專利名稱：多圖像傳感器的圖像處理設備及圖像處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多圖像傳感器的圖像處理設備及圖像處理方法，屬于圖像處理技術領域。
背景技術：
近年來可拍照設備已經(jīng)成為發(fā)展最為迅猛的消費類電子設備之一，圖像傳感器技術大跨步的發(fā)展同時也帶動了視訊技術的飛速前進，具有視頻通話功能的雙攝像頭手機已經(jīng)深入人們的生活，不僅如此，具有兩個或兩個以上攝像頭的可以進行3D(三維)拍攝的多攝像頭設備也正在逐漸成為熱點產(chǎn)品。而多攝像頭的應用并不僅僅局限于手機通訊類產(chǎn)品，作為安防領域應用最多的監(jiān)控攝像頭也逐步將多個圖像傳感器集成到同一個攝像頭上，以擴展監(jiān)控范圍。
現(xiàn)有技術中的多圖像傳感器設備一般使用兩種方式將多個圖像傳感器及其圖像處理裝置集成為一體。第一種方式將兩個或兩個以上的圖像傳感器及其圖像處理裝置集成為一體，每個圖像傳感器均擁有獨立的圖像處理單元，如圖1所示。第一圖像傳感器芯片包含獨立的第一圖像傳感器，第一圖像處理單元和第一并行接口 ；第二圖像傳感器芯片包含獨立的第二圖像傳感器，第二圖像處理單元和第二并行接口。圖像傳感器芯片在捕獲圖像數(shù)據(jù)后，分別通過各自的圖像處理單元進行處理，并通過各自的并行接口傳送給數(shù)據(jù)總線， 并最終到達設備主控芯片。設備主控芯片通過控制總線控制第一圖像傳感器芯片和第二圖像傳感器芯片的拍攝功能和圖像處理功能。
第二種方式如圖2所示，在設備中安裝獨立于兩個或者兩個以上圖像傳感器的圖像處理芯片，第一圖像傳感器芯片和第二圖像傳感器芯片共用圖像處理芯片，圖像傳感器捕獲圖像數(shù)據(jù)后將其傳送至圖像處理芯片，處理后的圖像數(shù)據(jù)通過并行接口傳送給數(shù)據(jù)總線，并最終到達設備主控芯片。設備主控芯片通過控制總線控制第一圖像傳感器芯片和第二圖像傳感器芯片的拍攝功能和圖像處理功能。
這兩種方式雖然都能夠?qū)崿F(xiàn)將多個圖像傳感器集成到同一設備中，但是第一種方式是對圖像傳感器簡單的累積，兩個或者兩個以上的圖像傳感器芯片通過各自的并行接口將圖像數(shù)據(jù)通過同一條數(shù)據(jù)總線傳送給設備主控芯片，多個圖像傳感器共用同一條數(shù)據(jù)總線，這種連接方式極易造成數(shù)據(jù)串擾，影響圖像信號，而且這種集成方式中兩個圖像處理單元事實上實現(xiàn)了相同的功能，造成芯片面積的浪費。第二種方式使兩個圖像傳感器芯片共用一個圖像處理單元，雖然能夠解決兩個圖像傳感器相互干擾的問題，但獨立的圖像處理單元和并行接口仍然占用較大的芯片面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止多圖像傳感器集成于同一設備中時發(fā)生的數(shù)據(jù)串擾現(xiàn)象，同時將設備內(nèi)的圖像處理部分芯片面積優(yōu)化至最小的多圖像傳感器的圖像處理設備及圖像處理方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的 一種多圖像傳感器的圖像處理設備，包括 主圖像傳感器芯片，用于捕獲圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片，或者，將從圖像傳感器芯片捕獲的圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片； 一個或多個從圖像傳感器芯片，用于捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將捕獲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給主圖像傳感器芯片； 主控芯片，用于接收主圖像傳感器芯片發(fā)送的處理后的圖像數(shù)據(jù)。
