dāng)確定沿著水平方向讀出時(shí)，CPU 201輸出主掃描方向控制信號(hào)，其指示用于將讀出方向保持原樣的方向轉(zhuǎn)換控制。特別地，在當(dāng)前主掃描方向是水平方向(初始狀態(tài))的情況下(通常處于這種狀態(tài))，CPU 201傳送用于將主掃描方向(讀出方向)保持原樣的主掃描方向控制信號(hào)。
主掃描方向控制器105根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理電路200的主掃描方向控制信號(hào)控制水平掃描單元102和垂直掃描單元103。于是，主掃描方向控制器105將主掃描方向控制在與主掃描方向控制信號(hào)一致的方向上。
圖2是用于描述圖像拾取單元101的輸出形式和輸出設(shè)備的輸出(顯示)形式之間的差異的圖示。在本實(shí)施例中，在顯示或復(fù)制來(lái)自信號(hào)處理電路200提供的圖像輸出的輸出設(shè)備300中，主掃描方向與圖像拾取單元101(信號(hào)處理電路200)的主掃描方向保持相同。然而，其寬高比與圖像拾取單元101的寬高比不同。在本發(fā)明中，假如將輸出設(shè)備300具有較大像素?cái)?shù)目側(cè)的像素?cái)?shù)目取作基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目，那么方形的圖像拾取單元101側(cè)的像素?cái)?shù)目與基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目相等。然而，為了實(shí)施本發(fā)明，方形圖像拾取單元101一側(cè)的像素?cái)?shù)目可以是任何數(shù)，只要它大于基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目即可。然而，在本實(shí)施例中，為了經(jīng)濟(jì)效率，方形圖像拾取單元101一側(cè)的像素?cái)?shù)目與基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目相等。
特別地，在輸出設(shè)備300中，水平方向上像素?cái)?shù)目的大小設(shè)為480像素，而垂直方向上像素?cái)?shù)目的大小設(shè)為640像素。這是與所謂的VGA一致的形式。同時(shí)，圖像拾取單元101是方形，其一側(cè)具有與輸出設(shè)備300的較大像素?cái)?shù)目側(cè)相同的像素?cái)?shù)目，也就是，等于其垂直方向上像素?cái)?shù)目的大小(640像素)。
接下來(lái)描述按照上述方式構(gòu)成的本實(shí)施例的攝像系統(tǒng)的操作。首先，如圖2所示，在目標(biāo)的實(shí)際水平和垂直方向與圖像拾取單元101的水平和垂直方向(初始狀態(tài))對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下拾取圖像，并將在方形的圖像拾取單元101中拾取的圖像信號(hào)輸出至矩形的輸出設(shè)備300，在以上情況下描述操作的控制。特別地，在這種圖像拾取形式中，拾取圖像同時(shí)保持?jǐn)z像系統(tǒng)具有圖像拾取單元101的水平和垂直方向(初始狀態(tài))。
首先，旋轉(zhuǎn)處理指令(不處理)從系統(tǒng)外部或系統(tǒng)內(nèi)部提供給CPU 201。為了產(chǎn)生這樣的旋轉(zhuǎn)處理指令，攝像系統(tǒng)需要提供角度傳感器400。角度傳感器400測(cè)量攝像系統(tǒng)在拾取圖像時(shí)面對(duì)的方向，并基于測(cè)量結(jié)果提供旋轉(zhuǎn)處理指令。
一旦接收到旋轉(zhuǎn)處理指令(不處理)，CPU 201就產(chǎn)生主掃描方向控制信號(hào)，其指示圖像拾取單元101的水平方向(初始狀態(tài))作為主掃描方向X1，垂直方向作為副掃描方向。接著，CPU 201通過(guò)定時(shí)信號(hào)發(fā)生器202將控制信號(hào)傳送至圖像傳感器100。
一旦接收到這樣的主掃描方向控制信號(hào)，主掃描方向控制器105執(zhí)行不改變主掃描方向的控制。也就是說(shuō)，控制水平掃描單元102和垂直掃描單元103，使得通過(guò)水平掃描單元102的掃描變成主掃描，而通過(guò)垂直掃描單元103的掃描變成副掃描。
于是，就在主掃描方向X1是水平方向(初始狀態(tài))的狀態(tài)下掃描圖像拾取單元101。此時(shí)，如圖2所示，讀出方向(主掃描方向)保持在水平方向(初始狀態(tài))。在這種狀態(tài)下圖像拾取單元101拾取的圖像信號(hào)So從圖像傳感器100的輸出單元104輸出。圖像數(shù)據(jù)就變成與按照這種方式輸出的圖像信號(hào)So一致的如圖2A所示的數(shù)據(jù)A1。
與圖像拾取單元101的形狀一致，圖像數(shù)據(jù)A1的視角變成640(像素)×640(像素)，并且目標(biāo)的垂直方向也保持在圖像拾取單元101的垂直方向上。具有這樣性質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)A1通過(guò)信號(hào)處理電路200的AFE 203輸入至信號(hào)處理器204。
