專利名稱：一種高分辨率圖像處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理方法，具體地說是指一種高分辨率圖像的處理方法。
背景技術(shù)：
Frame Readout CCD是交錯(cuò)式掃描(interline transfer) CCD的一種，其一幀完整的 圖像數(shù)據(jù)分成奇數(shù)場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)和偶數(shù)場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)兩場(chǎng)輸出，在進(jìn)行圖像處理時(shí)，要把奇偶 兩場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)合成為 一幀完整的圖像數(shù)據(jù)再進(jìn)行顯示。
目前，市場(chǎng)上流行的大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)，尤其是較低端的數(shù)碼相機(jī)均采用Frame Readout CCD,這些產(chǎn)品在錄制動(dòng)態(tài)圖像時(shí)均采用了較小分辨率，但是在其他一些應(yīng)用場(chǎng)合，如數(shù) 碼顯微鏡，卻需要較大甚至全分辨率的動(dòng)態(tài)圖像，而市場(chǎng)上流行的這類的攝像裝置，有的 使用價(jià)格較高的Progressive Scan CCD,而用Frarae Readout CCD的攝像裝置則采用第l 場(chǎng)和第2場(chǎng)合成一幀圖像，第3場(chǎng)和第4場(chǎng)合成一幀圖像，依次類推，第n場(chǎng)和第n+l場(chǎng)合成 一幀圖像，因此，參照?qǐng)Dl，在某一段時(shí)間內(nèi)若總共輸出n場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)，則實(shí)際得到的只有 n/2幀圖像，故存在幀速率慢、圖像模糊和停滯的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高分辨率圖像的處理方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有Frame Readout CCD存在幀速率慢、圖像模糊和停滯現(xiàn)象的缺點(diǎn)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種高分辨率圖像的處理方法，對(duì)于Frame Readout CCD 的攝像裝置輸出的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)，使其每相鄰兩場(chǎng)，即第n場(chǎng)和第n+l場(chǎng)圖像 數(shù)據(jù)都組成一幀完整的圖像進(jìn)行顯示，其中n為大于或等于l的任意整數(shù)。
前述一種高分辨率圖像的處理方法，具體包括以下步驟1)預(yù)設(shè)一個(gè)場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和一 個(gè)幀內(nèi)存區(qū)，幀內(nèi)存區(qū)包括奇數(shù)場(chǎng)區(qū)和偶數(shù)場(chǎng)區(qū)；2)采集第一場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)暫存于場(chǎng)內(nèi)存 區(qū)中，然后將檢測(cè)其是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，將其放入對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)存區(qū)中的奇數(shù)場(chǎng)區(qū)或 偶數(shù)場(chǎng)區(qū)，采集第二場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)暫存于場(chǎng)內(nèi)存區(qū)中，之后檢測(cè)其是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)，將 其取出放入幀內(nèi)存區(qū)中對(duì)應(yīng)的場(chǎng)區(qū)，待幀內(nèi)存區(qū)中奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)兩個(gè)場(chǎng)區(qū)均寫入數(shù)據(jù)后，將幀內(nèi)存區(qū)中的一幀完整的圖像發(fā)送顯示；3)采集第n場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)暫存于場(chǎng)內(nèi)存區(qū) 中，檢測(cè)其是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)，將其取出放入對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)存區(qū)中的奇數(shù)場(chǎng)區(qū)或偶數(shù)場(chǎng)區(qū)， 將幀內(nèi)存區(qū)中的一幀完整的圖像發(fā)送顯示，其中n^3。
所述場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū)可位于計(jì)算機(jī)中,利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)該場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū) 的存取操作。
所述攝像裝置中設(shè)有存儲(chǔ)器，所述場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū)也可位于該存儲(chǔ)器中，利用攝 像裝置中的FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)對(duì)該場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū)的存取操作。
由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)在動(dòng)態(tài)圖像處 理過程中，除第一場(chǎng)和最后一場(chǎng)的數(shù)據(jù)外，其他各場(chǎng)的數(shù)據(jù)都使用了兩次，即都顯示了兩 次；從開始采集圖像算起，除第一、二兩場(chǎng)圖像需要等待兩個(gè)場(chǎng)的時(shí)間后再輸出一幀圖像 外，其他只需等待一個(gè)場(chǎng)的時(shí)間即可輸出顯示一幀完整的圖像，因而釆集圖像時(shí)間越長(zhǎng)， 幀速率就越接近于Frame Readout CCD輸出的場(chǎng)速率，為傳統(tǒng)處理方法得到的幀速率的兩 倍。這樣，就在沒有增加任何成本的情況下，使動(dòng)態(tài)圖像的幀速率提高了將近一倍，有效 地解決了圖像模糊和停滯的現(xiàn)象。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中由場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)合成為幀圖像數(shù)據(jù)的示意圖； 圖2為本發(fā)明中同場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)合成為幀圖像數(shù)據(jù)的示意圖； 圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
