專(zhuān)利名稱(chēng)：成像設(shè)備、成像方法、成像系統(tǒng)和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像設(shè)備、成像方法、成像系統(tǒng)和程序，用于為監(jiān)視寬成像區(qū)域的狀況對(duì)組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像進(jìn)行成像。
背景技術(shù)：
已經(jīng)廣泛使用的電子靜物相機(jī)，設(shè)置如下操作攝取對(duì)象的圖像，以便由固態(tài)圖像傳感設(shè)備(例如CCD)將通過(guò)鏡頭傳來(lái)的光轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)；將該圖像信號(hào)記錄到記錄介質(zhì)上；并再現(xiàn)所記錄的圖像信號(hào)。許多電子靜物相機(jī)包括可以顯示成像的靜物圖像的監(jiān)視器，所記錄的靜物圖像可以選擇性地在其上顯示。在這種電子靜物相機(jī)中，要提供給監(jiān)視器的圖像信號(hào)和每一屏幕的對(duì)象相對(duì)應(yīng)，這樣同時(shí)要顯示的圖像區(qū)域受到限制，不可能同時(shí)監(jiān)視寬區(qū)域的狀況。
在這種情況下，一種能夠監(jiān)視寬區(qū)域狀況的監(jiān)視相機(jī)現(xiàn)在被廣泛使用，其中對(duì)象隨著依次移動(dòng)的相機(jī)成像方向而成像以得到由許多單元圖像組成的全景完整圖像。特別地，近些年，提出了一種將許多視頻信號(hào)壓縮/合成為對(duì)應(yīng)于一幀的視頻信號(hào)的技術(shù)(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)待審公開(kāi)號(hào)10-108163)。此外，還提出了一種集中式監(jiān)視記錄系統(tǒng)，其可以通過(guò)從多個(gè)裝配的監(jiān)視攝像機(jī)獲得監(jiān)視視頻信號(hào)并將其記錄到例如錄像帶的記錄介質(zhì)上來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視功能(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)待審公開(kāi)號(hào)2000-243062)。
當(dāng)使用上面的常規(guī)監(jiān)視相機(jī)以預(yù)定視角對(duì)例如圖1所示的區(qū)域成像時(shí)，必須在水平或垂直方向上依次移動(dòng)成像方向。假設(shè)成像區(qū)域的尺寸可以由以預(yù)定成像視角的成像操作所得的幀(此后，稱(chēng)為單元圖像)的尺寸與(s×t)的乘積表示，至少要設(shè)置(s×t)個(gè)成像方向。
實(shí)際上，對(duì)象首先以固定于左上方坐標(biāo)(1，1)的監(jiān)視相機(jī)的成像方向成像。然后，監(jiān)視相機(jī)的成像方向在水平方向上依次移動(dòng)使得坐標(biāo)移動(dòng)到(2，1)，(3，1)，(4，1)...(s，1)。在完成了第一行的單元圖像的成像操作后，將成像方向固定到第二行的坐標(biāo)(1，2)并進(jìn)行對(duì)象成像。接著，再次以在水平方向上依序移動(dòng)監(jiān)視相機(jī)的成像方向來(lái)執(zhí)行成像操作。重復(fù)該操作直到坐標(biāo)(s，t)完成成像。隨后，將(s×t)個(gè)單元圖像相互粘貼以合成表示整個(gè)成像區(qū)域的圖像。
但是，在上述常規(guī)的監(jiān)視相機(jī)中，為了獲得一個(gè)完整的圖像，必須為組成一個(gè)完整圖像的所有(s×t)個(gè)單元圖像執(zhí)行成像操作，這樣不可能無(wú)誤地捕獲在很短的時(shí)間周期中在成像區(qū)域內(nèi)發(fā)生的輕微變化。
圖2表示當(dāng)時(shí)間從t1經(jīng)過(guò)到t4時(shí)一運(yùn)動(dòng)對(duì)象(鳥(niǎo))以高運(yùn)動(dòng)速度漸漸從建筑物撤回的狀態(tài)。當(dāng)在圖2的時(shí)間t1組成完整圖像的(s×t)個(gè)單元圖像成像時(shí)，其需要包含表示建筑物或云的單元圖像的所有單元圖像(這其中并沒(méi)有包括該對(duì)象)依次成像，這涉及大量時(shí)間。
因此，有時(shí)候當(dāng)在下一時(shí)刻整個(gè)圖像成像時(shí)，時(shí)間已經(jīng)到了t4時(shí)刻。這使得無(wú)法捕獲在t2和t3時(shí)刻中作為圖像數(shù)據(jù)的對(duì)象內(nèi)容，結(jié)果使用該監(jiān)視相機(jī)無(wú)法獲得所執(zhí)行的監(jiān)視效能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)考慮到了上述情況，并且其目的之一是提供一種成像設(shè)備，成像方法，成像系統(tǒng)和一種程序，其中為監(jiān)視寬成像區(qū)域狀況對(duì)組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像成像，其能夠依次產(chǎn)生完整圖像，其中在很短的時(shí)間間隔內(nèi)根據(jù)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)捕獲在成像區(qū)域中的變化。
