專利名稱：成像設(shè)備以及成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像設(shè)備以及成像方法，更具體地，涉及適合于減少拍攝時的釋放時間延遲的成像設(shè)備以及成像方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于諸如數(shù)字靜物照相機的成像設(shè)備(以下，稱為數(shù)字照相機)，增加電池壽命是重要的。因此，傳統(tǒng)上使用實現(xiàn)數(shù)字照相機的控制中的省電的方法。作為它們中之一，操作在監(jiān)控期間嘗試通過降低幀速率省電的技術(shù)。
通過降低供應(yīng)給圖像拾取裝置、定時發(fā)生器(以下，稱為TG)、A/D轉(zhuǎn)換器等等的時鐘的頻率，能夠降低幀速率。因為通過降低幀速率降低從圖像傳感器輸出數(shù)據(jù)的速率，所以能夠降低信號處理IC中每單位時間的功耗。
作為這樣的技術(shù)，例如，如日本專利公開公報號2007-104564所示，公開了一種成像設(shè)備，其保持拍攝時的響應(yīng)，以及還以停止屏幕顯示的低功耗模式實現(xiàn)低功耗；其通過用慢時鐘驅(qū)動CCD降低圖像拾取裝置的功耗；其通過連續(xù)執(zhí)行光度測定提供快速響應(yīng)；以及其通過停止圖像處理單元中的圖像處理以及顯示裝置中的操作降低功耗。
另外，如日本專利公開公報號2003-擬698所示，公開了一種成像設(shè)備，其在監(jiān)控期間能夠根據(jù)由用戶設(shè)置的幀的更新速度改變從時鐘發(fā)生器輸出到定時發(fā)生器的時鐘頻率。
此外，如日本專利公開公報號2003-60994所示，公開了一種成像設(shè)備，其中能夠在第一頻率與比第一頻率低的第二頻率之間轉(zhuǎn)換驅(qū)動CCD的驅(qū)動頻率，該第一頻率和第二頻率根據(jù)多個預定讀出模式從自時鐘發(fā)生裝置供應(yīng)的時鐘中生成。在日本專利公開公報號 2003-60994中描述的技術(shù)中，通過根據(jù)圖像拾取裝置的驅(qū)動模式(讀出模式)，例如，通過提高諸如用于必須讀出大量像素的靜止圖像加載的模式中的頻率，改變驅(qū)動頻率來實現(xiàn)省電與性能之間的平衡。
此外，如日本專利公開公報號2008-3M74所示，公開了一種數(shù)字照相機，其在直到釋放按鈕的半按下操作的第一更新周期以及比第一更新周期短的、在釋放按鈕的半按下操作之后的第二更新周期執(zhí)行通過圖像(through-image)的顯示。
然而，根據(jù)日本專利公開公報號2007-104564、2003_擬698以及2003-60994中描述的上述技術(shù)，雖然通過降低用于監(jiān)控的幀速率能夠?qū)崿F(xiàn)省電，但是如果幀速率降低太多， 則出現(xiàn)使得例如對象追蹤能力惡化以及不能執(zhí)行作為照相機的取景器功能的問題。另外， 出現(xiàn)使得在采用CCD作為圖像拾取裝置的情況下，顯示質(zhì)量水平由于涂抹量的增加而降低的問題。此外，存在使得控制響應(yīng)惡化的問題。也就是說，控制定時取決于幀速率，因為在信號處理IC中圖像通常與每一幀同步處理。
另一方面，根據(jù)上述日本專利公開公報號2008-3M74中描述的技術(shù)，關(guān)于使得不能夠執(zhí)行取景器功能的問題，因為通過提高釋放按鈕的半按下操作之后的幀速率使顯示在監(jiān)視器上的通過圖像變得平滑，所以易于得到釋放快門的時間。另外，關(guān)于使得控制響應(yīng)惡化的問題，因為通過提高釋放按鈕的半按下操作之后的幀速率以高幀速率從監(jiān)控狀態(tài)開始靜止圖像拍攝，所以響應(yīng)不惡化。然而，在日本專利公開公報號2008-3M74中描述的技術(shù)中，不能夠?qū)崿F(xiàn)釋放按鈕半按下操作之后的省電，并且沒有公開有關(guān)從低幀速率的監(jiān)控狀態(tài)到靜止圖像拍攝的轉(zhuǎn)換的內(nèi)容。
另外，在拍攝序列中，當從監(jiān)控狀態(tài)轉(zhuǎn)換到靜止圖像拍攝時，信號處理IC的狀態(tài)按以下次序轉(zhuǎn)換“監(jiān)控數(shù)據(jù)加載”、“監(jiān)控圖像加載停止”以及“靜止圖像數(shù)據(jù)加載”。因此， 監(jiān)控數(shù)據(jù)加載之后用于執(zhí)行停止加載的處理時間取決于用于監(jiān)控的幀速率。也就是說，如果為了省電降低幀速率，則需要大量時間停止加載；因此，存在使得增加釋放時間延遲的問題。另外，不僅在從低幀速率的監(jiān)控狀態(tài)轉(zhuǎn)換到靜止圖像拍攝的情況下，而且在從低幀速率的監(jiān)控狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一狀態(tài)的情況下，都存在使得需要大量時間來監(jiān)控數(shù)據(jù)加載停止處理的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成像設(shè)備和成像方法，即使為了省電等而降低了用于監(jiān)控的幀速率，當在拍攝序列中執(zhí)行監(jiān)控停止處理以停止從模擬圖像處理裝置傳送數(shù)字圖像信號和數(shù)字圖像處理裝置的圖像處理時，所述成像設(shè)備和成像方法也能夠通過提高用于監(jiān)控的幀速率而減少釋放時間延遲，。