參照?qǐng)D2，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)在于對(duì)于Frame Readout CCD的攝像裝置輸出的奇數(shù)場(chǎng)10 和偶數(shù)場(chǎng)20的圖像數(shù)據(jù)，使其每相鄰兩場(chǎng)，即第n場(chǎng)和第n+l場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)都組成一幀完 整的圖像進(jìn)行顯示，其中n為大于或等于1的任意整數(shù)，如圖2中所示的第一場(chǎng)和第二場(chǎng) 組成第一幀，第二場(chǎng)和第三場(chǎng)組成第二幀，第三場(chǎng)和第四場(chǎng)組成第三幀，等等。除第一場(chǎng) 和最后一場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)外，其他各場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)都使用了兩次，即都顯示了兩次，從開始采集圖像算起，除第一、二兩場(chǎng)圖像需要等待兩個(gè)場(chǎng)的時(shí)間后再輸出一幀圖像外，其他各 幀圖像只需等待一個(gè)場(chǎng)的時(shí)間即可輸出顯示一幀完整的圖像，因而釆集圖像時(shí)間越長(zhǎng)，幀 速率就越接近于Frame Readout CCD輸出的場(chǎng)速率，為傳統(tǒng)處理方法得到的幀速率的兩倍。 這樣，就在沒有增加任何成本的情況下，使動(dòng)態(tài)圖像的幀速率提高了將近一倍，有效地解 決了圖像模糊和停滯的現(xiàn)象。
參照?qǐng)D3，本發(fā)明采用的攝像裝置包括數(shù)碼像機(jī)1和計(jì)算機(jī)2，其中數(shù)碼相機(jī)l包括 Frame Readout CCD圖像采集模塊ll、 FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)模塊12、 USB2. 0數(shù)據(jù) 傳輸模塊13，計(jì)算機(jī)2具有控制軟件21、場(chǎng)內(nèi)存區(qū)22以及幀內(nèi)存區(qū)23。
計(jì)算機(jī)2在控制軟件21的控制下，通過USB2. 0數(shù)據(jù)傳輸模塊13讀取圖像數(shù)據(jù)和控 制數(shù)碼相機(jī)l,計(jì)算機(jī)2發(fā)出的控制命令通過USB2.0數(shù)據(jù)傳輸模塊13、 FPGA模塊12并 最終控制圖像采集模塊ll，圖像采集模塊11在FPGA模塊12的控制下進(jìn)行攝像動(dòng)作，輸 出計(jì)算機(jī)2所需格式的圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)，F(xiàn)PGA模塊12還對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理，使計(jì) 算機(jī)2得到的圖像更加清晰；USB2. 0數(shù)據(jù)傳輸模塊13負(fù)責(zé)把經(jīng)FPGA模塊12處理過的圖 像數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)2上進(jìn)行圖像合成和顯示。
在本實(shí)施例中，幀內(nèi)存區(qū)23又分為奇數(shù)場(chǎng)區(qū)和偶數(shù)場(chǎng)區(qū)，計(jì)算機(jī)2的控制軟件21 根據(jù)圖像分辨率的大小調(diào)整這兩個(gè)場(chǎng)存儲(chǔ)區(qū)的具體地址和實(shí)際大小，使這個(gè)幀內(nèi)存區(qū)23 真正成為一個(gè)由兩場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)組成的一幀完整圖像的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
參照?qǐng)D4,圖像采集模塊11先采集第一場(chǎng)圖像數(shù)據(jù),存儲(chǔ)于場(chǎng)內(nèi)存區(qū)22中(步驟Sl), 控制軟件21判斷該圖像數(shù)據(jù)為奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)，將其拷貝到幀內(nèi)存區(qū)23種相應(yīng)的 存儲(chǔ)場(chǎng)區(qū)中(步驟S2)，圖像采集模塊11繼續(xù)采集下一場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于場(chǎng)內(nèi)存區(qū) 22中(步驟S3),然后控制軟件判斷場(chǎng)內(nèi)存區(qū)22中的當(dāng)前圖像數(shù)據(jù)是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng) (步驟S4)，根據(jù)判斷結(jié)果將場(chǎng)內(nèi)存區(qū)22中的當(dāng)前圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)拷貝至幀內(nèi)存區(qū)23的奇 數(shù)場(chǎng)區(qū)中或偶數(shù)場(chǎng)區(qū)中(步驟S5)，接著，控制軟件21將幀內(nèi)存區(qū)23中的奇數(shù)場(chǎng)區(qū)、偶 數(shù)場(chǎng)區(qū)中的圖像數(shù)據(jù)合并為一幀完整的圖像輸出顯示。然后轉(zhuǎn)到步驟S3循環(huán)執(zhí)行。由此 可知，除第一幀圖像需等待幀內(nèi)存區(qū)23中的兩個(gè)場(chǎng)存儲(chǔ)區(qū)的圖像數(shù)據(jù)都進(jìn)行了更新外， 之后只要幀內(nèi)存區(qū)23中的奇、偶兩個(gè)場(chǎng)區(qū)有一個(gè)的場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了更新即進(jìn)行顯示一幀圖像。