為了解決上面的問(wèn)題，在應(yīng)用本發(fā)明的成像設(shè)備和方法，成像系統(tǒng)，程序中，對(duì)在組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的第一單元圖像和與第一單元圖像在相同成像方向上、組成在先完整圖像的第二單元圖像之間是否存在運(yùn)動(dòng)進(jìn)行判斷。當(dāng)確定在第一和第二單元圖像之間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，以只固定到第一單元圖像和包圍第一單元圖像的單元圖像的成像方向執(zhí)行下一完整圖像的成像操作。
也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種成像設(shè)備，其包括成像部件，其以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；記錄部件，其將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；差別檢測(cè)部件，其檢測(cè)在最新成像的第一單元圖像和存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)并且和第一單元圖像處于相同位置的第二在先單元圖像之間的差別；以及用于控制成像部件、記錄部件和差別檢測(cè)部件的控制器，其中當(dāng)通過(guò)差別檢測(cè)部件檢測(cè)到在第一和第二單元圖像間的差別時(shí)，成像部件就為第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像重新執(zhí)行成像操作，并且記錄部件將由成像部件成像的單元圖像依次記錄在記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種成像方法，其包括以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；在最新成像的第一單元圖像和存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)并且和第一單元圖像處于相同位置的第二在先單元圖像之間檢測(cè)差別；當(dāng)在第一和第二單元圖像間檢測(cè)到差別時(shí)，就為第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像執(zhí)行成像操作；并且將最新成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種成像設(shè)備，其包括成像裝置，用于以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；記錄裝置，用于將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；運(yùn)動(dòng)判斷裝置，用于在最新成像的第一單元圖像和組成在先完整圖像并且和該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；以及用于控制至少上述各個(gè)裝置的控制裝置，其中當(dāng)通過(guò)運(yùn)動(dòng)判斷裝置確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，成像裝置就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并且記錄裝置將通過(guò)成像裝置以上述方式成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種成像方法，其包括以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；在最新成像的第一單元圖像和組成在先完整圖像并且和該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；當(dāng)確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并將以上述方式成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種成像系統(tǒng)，其包括成像設(shè)備，其以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；控制單元，其將通過(guò)成像設(shè)備成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)中，并在最新成像的第一單元圖像和組成完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；以及用戶(hù)終端，其可以訪問(wèn)該記錄介質(zhì)，其中當(dāng)由控制單元確