為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備包括圖像拾取裝置，配置為輸出圖像信號；具有A/D轉(zhuǎn)換器的模擬圖像處理裝置，配置為將來自圖像拾取裝置的輸出圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號并且傳送該數(shù)字圖像信號；數(shù)字圖像處理裝置，配置為加載傳送的數(shù)字圖像信號并且對該加載的數(shù)字圖像信號執(zhí)行圖像處理；時鐘發(fā)生器，配置為向圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置、以及數(shù)字圖像處理裝置中的每個供應(yīng)具有頻率的時鐘，以便以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置；以及控制器，配置為執(zhí)行監(jiān)控停止處理以停止從模擬圖像處理裝置傳送數(shù)字圖像信號和數(shù)字圖像處理裝置的圖像處理。
時鐘發(fā)生器配置為在以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置的狀態(tài)下控制器執(zhí)行監(jiān)控停止處理的情況下改變時鐘頻率，以便以比預定驅(qū)動頻率高的驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置。


圖1A、1B、以及IC是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備(數(shù)字照相機)的外部視圖的示例。圖IA示出照相機的頂視圖、圖IB示出正視圖、以及圖IC示出后視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備的功能框圖的示例。
圖3是傳統(tǒng)的靜止圖像拍攝序列的說明性圖。
圖4是低幀速率的情況下傳統(tǒng)的靜止圖像拍攝序列的說明性圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的在與VD (垂直同步信號)同步地改變幀速率的情況下的靜止圖像拍攝序列的說明性圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的在與VD (垂直同步信號)異步地改變幀速率的情況下的靜止圖像拍攝序列的說明性圖。
具體實施模式
以下，將參考附圖IA至6詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
例如，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設(shè)備包括配置為輸出圖像信號的圖像拾取裝置121 ；模擬圖像處理裝置120，例如連接到圖像拾取裝置121的前端IC裝置120 ； 數(shù)字圖像處理裝置110，例如連接到前端IC裝置120的信號處理裝置110 ；連接到信號處理裝置110的顯示單元10 ；以及連接到信號處理裝置110的SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器)330
前端IC裝置120包括連接到圖像拾取裝置121的⑶S (相關(guān)雙采樣)122、連接到 ⑶S 122的AGC(自動增益控制)123、連接到AGC 123并配置為將來自圖像拾取裝置121的輸出圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號并將數(shù)字圖像信號傳送到信號處理裝置110的A/D轉(zhuǎn)換器124、以及配置為生成定時信號以便驅(qū)動圖像拾取裝置121的定時發(fā)生器(TG) 125。信號處理裝置110配置為加載來自A/D轉(zhuǎn)換器IM的傳送的數(shù)字圖像信號并對加載的數(shù)字圖像信號執(zhí)行圖像處理。
顯示單元10例如是IXD監(jiān)視器10。