更確切的說，從采集圖像開始，第一，二兩場(chǎng)合成輸出第一幀圖像，之后得到第 三場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)后，讓其代替第一場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)的位置與第二場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)一起合成第二幀圖 像，得到第四場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)后，讓其代替第二場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)的位置與第三場(chǎng)圖像一起合成第三 幀圖像，依次類推，得到第2n場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)后，讓其代替第2n-2場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)的位置，與第 2n-l場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)一起合成第2n-l幀圖像，得到第2n+l場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)后，讓其代替第2n-l 場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)的位置，與第2n場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)合成第2n幀圖像。這樣由2n+l場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)即可 以得到2n幀完整的圖像。
上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本 發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1、一種高分辨率圖像的處理方法，其特征在于對(duì)于Frame Readout CCD的攝像裝置輸出的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)，使其每相鄰兩場(chǎng)，即第n場(chǎng)和第n+1場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)都組成一幀完整的圖像進(jìn)行顯示，其中n為大于或等于1的任意整數(shù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種高分辨率圖像的處理方法，其特征在于具體包括以下步驟-1) 預(yù)設(shè)一個(gè)場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和一個(gè)幀內(nèi)存區(qū)，幀內(nèi)存區(qū)包括奇數(shù)場(chǎng)區(qū)和偶數(shù)場(chǎng)區(qū)；2) 采集第一場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)暫存于場(chǎng)內(nèi)存區(qū)中，然后將檢測(cè)其是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)， 將其放入對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)存區(qū)中的奇數(shù)場(chǎng)區(qū)或偶數(shù)場(chǎng)區(qū)，采集第二場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)暫存于場(chǎng) 內(nèi)存區(qū)中，之后檢測(cè)其是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)，將其取出放入幀內(nèi)存區(qū)中對(duì)應(yīng)的場(chǎng)區(qū)， 待幀內(nèi)存區(qū)中奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)兩個(gè)場(chǎng)區(qū)均寫入數(shù)據(jù)后，將幀內(nèi)存區(qū)中的一幀完整的 圖像發(fā)送顯示；3) 采集第n場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)暫存于場(chǎng)內(nèi)存區(qū)中，檢測(cè)其是奇數(shù)場(chǎng)還是偶數(shù)場(chǎng)，將其取出放 入對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)存區(qū)中的奇數(shù)場(chǎng)區(qū)或偶數(shù)場(chǎng)區(qū)，將幀內(nèi)存區(qū)中的一幀完整的圖像發(fā)送 顯示，其中n>3。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種髙分辨率圖像的處理方法，其特征在于所述場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀 內(nèi)存區(qū)位于計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)該場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū)的存取操作。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種高分辨率圖像的處理方法，其特征在于所述攝像裝置中設(shè) 有存儲(chǔ)器，所述場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū)位于該存儲(chǔ)器中，利用攝像裝置中的FPGA (現(xiàn)場(chǎng) 可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)對(duì)該場(chǎng)內(nèi)存區(qū)和幀內(nèi)存區(qū)的存取操作。
全文摘要
一種高分辨率圖像的處理方法，對(duì)于Frame Readout CCD的攝像裝置輸出的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)，使其每相鄰兩場(chǎng)，即第n場(chǎng)和第n+1場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)都組成一幀完整的圖像進(jìn)行顯示，其中n為大于或等于1的任意整數(shù)。在該動(dòng)態(tài)圖像處理過程中，除第一場(chǎng)和最后一場(chǎng)的數(shù)據(jù)外，其他各場(chǎng)的數(shù)據(jù)都使用了兩次，即都顯示了兩次；從開始采集圖像算起，除第一、二兩場(chǎng)圖像需要等待兩個(gè)場(chǎng)的時(shí)間后再輸出一幀圖像外，其他只需等待一個(gè)場(chǎng)的時(shí)間即可輸出顯示一幀完整的圖像，因而采集圖像時(shí)間越長(zhǎng)，幀速率就越接近于Frame Readout CCD輸出的場(chǎng)速率，為傳統(tǒng)處理方法得到的幀速率的兩倍。
文檔編號(hào)H04N3/15GK101296303SQ20081007072
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者文源皓, 連俊女 申請(qǐng)人:麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司