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，成像裝置就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并且控制單元將以上述方式通過(guò)成像設(shè)備成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，這里提供一種可以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下操作的程序以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；在最新成像的第一單元圖像和組成在前完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；當(dāng)在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并且將以上述方式成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
如上面的具體描述，在本發(fā)明中，對(duì)在組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的第一單元圖像和組成在先的完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向的第二單元圖像之間是否存在運(yùn)動(dòng)進(jìn)行判斷。當(dāng)在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作。
因此，可以順序產(chǎn)生完整的圖像，該圖像根據(jù)成像對(duì)象的運(yùn)動(dòng)捕獲在很短時(shí)間間隔中成像區(qū)域中的變化。


圖1是表示組成整個(gè)全景圖像的單元圖像的舉例視圖；圖2是用于說(shuō)明與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題的視圖；圖3是示出了應(yīng)用本發(fā)明的成像系統(tǒng)的配置圖；圖4是顯示相機(jī)單元和控制單元配置的框圖；圖5是用于說(shuō)明使用相機(jī)單元以成像視角u成像由加粗線包圍的成像區(qū)域的情況的視圖；
圖6是表示在監(jiān)視器上屏幕顯示的配置示例的視圖；圖7是表示按時(shí)間次序的正常成像模式和追蹤成像模式的視圖；圖8是用于詳細(xì)說(shuō)明在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件中運(yùn)動(dòng)檢測(cè)過(guò)程的流程圖；圖9是用于詳細(xì)說(shuō)明由控制部件控制的模式轉(zhuǎn)換過(guò)程的流程圖；圖10是表示在步驟S23到S25中要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的單元圖像的視圖；圖11是表示用于將單元圖像存儲(chǔ)到第二存儲(chǔ)器中的過(guò)程的流程圖；和圖12是表示在監(jiān)視器上顯示存儲(chǔ)于第二存儲(chǔ)器中單元圖像的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。例如，如圖3中所示，應(yīng)用本發(fā)明的成像系統(tǒng)1包括相機(jī)單元2，用于攝取對(duì)象的圖像以產(chǎn)生圖像信號(hào)；控制與其連接的相機(jī)單元2的控制單元15；終端設(shè)備9，提供給用戶(hù)以便執(zhí)行由成像系統(tǒng)1提供的應(yīng)用程序；連接到終端設(shè)備9上的終端顯示器10；以及在控制單元15和終端設(shè)備9之間交換各種信息的網(wǎng)絡(luò)8。
相機(jī)單元2包括相互集成的搖動(dòng)/俯仰部件3和相機(jī)部件4。該搖動(dòng)/俯仰部件3作為一種旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，用于關(guān)于例如搖動(dòng)和俯仰的兩軸線任意改變成像方向。
相機(jī)部件4放置在組成搖動(dòng)/俯仰部件3的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，并在控制單元15的控制下水平和垂直地調(diào)整成像方向而攝取對(duì)象的圖像。相機(jī)部件4根據(jù)控制單元15的控制依次改變成像視角以擴(kuò)展/縮小用于對(duì)象成像的成像放大倍數(shù)。