信號處理裝置110包括顯示輸出控制單元116，配置為加載基于由信號處理裝置 110處理的數(shù)字圖像信號而形成的監(jiān)控圖像并在顯示單元10上顯示監(jiān)控圖像用于監(jiān)控。
諸如振蕩器150的時鐘發(fā)生器150被配置為向圖像拾取裝置121、前端IC裝置 120、和信號處理裝置110(具體的是信號處理裝置110中提供的控制器111)中的每個供應(yīng)具有預定頻率的時鐘，以便以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置121、前端IC裝置120、和信號處理裝置110?？刂破?11被配置為執(zhí)行監(jiān)控停止處理以停止從前端IC裝置120傳送數(shù)字圖像信號和信號處理裝置110的圖像處理。在示例性實施例中，控制器111包含CPU(中央處理單元)111。
在以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置121、前端IC裝置120、以及信號處理裝置 110的狀態(tài)中控制器111執(zhí)行監(jiān)控停止處理的情況下，時鐘發(fā)生器150被配置為將時鐘頻率改變?yōu)槔绺哂陬A定頻率，以及向圖像拾取裝置121、前端IC裝置120、以及信號處理裝置110中的每個供應(yīng)具有更高頻率的時鐘，以便以高于預定驅(qū)動頻率的驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置121、前端IC裝置120以及信號處理裝置110。
SDRAM 33 包括 RAW-RGB 33a、OSD 33b、YUV 33c 以及 JPEG 33d。
(成像設(shè)備的結(jié)構(gòu))
將在本發(fā)明的實施例中解釋應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備的數(shù)字照相機。圖IA至 IC示出數(shù)字照相機的外部視圖，其中圖IA是數(shù)字照相機的頂視圖、圖IB是正視圖、以及圖 IC是后視圖。
如圖IA所示，數(shù)字照相機具有在其上表面的子IXD 1、釋放快門2 (Sffl)、以及模式撥盤 4(SW2)。
另外，如圖IB所示，數(shù)字照相機具有在其前表面上的閃光發(fā)射單元3、測距單元5、 遙控光接收單元6、鏡頭單元7、以及光學取景器(前側(cè))11。另外，存儲卡槽23是在其中插入諸如SD卡的存儲卡34并在數(shù)字照相機的側(cè)表面上提供的槽。
此外，如圖IC所示，數(shù)字照相機具有在其后表面上的AF LED(自動聚焦LED)8、閃光LED 9、IXD監(jiān)視器10、光學取景器(后側(cè))11、縮放按鈕遠端(TELE) 12 (SW4)、電源開關(guān)13 (SW13)、縮放按鈕廣角(WIDE) 14 (SW3)、以及自拍定時器/刪除開關(guān)15 (SW6)。
此外，數(shù)字照相機還具有在其后表面上的菜單開關(guān)16(SW5)、確認開關(guān)17(SW12)、 左/圖像確認開關(guān)18 (Sffl 1)、下/宏開關(guān)19 (SfflO)、上/閃光開關(guān)20 (SW7)、右開關(guān)21 (SW8) 以及顯示圖像的顯示開關(guān)22 (SW9)。
圖2示出圖IA至IC所示的數(shù)字照相機的控制系統(tǒng)的功能框圖。以下，將解釋數(shù)字照相機的內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
包括縮放透鏡、焦點透鏡、以及機械快門的鏡頭單元7由電機驅(qū)動器32驅(qū)動。電機驅(qū)動器32由信號處理裝置110中包括的控制器111控制。
更具體地描述上述成像設(shè)備。
包含例如CXD (電荷耦合器件)的圖像拾取裝置121是例如對來自鏡頭單元7的光學圖像執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的固態(tài)圖像感測裝置。在前端IC裝置120中，⑶S 122配置為對來自圖像拾取裝置121的輸出圖像信號(模擬圖像數(shù)據(jù))執(zhí)行采樣和保持(相關(guān)雙采樣)， AGC 123配置為調(diào)節(jié)采樣數(shù)據(jù)的增益，而定時發(fā)生器125配置為被供應(yīng)垂直同步信號(VD)， 其是來自CCD I/F(接口)112的傳感器VD以及水平同步信號(HD)(其將在以下描述)，并生成定時信號以驅(qū)動圖像拾取裝置121以及前端IC裝置120。