一種圖像處理方法，包括 當主圖像傳感器芯片處于工作狀態(tài)時，通過主圖像傳感器捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片， 當一個從圖像傳感器芯片處于工作狀態(tài)時，通過從圖像傳感器捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將捕獲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給主圖像傳感器芯片； 主控芯片接收主圖像傳感器芯片發(fā)送的處理后的圖像數(shù)據(jù)。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明的多圖像傳感器設備中未包含圖像處理單元的圖像傳感器通過芯片內(nèi)的串行接口連接到包含圖像處理單元的圖像傳感器芯片內(nèi)的圖像處理單元，使得設備內(nèi)部的多個圖像傳感器可以共用同一圖像處理單元，處理完成的圖像數(shù)據(jù)通過包含圖像處理單元和并行接口的圖像傳感器芯片內(nèi)部的并行接口傳送至數(shù)據(jù)總線，并最終傳送至設備主控芯片。多個圖像傳感器交替使用同一圖像處理單元和并行接口，使得數(shù)據(jù)總線在當前時刻僅被唯一的圖像傳感器占用，不會發(fā)生數(shù)據(jù)串擾的現(xiàn)象。并且該圖像處理單元不必單獨為獨立的芯片，而是與并行接口集成在多圖像傳感器設備任一圖像傳感器芯片內(nèi)部，能夠有效解決現(xiàn)有技術中的多圖像傳感器設備芯片面積浪費的狀況，降低多圖像傳感器設備的成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
圖1為本發(fā)明的現(xiàn)有技術第一種方式模塊連接示意圖； 圖2為本發(fā)明的現(xiàn)有技術第二種方式模塊連接示意圖； 圖3為本發(fā)明的具體實施方式
提供的多圖像傳感器的圖像處理設備的結構示意圖； 圖4為本發(fā)明的具體實施方式
提供的圖像處理方法的流程示意圖； 圖5為本發(fā)明的具體實施方式
提供的應用于雙攝像頭手機的結構示意圖； 圖6為本發(fā)明的具體實施方式
提供的應用于3D拍攝設備的結構示意圖； 圖7為本發(fā)明的具體實施方式
提供的三串行接口復用數(shù)據(jù)通路模塊連接示意圖。
具體實施例方式下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
本具體實施方式
提供的多圖像傳感器的圖像處理設備包括主圖像傳感器芯片、一個或多個從圖像傳感器芯片和主控芯片，主圖像傳感器芯片用于捕獲圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片，或者，將從圖像傳感器芯片捕獲的圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片；一個或多個從圖像傳感器芯片用于捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將捕獲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給主圖像傳感器芯片；主控芯片用于接收主圖像傳感器芯片發(fā)送的處理后的圖像數(shù)據(jù)。本具體實施方式
提供的多圖像傳感器的圖像處理設備用于在手機、掌上電腦、平板電腦、游戲機、攝像頭等包括多個圖像處理芯片的設備中對圖像處理部分的芯片面積進行優(yōu)化處理， 其基本原理是一個或多個從圖像處理芯片與主圖像處理芯片共用設置在住圖像處理芯片中的圖像處理單元，從而在不影響圖像處理的功能的前提下節(jié)省圖像處理芯片的面積。下面將結合附圖對具體實施方式
作進一步地詳細描述，本具體實施方式
提供了三個實施例， 具體如下 實施例一 如圖3所示，本實施例中的多圖像傳感器的圖像處理設備是一種雙圖像傳感器設備，包括主圖像傳感器芯片31、從圖像傳感器芯片32和主控芯片33，其中的主圖像傳感器芯片31包括主圖像傳感器，圖像處理單元和并行接口，從圖像傳感器芯片32包括第二圖像傳感器和串行接口。