控制單元15由PC(個(gè)人電腦)或類(lèi)似物構(gòu)成，并進(jìn)行配置以將自相機(jī)部件2傳送的圖像信號(hào)記錄在記錄介質(zhì)上并將由記錄在記錄介質(zhì)上的圖像信號(hào)產(chǎn)生的圖像顯示給用戶(hù)?？刂茊卧?5識(shí)別從相機(jī)單元2傳送來(lái)的圖像信號(hào)的亮度分量以判斷運(yùn)動(dòng)的有/無(wú)，并基于判斷的結(jié)果控制相機(jī)單元2進(jìn)行圖像模式轉(zhuǎn)換。此外，控制單元15還作為所謂的中央控制單元用于控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)8，并配置來(lái)根據(jù)終端設(shè)備9的請(qǐng)求傳輸圖像數(shù)據(jù)或聲音數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)8是公共電信網(wǎng)絡(luò)，其中數(shù)據(jù)可以雙向交換，例如經(jīng)電話線連接到控制單元15的因特網(wǎng)，或連接于TA或調(diào)制解調(diào)器的ISDN(集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng))/B(寬帶)-ISDN。順便說(shuō)說(shuō)，當(dāng)在一給定的受限區(qū)域中操作該成像系統(tǒng)1時(shí)，可以將網(wǎng)絡(luò)8配置為例如LAN(局域網(wǎng))。而且，網(wǎng)絡(luò)8可以配置為既可以傳輸靜止圖像又可以傳輸運(yùn)動(dòng)圖像。在這種情況下，運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)包括例如，使用通道連續(xù)傳輸?shù)腗PEG(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組)數(shù)據(jù)，以及基于IP(因特網(wǎng)協(xié)議)使用另一通路以給定的時(shí)間間隔傳輸?shù)撵o止圖像。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(沒(méi)有示出)可以連接到網(wǎng)絡(luò)8。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(沒(méi)有示出)管理例如因特網(wǎng)信息，并基于從終端設(shè)備9接收的請(qǐng)求傳輸已經(jīng)存儲(chǔ)在其中的預(yù)定信息。
終端設(shè)備9是個(gè)人電腦，使得家庭或辦公室用戶(hù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)8從控制單元15獲得圖像，并執(zhí)行所期望的處理。將多個(gè)終端設(shè)備9連接到網(wǎng)絡(luò)8上可以允許同時(shí)向多個(gè)用戶(hù)提供成像系統(tǒng)1的應(yīng)用。終端設(shè)備9在終端顯示器10上顯示從控制單元15獲得的圖像。而且，終端設(shè)備9還根據(jù)用戶(hù)指定的操作產(chǎn)生請(qǐng)求信號(hào)并將其發(fā)送到控制單元15。終端設(shè)備9的配置說(shuō)明可以從控制單元15的配置說(shuō)明中得到(將在隨后描述)，因此在這里省去。
接著，將詳細(xì)描述應(yīng)用了本發(fā)明的成像系統(tǒng)1中的相機(jī)單元2和控制單元15的配置。
圖4是顯示相機(jī)單元2和控制單元15配置的框圖。在圖4中，構(gòu)成相機(jī)單元2的搖動(dòng)/俯仰部件3包括控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)改變成像方向的俯仰部件和搖動(dòng)部件。對(duì)于搖動(dòng)/俯仰部件3，有關(guān)相機(jī)部件4位置和角度的信息從連接于該搖動(dòng)/俯仰部件3的定向傳感器31傳出來(lái)。構(gòu)成相機(jī)單元2的相機(jī)部件4包括主要用于改變鏡頭部件22視角的鏡頭控制部件23，和放置在與鏡頭部件22的光軸垂直位置上的成像部件24。
控制單元15包括A/D轉(zhuǎn)換部件51和經(jīng)例如，IEEE1394接口連接到成像部件24的同步產(chǎn)生部件52；連接到A/D轉(zhuǎn)換部件51的編碼器53和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54；暫時(shí)存儲(chǔ)從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54傳來(lái)的圖像的第一存儲(chǔ)器55；存儲(chǔ)從編碼器53輸出的圖像的記錄介質(zhì)56；展開(kāi)從記錄介質(zhì)56中讀出的圖像的解碼器57；連接于A/D轉(zhuǎn)換部件51和解碼器57并建立為用戶(hù)顯示的圖像的監(jiān)視器圖像處理部件58；以及暫時(shí)存儲(chǔ)從連接于其上的監(jiān)視器圖像處理部件58提供的圖像的第二存儲(chǔ)器59。
控制單元15還包括控制部件60，其基于從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54提供的確定信號(hào)R1向相機(jī)單元2發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1，或?yàn)楸O(jiān)視器圖像處理部件58執(zhí)行預(yù)定處理；報(bào)警器62，其在連接于其上的控制部件60的控制下通過(guò)聲音引起用戶(hù)的注意；連接到同步產(chǎn)生部件52并產(chǎn)生控制單元15所需的各種脈沖的產(chǎn)生器63；D/A轉(zhuǎn)換部件64，其對(duì)從連接于其上的監(jiān)視器圖像處理部件58輸入的信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換；連接于D/A轉(zhuǎn)換部件64且由液晶顯示表面或類(lèi)似物組成的監(jiān)視器65；以及操作部件66；使用戶(hù)在顯示于監(jiān)視器65上的圖像上指定期望圖像區(qū)域或位置。