時鐘發(fā)生器150向包括控制器111的信號處理裝置110供應(yīng)系統(tǒng)時鐘以及向定時發(fā)生器125等供應(yīng)時鐘，如上所述。定時發(fā)生器125從時鐘發(fā)生器150接收時鐘，并向信號處理裝置110(例如CXD I/F 112)供應(yīng)像素時鐘以執(zhí)行像素同步。
由存儲器控制器115經(jīng)由CXD I/F 112將從前端IC裝置120輸入到信號處理裝置Iio的數(shù)字圖像信號作為RGB數(shù)據(jù)(RAW-RGB) 33a臨時存儲在SDRAM 33上，所述存儲器控制器115將在下面描述。
信號處理裝置110包括配置為執(zhí)行系統(tǒng)控制的控制器111、CXD I/F 112、調(diào)整大小處理單元113、存儲器控制器115、顯示輸出控制單元116、壓縮/解壓縮單元117、介質(zhì)I/ F(接口 )單元118、YUV轉(zhuǎn)換單元119等。
CXD I/F 112輸出垂直同步信號(VD)以及水平同步信號(HD)到定時發(fā)生器125， 如上所述，與這些同步信號同步地加載從A/D轉(zhuǎn)換器IM輸入的數(shù)字(RGB)圖像信號，以及經(jīng)由存儲器控制器115將RGB數(shù)據(jù)33a寫到SDRAM 33上。
顯示輸出控制單元116配置為將寫在SDRAM 33上的顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示單元10 并顯示拍攝的圖像。顯示輸出控制單元116能夠通過將圖像作為TV視頻信號輸出而在數(shù)字照相機包含的IXD監(jiān)視器10以及外部裝置上顯示圖像。
這里術(shù)語“顯示數(shù)據(jù)”包括自然圖像的YCbCr數(shù)據(jù)以及用于顯示拍攝模式圖標等的OSD (在屏顯示)數(shù)據(jù)33b。存儲器控制器115讀出存儲在SDRAM33上的這些數(shù)據(jù)并將他們發(fā)送到顯示輸出控制單元116。然后，將在顯示輸出控制單元116中組合的數(shù)據(jù)作為視頻數(shù)據(jù)輸出。
在記錄操作中，壓縮/解壓縮單元117執(zhí)行寫在SDRAM 33上的YCbCr數(shù)據(jù)的壓縮并輸出用JPEG (聯(lián)合攝影專家組)方法編碼的數(shù)據(jù)，并且在再現(xiàn)操作中，壓縮/解壓縮單元 117執(zhí)行將從SDRAM 33讀出的JPEG編碼數(shù)據(jù)33d解壓縮成YCbCr數(shù)據(jù)并輸出他們。
根據(jù)控制器111的命令，介質(zhì)I/F單元118將存儲卡34上的數(shù)據(jù)讀到SDRAM 33， 并將SDRAM 33上的數(shù)據(jù)寫到存儲卡34上。
YUV轉(zhuǎn)換單元119基于由控制器111設(shè)置的圖像顯影處理參數(shù)將臨時存儲在 SDRAM 33上的RGB數(shù)據(jù)33a轉(zhuǎn)換成亮度Y數(shù)據(jù)以及色差CbCr數(shù)據(jù)(YUV數(shù)據(jù)33c)并將他們重寫到SDRAM 33上。
另外，當數(shù)字照相機啟動時，作為配置用來控制整個數(shù)字照相機的操作的控制單元的控制器111將存儲在R0M(只讀存儲器)30上的配置為執(zhí)行數(shù)字照相機控制的控制程序以及控制數(shù)據(jù)加載到例如SDRAM 33上，并基于程序代碼而控制整個數(shù)字照相機的操作。
控制器111根據(jù)操作單元31的按鈕等的命令、由任何附圖中未示出的遙控器等的外部操作命令、或者通過來自諸如個人計算機的外部終端的通信的通信操作命令執(zhí)行成像操作控制、圖像顯影處理參數(shù)的設(shè)置、存儲器控制、顯示控制等等。
操作單元31用于拍攝者給出數(shù)字照相機操作的命令，并且具有如圖IA至IC所示的各種按鈕，諸如能夠以兩個步驟(諸如半按下以及完全按下)按下以給出有關(guān)拍照的指令的釋放快門2和設(shè)置光學縮放以及電子縮放的放大倍數(shù)的縮放按鈕12。
當控制器111通過操作單元31檢測到數(shù)字照相機的電源開關(guān)13為開時，控制器 111對每個塊，即YUV轉(zhuǎn)換單元119等，執(zhí)行預定設(shè)置。根據(jù)這些設(shè)置，將經(jīng)由鏡頭單元7通過在圖像拾取裝置121中接收光的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，并輸入到信號處理裝置110 中。