CPU 201控制信號(hào)處理器204。信號(hào)處理器204從640(像素)×640(像素)視角的圖像數(shù)據(jù)A1以輸出設(shè)備300的480(像素)×640(像素)視角范圍剪切數(shù)據(jù)，以形成圖像數(shù)據(jù)A2。形成的圖像數(shù)據(jù)A2通過(guò)I/F單元205輸出至輸出設(shè)備300。輸出設(shè)備300以水平方向480(像素)×垂直方向640(像素)的視角輸出(顯示或打印)矩形圖像數(shù)據(jù)A2。
如上所述，在本實(shí)施例中，很有可能通過(guò)簡(jiǎn)單地剪切圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行具有與輸出設(shè)備300的寬高比一致的寬高比的輸出。這樣，不包括圖像的區(qū)域沒(méi)有產(chǎn)生在輸出設(shè)備300中。進(jìn)一步，很可能對(duì)準(zhǔn)圖像傳感器100的視角和輸出設(shè)備300的視角。
接下來(lái)，如圖3所示，在目標(biāo)的實(shí)際垂直方向(水平方向)與圖像拾取單元101的水平方向(垂直方向)對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下拾取圖像，并通過(guò)保持目標(biāo)的水平和垂直方向，將在方形的圖像拾取單元101中拾取的圖像信號(hào)輸出至矩形的輸出設(shè)備300，在以上情況下描述操作的控制。特別地，在這種圖像拾取形式中，拾取圖像同時(shí)將圖像拾取單元101傾斜90°。
首先，旋轉(zhuǎn)處理指令(90°)從系統(tǒng)外部或系統(tǒng)內(nèi)部提供給CPU 201。例如，旋轉(zhuǎn)處理指令(90°)從角度傳感器400提供給CPU 201。
一旦接收到旋轉(zhuǎn)處理指令(90°)，CPU 201就產(chǎn)生主掃描方向控制信號(hào)，其將圖像拾取單元101的垂直方向(初始狀態(tài))指示為主掃描方向Y1，并通過(guò)定時(shí)信號(hào)發(fā)生器202將主掃描方向控制信號(hào)傳送至圖像傳感器100。一旦接收到這樣的主掃描方向控制信號(hào)，主掃描方向控制器105就控制垂直掃描單元103和水平掃描單元102，使得通過(guò)垂直掃描單元103的掃描變成主掃描，而通過(guò)水平掃描單元102的掃描變成副掃描。
于是，如圖3所示，在主掃描方向Y1是垂直方向(初始狀態(tài))的狀態(tài)下掃描圖像拾取單元101。此時(shí)，讀出方向從水平方向(初始狀態(tài))變化至垂直方向(初始狀態(tài))。在這種狀態(tài)下，圖像拾取單元101拾取的圖像信號(hào)So從圖像傳感器100的輸出單元104輸出。
圖像數(shù)據(jù)就變成與按照這種方式輸出的圖像信號(hào)So一致的如圖3A所示的數(shù)據(jù)A3。與圖像拾取單元101的形狀一致，圖像數(shù)據(jù)A3的視角變成640(像素)×640(像素)。然而，目標(biāo)的垂直方向變化至圖像拾取單元101的水平方向(初始狀態(tài))，而目標(biāo)的水平方向變化至圖像拾取單元101的垂直方向(初始狀態(tài))。具有這樣性質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)A3通過(guò)信號(hào)處理電路200的AFE 203輸入至信號(hào)處理器204。
CPU 201控制信號(hào)處理器204。信號(hào)處理器204從640(像素)×640(像素)視角的圖像數(shù)據(jù)A3以輸出設(shè)備300的480(像素)×640(像素)視角范圍剪切數(shù)據(jù)，以形成圖像數(shù)據(jù)A4。剪切后的視角沿著拾取圖像時(shí)是垂直方向的主掃描方向Y1(目標(biāo)的水平方向)變成480(像素)，沿著拾取圖像時(shí)是水平方向的副掃描方向(目標(biāo)的垂直方向)變成640(像素)。剪切的圖像數(shù)據(jù)A4通過(guò)I/F單元205輸出至輸出設(shè)備300。
在輸出設(shè)備300中，主掃描方向Y1(目標(biāo)的水平方向)保持在主掃描方向(水平方向)上，而副掃描方向(目標(biāo)的垂直方向)保持在副掃描方向(垂直方向)上。因此，在輸出設(shè)備300中，在拾取圖像時(shí)沿著主掃描方向(目標(biāo)的水平方向)有480像素，在拾取圖像時(shí)沿著副掃描方向(目標(biāo)的垂直方向)有640像素。輸出設(shè)備300以480(像素)×640(像素)的視角輸出(顯示或打印)矩形圖像數(shù)據(jù)A4。
按照上述方式，在如果關(guān)于圖像拾取單元101的水平和垂直方向(初始狀態(tài))的外觀旋轉(zhuǎn)90°的狀態(tài)下，可以獲得圖像數(shù)據(jù)A4。為了對(duì)外觀執(zhí)行這樣的旋轉(zhuǎn)處理，沒(méi)有必要為了旋轉(zhuǎn)處理在信號(hào)處理電路200內(nèi)提供存儲(chǔ)器。
通過(guò)參照較佳實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，元件的各種組合和修改都有可能不脫離所附權(quán)利要求的精神和主要范圍。