搖動(dòng)/俯仰部件3基于來(lái)自控制部件60的驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1旋轉(zhuǎn)配置為旋轉(zhuǎn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)電機(jī)，其允許旋轉(zhuǎn)平臺(tái)垂直或水平旋轉(zhuǎn)。因此，可以在垂直或水平方向上改變位于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的相機(jī)部件4的成像方向。
鏡頭控制部件23基于來(lái)自控制部件60的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，為鏡頭部件22執(zhí)行自動(dòng)光圈控制操作或自動(dòng)聚焦控制操作。此外，基于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，鏡頭控制部件23改變關(guān)于對(duì)象的成像視角。鏡頭控制部件23的上述功能允許相機(jī)部件4在順序調(diào)節(jié)成像放大倍數(shù)的情況下攝取對(duì)象的圖像。
成像部件24包括，例如，固態(tài)圖像傳感設(shè)備例如CCD(電荷耦合設(shè)備)并允許穿過(guò)鏡頭部件22的對(duì)象圖像聚焦在成像表面上，以通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生圖像信號(hào)。成像部件24將產(chǎn)生的圖像信號(hào)傳送到A/D轉(zhuǎn)換部件51。
A/D轉(zhuǎn)換部件51對(duì)從成像部件24傳來(lái)的圖像信號(hào)數(shù)字化并將數(shù)字化的圖像信號(hào)傳送到編碼器53、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54和監(jiān)視器圖像處理部件58。同步產(chǎn)生部件52從成像部件24中提取同步信號(hào)并基于所提取的同步信號(hào)產(chǎn)生參考信號(hào)N1。同步產(chǎn)生部件52將產(chǎn)生的參考信號(hào)N1輸出到產(chǎn)生器63。
編碼器53根據(jù)圖形編碼標(biāo)準(zhǔn)例如JPEG(聯(lián)合圖像專(zhuān)家組)對(duì)圖像信號(hào)壓縮/編碼。順便說(shuō)說(shuō)，編碼器53可以向要壓縮/編碼的圖像信號(hào)加入位置信息或元數(shù)據(jù)。編碼器53將壓縮/編碼的圖像信號(hào)輸出給記錄介質(zhì)56。注意當(dāng)不需要提供圖像信號(hào)的壓縮/編碼的時(shí)候，可以省去在編碼器53中的處理。
提供的記錄介質(zhì)56例如是硬盤(pán)、可分離磁盤(pán)記錄介質(zhì)，或類(lèi)似物，并配置為連同與位置信息或元數(shù)據(jù)相關(guān)的圖像信號(hào)依次記錄從編碼器53輸出的圖像信號(hào)?；诳刂撇考?0的控制讀出在記錄介質(zhì)56中記錄的圖像信號(hào)，接著傳送到解碼器57。注意記錄在記錄介質(zhì)56中的圖像信號(hào)可以被記錄在存儲(chǔ)卡上(未示出)。這種情況中，可以通過(guò)存儲(chǔ)有圖像信號(hào)的存儲(chǔ)卡將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)移到另一PC中。此外，記錄介質(zhì)56中記錄的圖像信號(hào)可以記錄在上述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(未示出)中。在這種情況中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以用來(lái)代替記錄介質(zhì)56。
解碼器57將從記錄介質(zhì)56中讀出的JPEG圖像信號(hào)展開(kāi)，并將其傳送到監(jiān)視器圖像處理部件58。
運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54將新從A/D轉(zhuǎn)換部件51傳來(lái)的圖像信號(hào)的每個(gè)亮度分量與已經(jīng)存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器55中的圖像信號(hào)的每個(gè)亮度分量相比較。當(dāng)兩者間相比的亮度分量的差值超出了預(yù)定閾值時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54就確定在兩圖像信號(hào)間存在運(yùn)動(dòng)。另一方面，當(dāng)兩者間相比的亮度分量的差值低于預(yù)定閾值時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54就確定在兩圖像信號(hào)間不存在運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54將指示確定結(jié)果的確定信號(hào)R1傳送到控制部件60，并允許剛從A/D轉(zhuǎn)換部件51傳來(lái)的圖像信號(hào)依次存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器55中。