輸入到信號處理裝置110中的數(shù)字圖像信號首先輸入到CXD I/F 112。在CXD I/ F 112中，對數(shù)字圖像信號執(zhí)行諸如調(diào)節(jié)黑色電平的處理，并且RAW-RGB數(shù)據(jù)33a臨時存儲在SDRAM 33上。存儲在SDRAM 33上的RAW-RGB數(shù)據(jù)33a被讀出到Y(jié)UV轉(zhuǎn)換單元119，經(jīng)歷伽馬轉(zhuǎn)換處理、白平衡處理、邊緣加強處理、以及YUV轉(zhuǎn)換處理，以及作為YUV圖像數(shù)據(jù)重寫到 SDRAM 33 上。
在信號處理裝置110中，執(zhí)行以下處理。YUV圖像數(shù)據(jù)被讀出到顯示輸出控制單元116。在輸出裝置是例如NTSC系統(tǒng)的TV的情況下，YUV圖像數(shù)據(jù)通過調(diào)整大小處理單元 113根據(jù)NTSC系統(tǒng)經(jīng)歷水平和垂直可變放大倍數(shù)處理并輸出到TV上。通過關(guān)于每個VD執(zhí)行的這樣的處理來執(zhí)行在執(zhí)行靜止拍攝之前將要拍攝的圖像顯示在例如IXD監(jiān)視器10上用于確認的監(jiān)控。
(成像方法)
以下，作為根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)字照相機的成像方法(根據(jù)本發(fā)明實施例的成像方法)，將解釋在靜止圖像拍攝序列中停止圖像處理的情況下的照相機頭以及信號處理裝置Iio的控制。首先，將參考圖3以及圖4解釋傳統(tǒng)的靜止圖像拍攝序列，以與根據(jù)本發(fā)明實施例的成像方法相比較。另外，為了使說明清楚，將用與圖IA至IC以及圖2中所示的附圖標記相同的附圖標記解釋圖3以及圖4。
圖3示出總體的靜止圖像拍攝序列。圖3中的“釋放操作”示出用戶完全按下釋放快門2拍攝靜止圖像的操作并且處于在完全按下之前AE(自動曝光)處理以及AF(自動聚焦)處理已經(jīng)由用戶的半按下完成的狀態(tài)。以1/30的幀速率執(zhí)行釋放操作之前的監(jiān)控， 并且信號處理裝置110處理與幀速率同步地按幀輸入的圖像?；谟蓤D像拾取裝置121以及定時發(fā)生器125支持的驅(qū)動模式(讀出模式)以及驅(qū)動頻率確定幀速率。這里，選擇作為驅(qū)動模式的監(jiān)控驅(qū)動，以及供應(yīng)36Mhz的時鐘。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)30FPS(幀每秒)的幀速率(監(jiān)控狀態(tài))。
在該監(jiān)控狀態(tài)，執(zhí)行AE處理以及AWB(自動白平衡)處理。通過使用信號處理裝置110的功能實現(xiàn)AE處理以及AWB處理。例如，在劃分成16行和16列的一個屏幕的256 區(qū)的每一個中，估計每個R、G以及B信號的累加值，然后在劃分的256區(qū)的每一個中，估計用于亮度的Y值以及G信號的累加值與每個R信號和B信號的累加值的比(G/R、G/B)。估計基于估計的Y值以及顏色信息的用于亮度以及WB的適當?shù)脑O(shè)置值。另外，雖然使用了實現(xiàn)這些估計的算法的各種方法，但是在本發(fā)明實施例中可以使用已知的或者新的估計方法而沒有任何限制。
當通過用戶的操作按下釋放快門2時，在拍攝之前執(zhí)行AF處理。關(guān)于AF處理，例如，執(zhí)行對比AF，其通過移動焦點透鏡找到對比的極大值。對比AF從視頻信號的G信號的高頻分量(或者作為亮度值的Y信號)中估計AF評價值，估計AF評價值變成最大值的焦點透鏡位置，以及移動焦點透鏡。另外，關(guān)于估計AF評價值的區(qū)，存在考慮對象的超過一個區(qū)的多區(qū)AF、考慮對象的僅僅部分區(qū)的點區(qū)AF等等。然后，基于AF評價值而估計用于拍攝場景的適當?shù)慕裹c位置，并且焦點透鏡移動到該位置。焦點透鏡可以通過控制器111的命令經(jīng)由用于鏡頭單元7的電機驅(qū)動器32而移動。
然后，執(zhí)行用于靜止圖像拍攝的電子快門、AGC 123以及光圈值的每個的數(shù)量的估計/設(shè)置(用于靜止圖像的AE處理)，然后執(zhí)行用于靜止圖像記錄的曝光。根據(jù)控制器 111的命令，電子快門以及AGC 123中的每個的設(shè)置可以通過配置為分別控制圖像拾取裝置121和AFE的驅(qū)動的定時發(fā)生器125執(zhí)行。在完成用于靜止圖像的曝光的時間點，機械快門關(guān)閉，并且用于靜止圖像的RAW-RGB數(shù)據(jù)33a從圖像拾取裝置121輸出。另外，在能夠半按下(以下，稱為釋放操作1)以及完全按下(以下，稱為釋放操作2、的成像設(shè)備中，使得能夠在釋放操作1時執(zhí)行用于AF處理以及AE處理中的每一個的估計并且在釋放操作2 時執(zhí)行用于靜止圖像記錄的曝光的控制是常規(guī)的。此外，在從用于靜止圖像記錄的監(jiān)控到曝光的切換處理的處理中，執(zhí)行在信號處理裝置110中停止圖像加載操作的處理(監(jiān)控停止處理)。