具體的，主控芯片33通過控制總線控制主圖像傳感器芯片31和從圖像傳感器芯片32，其中主圖像傳感器芯片31和從圖像傳感器芯片32分別包括的主圖像傳感器和從圖像傳感器交替進行工作。在主控芯片33中設置有工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換子單元，用于當主圖像傳感器芯片進入非工作狀態(tài)、從圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)時，關閉主圖像傳感器芯片中的捕獲圖像數(shù)據(jù)功能。圖像處理方法如圖4所示，具體的步驟如下 步驟41、當主圖像傳感器進入工作狀態(tài)、從圖像傳感器暫停工作時，從圖像傳感器芯片由主控芯片控制停止工作，從圖像傳感器停止拍照和預覽操作； 步驟42、當主圖像傳感器進行拍照時，圖像數(shù)據(jù)由主圖像傳感器傳送至圖像處理單元進行處理； 步驟43、處理完成的圖像數(shù)據(jù)傳送到并行接口，通過數(shù)據(jù)總線傳送至主控芯片； 步驟44、當主圖像傳感器暫停工作、從圖像傳感器進入工作狀態(tài)時，主圖像傳感器芯片由主控芯片控制停止工作，主圖像傳感器停止拍照和預覽操作，主控芯片不停止對圖像處理單元供電，使之仍處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)； 步驟45、從圖像傳感器進行拍照； 步驟46、圖像數(shù)據(jù)通過從圖像傳感器芯片的串行接口傳送到主圖像傳感器芯片的圖像處理單元； 步驟47、圖像數(shù)據(jù)在主圖像傳感器芯片內(nèi)處理完畢后傳送到并行接口，通過數(shù)據(jù)總線傳送至主控芯片。
實施例二 圖5是本發(fā)明應用于雙攝像頭手機的模塊的結構示意圖。雙攝像頭手機中兩個攝像頭一般區(qū)分為置于手機背面面板上的高分辨率圖像傳感器和置于手機正面面板上的低分辨率圖像傳感器，高分辨率圖像傳感器用于拍攝較高分辨率的景色或者人物照片，低分辨率圖像傳感器用于拍攝較低分辨率的自拍照片或者進行視頻通話。
高分辨率圖像傳感器芯片包括高分辨率圖像傳感器、圖像處理單元和并行接口， 由于手機用于拍攝景物及人像時對圖像質(zhì)量要求較高，雙攝像頭手機的背面面板上的圖像傳感器一般為30 1200萬像素的高分辨率攝像頭。高分辨率圖像傳感器的感光面積較大， 芯片面積也隨之增大，較大的面積使得高分辨率圖像傳感器芯片對增加圖像處理單元此類芯片面積較小的功能并不敏感，幾乎不會增加額外成本。
當用戶通過功能鍵開啟高分辨率攝像頭準備進行拍照時，手機主控芯片控制高分辨率圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)。此時，由于用戶已經(jīng)自主選擇了拍照功能，因此不可能同時要求進行自拍或者視頻通話功能，手機主控芯片控制低分辨率圖像傳感器停止工作。 高分辨率圖像傳感器將拍攝的圖像數(shù)據(jù)送至圖像處理單元進行處理，處理完成的圖像數(shù)據(jù)傳送到并行接口，由數(shù)據(jù)總線傳送至手機主控芯片，并由其控制顯示。
重復以上操作直到用戶退出拍攝模式，由于高分辨率圖像傳感器芯片中的高分辨率圖像傳感器耗電量較大，在結束拍攝后，手機主控芯片控制高分辨率圖像傳感器芯片中的高分辨率圖像傳感器停止工作，并停止為其供電。圖像處理單元耗電量小，并且其還需為低分辨率圖像傳感器芯片處理圖像數(shù)據(jù)，因此繼續(xù)對其供電。
低分辨率圖像傳感器芯片包括低分辨率圖像傳感器和串行接口，由于手機用于自拍和視頻通話時對圖像質(zhì)量要求不高，且過大的圖像數(shù)據(jù)還會使得通訊負載過大，因此雙攝像頭手機的正面面板上的圖像傳感器一般低于30萬像素，當前比較常見的是8萬像素， 實際的低分辨率圖像傳感器芯片的分辨率可選擇低于高分辨率圖像傳感器芯片分辨率的任意合理的分辨率。低分辨率圖像傳感器感光面積較小，且在布局布線時需考慮邏輯布局， 相較于高分辨率圖像傳感器優(yōu)化這類圖像傳感器面積難度更大，在其上加入例如圖像處理單元等數(shù)字邏輯，所需增加的成本更高。
當用戶通過功能鍵開啟自拍或者視頻通話功能時，手機主控芯片控制低分辨率圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)。此時，由于用戶已經(jīng)自主選擇了自拍或者視頻通話功能，因此不可能同時要求開啟拍照功能，手機主控芯片控制高分辨率圖像傳感器停止工作，圖像處理單元繼續(xù)運行。低分辨率圖像傳感器將拍攝的圖像數(shù)據(jù)通過串行接口送至圖像處理單元進行處理，處理完成的圖像數(shù)據(jù)傳送到并行接口，由數(shù)據(jù)總線傳送至設備主控芯片，并由其控制顯示。