第一存儲(chǔ)器55將從與其連接的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54傳來(lái)的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在預(yù)定地址中。在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54的控制下，將已經(jīng)存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器55中的圖像信號(hào)依次讀出，接著與后面從A/D轉(zhuǎn)換部件51傳來(lái)的圖像信號(hào)進(jìn)行有關(guān)亮度分量的比較。
在控制部件60的控制下，監(jiān)視器圖像處理部件58基于從A/D轉(zhuǎn)換部件51或解碼器57傳來(lái)的圖像信號(hào)執(zhí)行圖形處理，以在監(jiān)視器65上顯示圖形化圖像。監(jiān)視器圖像處理部件58基于控制部件60的控制來(lái)控制監(jiān)視器65的對(duì)比度和亮度。此外，當(dāng)由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54確定存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，監(jiān)視器圖像處理部件58執(zhí)行例如將標(biāo)記插入顯示于監(jiān)視器65上的圖像中或類(lèi)似的處理。為了同時(shí)在監(jiān)視器65的液晶顯示表面上顯示多個(gè)圖像，監(jiān)視器圖像處理部件58聯(lián)合第二存儲(chǔ)器59以減少像素。
監(jiān)視器65包括液晶顯示器、背光以及類(lèi)似物(未示出)，并作為一個(gè)界面，用戶(hù)通過(guò)它觀看成像圖像。從位于液晶顯示器背面的背光發(fā)出的光增加了整個(gè)監(jiān)視器65的可見(jiàn)度。
控制部件60基于由用戶(hù)通過(guò)操作部件66指定的圖像區(qū)域或位置，傳送用于驅(qū)動(dòng)搖動(dòng)/俯仰部件3或鏡頭控制部件23的驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1和用于控制在控制單元15中的每個(gè)分量的控制信號(hào)。控制部件60經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8從終端設(shè)備9接收預(yù)定的請(qǐng)求信號(hào)R2，由此選擇最合適的靜止圖像、運(yùn)動(dòng)圖像、或各種已經(jīng)記錄在記錄介質(zhì)56中的信息，并將其傳送到終端設(shè)備9。此外，基于從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54接收的確定信號(hào)R1，控制部件60控制監(jiān)視器圖像處理部件58，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1傳送到相機(jī)單元2，或者為監(jiān)視器圖像處理部件58執(zhí)行預(yù)定控制處理。
操作部件66包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、和類(lèi)似物，用于用戶(hù)在顯示于監(jiān)視器65上的圖像上指定期望的圖像區(qū)域或位置。
當(dāng)已經(jīng)由相機(jī)單元2成像的圖像顯示在監(jiān)視器65上時(shí)，基于從同步產(chǎn)生部件52提供的參考信號(hào)N1，產(chǎn)生器63控制顯示處理的定時(shí)。當(dāng)已經(jīng)存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)56中的圖像顯示在監(jiān)視器65上時(shí)，產(chǎn)生器63還基于在其中產(chǎn)生的參考信號(hào)控制顯示處理的定時(shí)。
接下來(lái)將說(shuō)明應(yīng)用了本發(fā)明的成像系統(tǒng)1中的成像操作。
圖5表示使用相機(jī)單元2以成像視角u成像由加粗線包圍的成像區(qū)域的情況。為了使整個(gè)成像區(qū)域以成像視角u成像，必須依次在水平或垂直方向上依次移動(dòng)成像方向。假設(shè)成像區(qū)域的尺寸可以由以任意成像視角u進(jìn)行成像操作所得幀(此后，稱(chēng)為單元圖像)的尺寸與(i×j)的乘積表示，至少要設(shè)置(i×j)個(gè)成像方向。把(i×j)個(gè)已經(jīng)以成像視角u成像的單元圖像相互粘貼以合成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像。