權(quán)利要求
1.一種攝像系統(tǒng)，包括X-Y尋址系統(tǒng)的圖像拾取單元；用于根據(jù)該X-Y尋址系統(tǒng)掃描所述圖像拾取單元的水平掃描單元和垂直掃描單元；主掃描方向控制器，根據(jù)確定主掃描方向是水平方向還是垂直方向的主掃描方向控制信號(hào)，通過(guò)將所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元之一作為所述主掃描方向并將另一個(gè)作為副掃描方向來(lái)執(zhí)行控制；用于輸出圖像信號(hào)的輸出單元，該圖像信號(hào)作為由所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元掃描所述圖像拾取單元的結(jié)果而讀出；和信號(hào)處理電路，產(chǎn)生所述主掃描方向控制信號(hào)，并根據(jù)和所述輸出單元連接的輸出設(shè)備的輸出像素?cái)?shù)目，剪切從所述輸出單元輸出的所述圖像數(shù)據(jù)，其中假定將所述輸出設(shè)備的水平方向像素?cái)?shù)目和垂直方向像素?cái)?shù)目中的較大像素?cái)?shù)目設(shè)為基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目，那么所述圖像拾取單元的像素?cái)?shù)目在水平方向和垂直方向上都等于或大于該基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像系統(tǒng)，其中所述圖像拾取單元的所述水平方向像素?cái)?shù)目和所述垂直方向像素?cái)?shù)目彼此相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像系統(tǒng)，其中所述圖像拾取單元具有排列成交叉矩陣的單位像素，每個(gè)所述單位像素包括用于光電轉(zhuǎn)換入射光的光電轉(zhuǎn)換元件；用于讀出在所述光電轉(zhuǎn)換元件中獲得的圖像信號(hào)的讀出單元；和用于復(fù)位所述光電轉(zhuǎn)換元件的復(fù)位單元。
4.一種圖像傳感器，包括X-Y尋址系統(tǒng)的圖像拾取單元；用于根據(jù)該X-Y尋址系統(tǒng)掃描所述圖像拾取單元的水平掃描單元和垂直掃描單元；主掃描方向控制器，根據(jù)確定主掃描方向是水平方向還是垂直方向的主掃描方向控制信號(hào)，通過(guò)將所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元之一作為所述主掃描方向并將另一個(gè)作為副掃描方向來(lái)執(zhí)行控制；和用于輸出圖像信號(hào)的輸出單元，該圖像信號(hào)作為由所述水平掃描單元和所述垂直掃描單元掃描所述圖像拾取單元的結(jié)果而讀出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其中假定將與所述輸出單元相連的所述輸出設(shè)備的水平方向像素?cái)?shù)目和垂直方向像素?cái)?shù)目中的較大像素?cái)?shù)目設(shè)為基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目，那么所述圖像拾取單元的像素?cái)?shù)目在水平方向和垂直方向上都等于或大于所述基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中所述圖像拾取單元的所述水平方向像素?cái)?shù)目和所述垂直方向像素?cái)?shù)目彼此相等。
全文摘要
本發(fā)明的攝像系統(tǒng)包括X－Y尋址系統(tǒng)的圖像拾取單元；用于根據(jù)該X－Y尋址系統(tǒng)掃描該圖像拾取單元的水平掃描單元和垂直掃描單元；主掃描方向控制器，根據(jù)確定主掃描方向是水平方向還是垂直方向的主掃描方向控制信號(hào)，通過(guò)將所述水平掃描單元和垂直掃描單元之一作為所述主掃描方向并將另一個(gè)作為副掃描方向來(lái)執(zhí)行控制；用于輸出圖像信號(hào)的輸出單元，該圖像信號(hào)作為由所述水平掃描單元和垂直掃描單元掃描所述圖像拾取單元的結(jié)果而讀出；信號(hào)處理電路，產(chǎn)生所述主掃描方向控制信號(hào)，并根據(jù)和所述輸出單元連接的輸出設(shè)備的輸出像素?cái)?shù)目，剪切從所述輸出單元輸出的所述圖像數(shù)據(jù)。假定將所述輸出設(shè)備的水平方向像素?cái)?shù)目和垂直方向像素?cái)?shù)目中的較大像素?cái)?shù)目設(shè)為基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目，那么所述圖像拾取單元的像素?cái)?shù)目在水平方向和垂直方向上都等于或大于該基準(zhǔn)像素?cái)?shù)目。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1744677SQ200510093848
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者米田耕二郎, 巖澤高廣 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社