重復以上操作直到用戶退出自拍或者視頻通話模式，結束自拍或者視頻通話模式后，設備主控芯片控制低分辨率圖像傳感器芯片停止工作，退出對高分辨率圖像傳感器芯片中的圖像處理單元的占用。
實施例三 由于3D技術的發(fā)展，很多手機、電腦或者網(wǎng)絡攝像頭都具備3D拍攝技術，因此在該類設備中往往集成三個或者三個以上圖像傳感器芯片，下面僅以具有三個圖像傳感器的多圖像傳感器設備為例進行說明。
如圖6所示，圖像處理裝置包括設備主控芯片、控制總線、數(shù)據(jù)總線、高分辨率圖像傳感器芯片、第一低分辨率圖像傳感器芯片和第二低分辨率圖像傳感器芯片。高分辨圖像傳感器包括高分辨圖像傳感器，圖像處理單元和并行接口。第一低分辨率圖像傳感器芯片包括第一低分辨率圖像傳感器和串行接口。第二低分辨率圖像傳感器芯片包括第二低分辨率圖像傳感器和串行接口。高分辨率圖像傳感器芯片中的圖像處理單元分別連接第一低分辨率圖像傳感器芯片中的第一串行接口和第二低分辨率圖像傳感器芯片中的第二串行接口。
由于三圖像傳感器設備圖像處理裝置中在當前時刻僅有三個圖像傳感器中唯一的一個進入工作狀態(tài)，因此接入圖像處理單元的串行接口可以復用同一條數(shù)據(jù)通路，如圖7 所示，第一低分辨率圖像傳感器芯片中的第一串行接口和第二低分辨率圖像傳感器芯片中的第二串行接口復用數(shù)據(jù)通路接入圖像處理單元的一個接口。
三圖像傳感器設備工作方式與雙攝像頭設備工作方式相似，三個圖像傳感器不能同時進入工作狀態(tài)，僅有一個在捕獲圖像數(shù)據(jù)后，占用包含在高分辨率圖像傳感器芯片中的圖像處理單元，圖像處理單元處理完成的圖像數(shù)據(jù)傳送到并行接口，由數(shù)據(jù)總線傳送至設備主控芯片，并由其控制顯示。一旦工作中的圖像傳感器芯片停止工作，其立刻退出對圖像處理單元的占用，以便圖像處理單元接收來自其他圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)。
采用本具體實施方式
提供的技術方案，多圖像傳感器設備中未包含圖像處理單元的圖像傳感器通過芯片內(nèi)的串行接口連接到包含圖像處理單元的圖像傳感器芯片內(nèi)的圖像處理單元，使得設備內(nèi)部的多個圖像傳感器可以共用同一圖像處理單元，處理完成的圖像數(shù)據(jù)通過包含圖像處理單元和并行接口的圖像傳感器芯片內(nèi)部的并行接口傳送至數(shù)據(jù)總線，并最終傳送至設備主控芯片。多個圖像傳感器交替使用同一圖像處理單元和并行接口，使得數(shù)據(jù)總線在當前時刻僅被唯一的圖像傳感器占用，不會發(fā)生數(shù)據(jù)串擾的現(xiàn)象。并且該圖像處理單元不必單獨為獨立的芯片，而是與并行接口集成在多圖像傳感器設備任一圖像傳感器芯片內(nèi)部，能夠有效解決現(xiàn)有技術中的多圖像傳感器設備芯片面積浪費的狀況， 降低多圖像傳感器設備的成本。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種多圖像傳感器的圖像處理設備，其特征在于，包括主圖像傳感器芯片，用于捕獲圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片，或者，將從圖像傳感器芯片捕獲的圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片；一個或多個從圖像傳感器芯片，用于捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將捕獲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給主圖像傳感器芯片；主控芯片，用于接收主圖像傳感器芯片發(fā)送的處理后的圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多圖像傳感器的圖像處理設備，其特征在于，在主控芯片中還包括工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換子單元，用于當主圖像傳感器芯片進入非工作狀態(tài)、從圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)時，關閉主圖像傳感器芯片中的捕獲圖像數(shù)據(jù)功能。