對(duì)于每個(gè)單元圖像的坐標(biāo)(M，N)，假設(shè)在水平方向上的坐標(biāo)是從整個(gè)成像區(qū)域的最左端開(kāi)始的1，2，...M，i，假設(shè)在垂直方向上的坐標(biāo)是從整個(gè)成像區(qū)域的最上端開(kāi)始1，2，...N，j。在這種情況下，控制部件60將驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1傳送到搖動(dòng)/俯仰部件3以使相機(jī)部件4的成像方向首先確定在左上方的坐標(biāo)(1，1)。基于相應(yīng)于坐標(biāo)(1，1)的單元圖像產(chǎn)生的圖像信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換部件51進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，隨后通過(guò)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器55中，同時(shí)，也可以通過(guò)監(jiān)視器圖像處理部件58存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中。而且，當(dāng)在編碼器52中根據(jù)JPEG標(biāo)準(zhǔn)，連同元數(shù)據(jù)等附加到其中的信息一起被壓縮/編碼之后，將圖像信號(hào)依次存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)56中。
接著，控制部件60以與上述相似的方式將驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1傳輸?shù)綋u動(dòng)/俯仰部件3以使相機(jī)部件4的成像方向向右移動(dòng)一個(gè)圖像幀。由此，下一個(gè)成像操作是為相應(yīng)坐標(biāo)(2，1)的單元圖像而執(zhí)行的。由為相應(yīng)于坐標(biāo)(2，1)的單元圖像執(zhí)行的成像操作產(chǎn)生的圖像信號(hào)也記錄在記錄介質(zhì)56上。其后，在控制部件60的控制下，相機(jī)部件4執(zhí)行成像操作同時(shí)水平地依次移動(dòng)成像方向以使坐標(biāo)移動(dòng)到(3，1)，(4，1)，...(i，1)。
在已經(jīng)完成第一行的單元圖像的成像操作之后，相機(jī)部件4基于控制部件60的控制，將成像方向固定在第二行的坐標(biāo)(1，2)上并執(zhí)行下面的成像操作。此后，相機(jī)部件4在水平依次移動(dòng)的成像方向上執(zhí)行成像操作。重復(fù)該操作直到對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)(i，j)的單元圖像已經(jīng)成像。在這種狀態(tài)下，將與對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)已經(jīng)成像的(i×j)個(gè)單元圖像相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)分別記錄在第一存儲(chǔ)器55、第二存儲(chǔ)器59和記錄介質(zhì)56中。附帶地，當(dāng)對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)(i，j)的單元圖像已經(jīng)成像后，控制部件60將驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1傳送到搖動(dòng)/俯仰部件3以使相機(jī)部件4的成像方向再次固定到左上方坐標(biāo)(1，1)上，以便在下一定時(shí)中執(zhí)行為整個(gè)圖像的成像操作。
附帶地，單元圖像的成像次序并不限于上面的例子。例如，在第一行的單元圖像的成像操作已經(jīng)完成之后，相機(jī)部件4可以將成像方向移動(dòng)到坐標(biāo)(i，2)來(lái)執(zhí)行成像操作，并為下面的成像操作將成像方向向坐標(biāo)(1，2)移動(dòng)。
通過(guò)監(jiān)視器圖像處理部件58將基于在第二存儲(chǔ)器59中記錄的每個(gè)單元圖像而產(chǎn)生的圖像信號(hào)依次讀出，接著進(jìn)行壓縮以適應(yīng)監(jiān)視器65的顯示器屏幕尺寸。每個(gè)壓縮的單元圖像通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換部件64顯示在監(jiān)視器65上。通過(guò)在監(jiān)視器65上顯示在第二存儲(chǔ)器59中記錄的全部(i×j)個(gè)單元圖像，合成了整個(gè)全景圖像。通過(guò)以給定間隔執(zhí)行上述成像操作，可以獲得表示成像區(qū)域最新?tīng)顩r的完整圖像。