在信號處理裝置110中執(zhí)行將從前端IC裝置120輸入的數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)換成能夠顯示視頻信號的YUV格式的數(shù)據(jù)的處理。為了將數(shù)字圖像信號輸入到信號處理裝置110 中，需要設(shè)置一幀的圖像數(shù)據(jù)的格式種類(寬度，高度，以及數(shù)據(jù)量)，并且要設(shè)置用于輸入和輸出的DMA (直接存儲器存取)。另外，關(guān)于DMA，可以使用已知的或者新的結(jié)構(gòu)而沒有任何限制。然而，指定用于傳送的圖像數(shù)據(jù)的格式，并且信號處理裝置110依序執(zhí)行處理直到輸入了指定大小的所有數(shù)據(jù)為止。
當完成一幀的數(shù)據(jù)處理時，重復下一幀的數(shù)據(jù)加載的設(shè)置，并執(zhí)行連續(xù)的圖像處理。在監(jiān)控停止處理中，由控制器111執(zhí)行停止前端IC裝置120的數(shù)據(jù)輸出，以及不執(zhí)行信號處理裝置110中的下一幀的數(shù)據(jù)加載。換句話說，在監(jiān)控停止處理中，由控制器111執(zhí)行停止數(shù)字圖像信號從前端IC裝置120的傳送以及信號處理裝置110的圖像處理中的每一個。另外，因為如上所述在信號處理裝置110中按幀執(zhí)行用于監(jiān)控的信號處理，監(jiān)控停止處理也與當前處理的幀的處理完成同步地執(zhí)行。也就是說，監(jiān)控停止處理至少花費到當開始停止處理時正被處理的幀的處理完成時為止的處理時間。正被處理的幀的數(shù)據(jù)與從照相機頭輸出的圖像數(shù)據(jù)同步，因此，數(shù)據(jù)的處理取決于幀速率。
圖4示出當為了省電以低幀速率執(zhí)行監(jiān)控時的靜止圖像拍攝序列。關(guān)于與圖3中相同的點，將省略解釋。雖然在圖3所示的監(jiān)控中向定時發(fā)生器125等供應(yīng)36Mhz的時鐘， 但在圖4所示的示例中，以ISMhz的時鐘驅(qū)動定時發(fā)生器125等，并且?guī)俾首兂?5FPS，其是圖3中的速率的一半。在這種情況下，因為處理一幀也花費1/15秒，并且與圖3的時間相比較，監(jiān)控停止處理也花費更多時間，所以釋放時間延遲進一步增加。
同時，圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像方法的示例，并示出在通過改變用于監(jiān)控停止處理的幀速率縮短用于停止處理的時間、并且與圖4中相比釋放時間延遲減小的情況下的靜止圖像拍攝序列。另外，圖5以及圖6中的“釋放操作”示出用戶完全按下釋放快門 2并拍攝靜止圖像的操作，也就是說，示出當在監(jiān)控期間半按下釋放快門2之后在半按下狀態(tài)顯示通過圖像的監(jiān)控狀態(tài)中完全按下釋放快門2時，監(jiān)控停止處理的幀速率提高。
在該點，通過控制器111的命令在信號處理裝置110中實現(xiàn)幀速率的改變。在監(jiān)控期間，從時鐘發(fā)生器150供應(yīng)具有ISMhz頻率的時鐘以便降低幀速率(15FPS)用于省電。 在釋放(完全按下)釋放快門2的釋放操作2中的監(jiān)控停止處理期間，從時鐘發(fā)生器150 供應(yīng)具有36Mhz頻率的時鐘以縮短用于停止處理的必需時間。
在該點，圖像拾取裝置121可以由垂直同步信號(VD)驅(qū)動，并且?guī)俾?即時鐘頻率)可以通過例如控制器111緊接在按下釋放快門2之后改變，或者與VD同步地改變。 通常，因為存在可能需要取決于幀速率改變將要設(shè)置的參數(shù)(諸如電子快門)的情況，所以優(yōu)選地與VD同步地執(zhí)行幀速率及其他的設(shè)置。
通過執(zhí)行如上所述的控制，在監(jiān)控期間通過降低幀速率能夠?qū)崿F(xiàn)省電，并且由于省電導致的釋放時間延遲的增加能夠保持為最小值。
圖6是圖像拾取裝置121可以由垂直同步信號(VD)驅(qū)動、并且?guī)俾?即時鐘頻率)通過控制器111與VD異步地改變的示例。關(guān)于與圖5相同的點，將省略解釋。在圖6 所示的示例中，雖然以1/15的幀速率執(zhí)行監(jiān)控，但在幀的中間緊接在釋放(完全按下)釋放快門2之后改變時鐘頻率。這就是幀速率從1/15改變?yōu)?/20(20FPQ的原因。