3.根據(jù)權利要求1所述的多圖像傳感器的圖像處理設備，其特征在于，所述多個從圖像傳感器芯片的數(shù)量為兩個或兩個以上，并且同一時刻只有一個從圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的多圖像傳感器的圖像處理設備，其特征在于，所述多個從圖像傳感器芯片通過設置有單獨的數(shù)據(jù)通路的串行接口與主圖像傳感器芯片連接，或者，所述多個從圖像傳感器芯片通過復用同一條數(shù)據(jù)通路與主圖像傳感器芯片連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的多圖像傳感器的圖像處理設備，其特征在于，所述主圖像傳感器芯片的主圖像傳感器的分辨率為30 1200萬像素，所述從圖像傳感器芯片的從圖像傳感器的分辨率為低于所述主圖像傳感器分辨率的任意分辨率。
6.一種圖像處理方法，其特征在于，包括當主圖像傳感器芯片處于工作狀態(tài)時，通過主圖像傳感器捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片，當一個從圖像傳感器芯片處于工作狀態(tài)時，通過從圖像傳感器捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將捕獲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給主圖像傳感器芯片；主控芯片接收主圖像傳感器芯片發(fā)送的處理后的圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，當主圖像傳感器芯片進入非工作狀態(tài)、從圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)時，通過主控芯片關閉主圖像傳感器芯片中的捕獲圖像數(shù)據(jù)功能。
8.根據(jù)權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，所述多個從圖像傳感器芯片的數(shù)量為兩個或者兩個以上，并且同一時刻只有一個從圖像傳感器芯片進入工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，所述多個從圖像傳感器芯片通過設置有單獨的數(shù)據(jù)通路的串行接口與主圖像傳感器芯片連接，或者，所述多個從圖像傳感器芯片通過復用同一條數(shù)據(jù)通路與主圖像傳感器芯片連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多圖像傳感器的圖像處理設備及圖像處理方法，屬于圖像處理技術領域。相應的多圖像傳感器的圖像處理設備包括主圖像傳感器芯片，用于捕獲圖像數(shù)據(jù)并將所述圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片，或者，將從圖像傳感器芯片捕獲的圖像數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給主控芯片；一個或多個從圖像傳感器芯片，用于捕獲圖像數(shù)據(jù)，并將捕獲的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給主圖像傳感器芯片；主控芯片，用于接收主圖像傳感器芯片發(fā)送的處理后的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠防止多圖像傳感器集成于同一設備中時發(fā)生的數(shù)據(jù)串擾現(xiàn)象，同時將設備內(nèi)的圖像處理部分芯片面積優(yōu)化至最小的多圖像傳感器的圖像處理設備及圖像處理方法。
文檔編號H04M1/725GK102186015SQ20111010618
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2011年4月26日
發(fā)明者程杰, 劉志碧, 唐冕 申請人:北京思比科微電子技術股份有限公司