在該點，如果與VD異步地改變時鐘頻率，則例如設(shè)置為AE的曝光時間改變成為問題。然而，首先，在時鐘頻率將要改變的時刻的圖像數(shù)據(jù)不需要(不用于圖像處理)的情況下，即使曝光時間改變，其也不成為問題。因此，例如，如果是在拍攝序列中的釋放操作1執(zhí)行用于拍攝的AE控制的系統(tǒng)，如果用于靜止圖像的曝光時間的設(shè)置按計劃設(shè)置在時間的幀速率，即使通過改變時鐘頻率在釋放操作2處的曝光時間變成不適當?shù)?，其也不成為問題。
通過執(zhí)行如上所述的控制，能夠通過降低監(jiān)控期間的幀速率實現(xiàn)省電，以及由于省電導致的釋放時間延遲的增加能夠保持為最小值。此外，因為和與VD同步執(zhí)行改變的系統(tǒng)相比，能夠通過與VD異步地執(zhí)行時鐘頻率的改變來縮短與VD同步的等待時間，所以能夠進一步減少釋放時間延遲。
以下，將解釋靜止圖像數(shù)據(jù)加載處理。經(jīng)由信號處理裝置110將用于靜止圖像的 RAff-RGB數(shù)據(jù)33a加載到SDRAM 33。在信號處理裝置110中，用于靜止圖像的RAW-RGB數(shù)據(jù)33a經(jīng)歷諸如調(diào)節(jié)黑色電平、缺陷像素、和陰影的圖像處理并作為RAW-RGB數(shù)據(jù)33a寫到 SDRAM 33。在隔行傳送的情況下，通過多重傳送將所有C⑶數(shù)據(jù)作為RAW-RGB數(shù)據(jù)33a寫到SDRAM 33上。因為靜止圖像加載必須讀出所有像素的數(shù)據(jù)，因此不同于監(jiān)控，通常降低幀速率。在本發(fā)明實施例中示出所有像素通過兩次隔行傳送讀出的示例。加載到SDRAM 33的所有RAW-RGB數(shù)據(jù)33a再次經(jīng)由信號處理裝置110經(jīng)歷所有種類的圖像處理，諸如在WB 的增益相乘、伽瑪校正、以及RGB內(nèi)插處理的處理之后，在YUV轉(zhuǎn)換單元119中的邊緣增強以及顏色設(shè)置，其被轉(zhuǎn)換為作為亮度/色差信號的YUV數(shù)據(jù)33c并被重寫到SDRAM 33上。
轉(zhuǎn)換為YUV的數(shù)據(jù)是全尺寸⑴⑶尺寸)，如果要記錄的圖像尺寸小于CXD尺寸，則在信號處理裝置Iio的調(diào)整大小處理單元113中減小圖像。在調(diào)整大小之后為記錄準備的 YUV圖像經(jīng)歷壓縮處理，諸如例如在壓縮/解壓縮單元117中根據(jù)預定格式通過JPEG方法壓縮。用JPEG方法壓縮的結(jié)果被重寫到SDRAM 33上。然后，在經(jīng)歷諸如報頭增加的處理之后，作為JPEG方法壓縮結(jié)果的數(shù)據(jù)經(jīng)由存儲器控制器115存儲在諸如存儲卡34的記錄介質(zhì)上。如上所述是本發(fā)明實施例中的靜止圖像拍攝序列。
另外，雖然上述實施例是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例，在不背離本發(fā)明的范圍下，可以對實施例進行以及執(zhí)行各種改變。
例如，雖然上述實施例示出通過加速拍攝中的監(jiān)控停止處理可以實現(xiàn)釋放時間延遲的減少，但是當監(jiān)控狀態(tài)切換到再現(xiàn)狀態(tài)時，不僅在拍攝而且在監(jiān)控停止處理中通過增高幀速率能夠?qū)崿F(xiàn)加速。
此外，雖然在上述實施例中數(shù)字照相機作為成像設(shè)備的示例進行描述，但是本發(fā)明并不局限于數(shù)字照相機，而是也應(yīng)用于具有圖像輸入裝置、圖像處理裝置、以及顯示裝置的圖像處理系統(tǒng)，諸如人工掃描儀以及個人數(shù)字助理(PDA)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，因為通過改變從時鐘發(fā)生器150輸出的時鐘頻率能夠改變幀速率，所以能夠?qū)崿F(xiàn)省電以及減少釋放時間延遲兩者。也就是說，通過降低監(jiān)控期間的幀速率然后當執(zhí)行監(jiān)控停止處理時增高幀速率，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控模式中的省電，直到監(jiān)控停止處理開始為止，而且，由于省電導致的釋放時間延遲的增加能夠保持為最小值，并且能夠?qū)崿F(xiàn)釋放時間延遲的減少。
雖然已經(jīng)根據(jù)示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，不背離如以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍，能夠?qū)嵤├M行更改。1權(quán)利要求
1.一種成像設(shè)備，包括圖像拾取裝置，配置為輸出圖像信號；具有A/D轉(zhuǎn)換器的模擬圖像處理裝置，配置為將來自圖像拾取裝置的輸出圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號并且傳送該數(shù)字圖像信號；數(shù)字圖像處理裝置，配置為加載傳送的數(shù)字圖像信號并且對該加載的數(shù)字圖像信號執(zhí)行圖像處理；時鐘發(fā)生器，配置為向圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置、以及數(shù)字圖像處理裝置中的每個供應(yīng)具有頻率的時鐘，以便以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置；以及控制器，配置為執(zhí)行監(jiān)控停止處理，以停止從模擬圖像處理裝置傳送數(shù)字圖像信號和數(shù)字圖像處理裝置的圖像處理，其中，時鐘發(fā)生器配置為在以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置的狀態(tài)下控制器執(zhí)行監(jiān)控停止處理的情況下改變時鐘頻率，以便以比預定驅(qū)動頻率高的驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中模擬圖像處理裝置具有配置為生成驅(qū)動圖像拾取裝置以及模擬圖像處理裝置的定時信號的定時發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中圖像拾取裝置由垂直同步信號驅(qū)動；并且時鐘發(fā)生器配置為與垂直同步信號同步地改變時鐘頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中圖像拾取裝置由垂直同步信號驅(qū)動；并且時鐘發(fā)生器配置為與垂直同步信號異步地改變時鐘頻率。
5.一種用于成像的方法，包括 在預定時刻形成模擬圖像信號；將模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號并傳送該數(shù)字圖像信號； 加載傳送的數(shù)字圖像信號并對加載的數(shù)字圖像信號執(zhí)行圖像處理； 生成具有頻率的時鐘，以便以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動模擬圖像信號的形成、向數(shù)字圖像信號的轉(zhuǎn)換、以及數(shù)字圖像信號的處理，執(zhí)行監(jiān)控停止處理，以停止數(shù)字圖像信號的傳送和圖像處理；以及在以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動模擬圖像信號的形成、向數(shù)字圖像信號的轉(zhuǎn)換以及數(shù)字圖像信號的處理的狀態(tài)下執(zhí)行監(jiān)控停止處理的情況下，改變時鐘頻率，以比預定驅(qū)動頻率高的驅(qū)動頻率驅(qū)動模擬圖像信號的形成、向該數(shù)字圖像信號的轉(zhuǎn)換以及數(shù)字圖像信號的處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像方法，包括通過垂直同步信號驅(qū)動模擬圖像信號的形成；以及與垂直同步信號同步地執(zhí)行時鐘頻率的改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像方法，包括通過垂直同步信號驅(qū)動模擬圖像信號的形成；以及與垂直同步信號異步地執(zhí)行時鐘頻率的改變。
全文摘要
一種成像設(shè)備，包括圖像拾取裝置，配置為輸出圖像信號；具有A/D轉(zhuǎn)換器的模擬圖像處理裝置，配置為將來自圖像拾取裝置的輸出圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號并且傳送該數(shù)字圖像信號；數(shù)字圖像處理裝置，配置為加載傳送的數(shù)字圖像信號并且對該加載的數(shù)字圖像信號執(zhí)行圖像處理；時鐘發(fā)生器，配置為向圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置、以及數(shù)字圖像處理裝置中的每個供應(yīng)具有頻率的時鐘，以便以預定驅(qū)動頻率驅(qū)動圖像拾取裝置、模擬圖像處理裝置以及數(shù)字圖像處理裝置；以及控制器，配置為執(zhí)行監(jiān)控停止處理，以停止從模擬圖像處理裝置傳送數(shù)字圖像信號和處于預定狀態(tài)的數(shù)字圖像處理裝置的圖像處理。
文檔編號H04N101/00GK102550012SQ20108004250
公開日2012年7月4日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者水藤浩 申請人:株式會社理光