當(dāng)控制部件60指定那些已經(jīng)在先存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)56中的單元圖像在監(jiān)視器65上顯示時(shí)，將對(duì)應(yīng)于這些單位圖像的圖像信號(hào)依次從記錄介質(zhì)56中讀出。然后通過(guò)解碼器57將所讀出的圖像信號(hào)展開(kāi)，接著被傳送到監(jiān)視器圖像處理部件58。合成的圖像信號(hào)在監(jiān)視器圖像處理部件58中進(jìn)行壓縮以使其適應(yīng)于上述顯示器屏幕的尺寸。結(jié)果，顯示一個(gè)完整的合成全景圖像。
圖6表示一種通過(guò)粘貼(i×j)個(gè)成像單元圖像合成的完整圖像被顯示在監(jiān)視器65的完整圖像顯示部分70上的情況的例子。注意控制單元15可以允許完整圖像顯示部分70顯示一個(gè)具有在這些單元圖像之間的線的完整圖像或以無(wú)縫的方式來(lái)顯示。此外，控制單元15還可以允許完整圖像顯示部分70顯示一個(gè)已經(jīng)以能夠捕獲整個(gè)成像區(qū)域的成像視角進(jìn)行成像的完整圖像，來(lái)作為整個(gè)的全景圖像的替代。
附帶地，還可以在顯示屏幕45上進(jìn)一步提供一個(gè)用于顯示通過(guò)放大一個(gè)單元圖像獲得的放大圖像的放大圖像顯示部分71。該放大圖像顯示部分71可以以放大的方式來(lái)顯示已經(jīng)由用戶(hù)從組成在完整圖像顯示部分70上顯示的整個(gè)圖像的單元圖像中選出的一個(gè)單元圖像。可選地，放大圖像顯示部分71可以顯示基于一個(gè)單元圖像的成像方向的運(yùn)動(dòng)圖像。這樣使得用戶(hù)可以實(shí)時(shí)檢查有關(guān)對(duì)于用戶(hù)選出的一個(gè)單元圖像的成像方向的狀況。
同時(shí)顯示在顯示屏幕45上的包括WIDE按鈕72，其用于減小顯示在放大圖像顯示部分71上的單元圖像的放大倍數(shù)；放大(ZOOM)按鈕73，其用于放大單元圖像的放大倍數(shù)；成像方向控制部分75，其用于水平或垂直地控制相機(jī)部件4的成像方向；設(shè)置按鈕76，其用于設(shè)置各種模式并允許服務(wù)器在期望的地址中記錄對(duì)應(yīng)于每個(gè)單元圖像的圖像信號(hào)，等等。
用戶(hù)可以通過(guò)操作部件66在完整圖像顯示部分70和放大圖像顯示部分71上指定期望的圖像區(qū)域或位置。需要注意的是在完整圖像顯示部分70和放大圖像顯示部分71中的每個(gè)中，可以為用戶(hù)顯示隨著在操作部件66中鼠標(biāo)或類(lèi)似物的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的瞄準(zhǔn)線(aiming line)或指針以執(zhí)行上述的指定操作。
應(yīng)用本發(fā)明的成像系統(tǒng)1可以自動(dòng)在兩個(gè)模式間轉(zhuǎn)換。一種是常規(guī)成像模式，其中通過(guò)粘貼按如上所述方式成像的(i×j)個(gè)單元圖像而合成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像。另一種是追蹤成像模式，其中通過(guò)以短時(shí)間間隔產(chǎn)生完整圖像，在圖6的完整圖像顯示部分70上顯示的運(yùn)動(dòng)對(duì)象(例如鳥(niǎo))的運(yùn)動(dòng)無(wú)誤地被捕獲作為圖像信號(hào)。圖7按時(shí)間次序表示常規(guī)成像模式和追蹤成像模式。在常規(guī)成像模式中，分別以依次固定在所有組成完整圖像的每個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作。因此，會(huì)花很長(zhǎng)的時(shí)間直到合成一個(gè)完整圖像，導(dǎo)致可以在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的完整圖像的數(shù)目(下面稱(chēng)為刷新率)的減少。
在另一方面，在追蹤成像模式中，僅以固定在運(yùn)動(dòng)對(duì)象可能存在的單元圖像(包含可能存在運(yùn)動(dòng)對(duì)象的單元圖像的圖像區(qū)域在后面稱(chēng)為更新成像區(qū)域)上的成像方向執(zhí)行成像操作。就是說(shuō)，在追蹤成像模式中，只有新近成像的單元圖像組成的更新成像區(qū)域被用于更新，而組成在前完整圖像的單元圖像用于保持單元圖像，由此合成完整圖像。控制單元15在每次合成完整圖像以重新指定更新成像區(qū)域時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)。
換言之，在追蹤成像模式中，只需要將成像方向僅僅依次固定到那些組成已經(jīng)捕獲運(yùn)動(dòng)對(duì)象的更新成像區(qū)域的單元圖像。因此，可以在很短的時(shí)間周期合成一個(gè)完整圖像，由此提高刷新率。
應(yīng)用本發(fā)明的成像系統(tǒng)1如下配置，當(dāng)開(kāi)始對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像操作時(shí)，首先進(jìn)入常規(guī)成像模式。這時(shí)，如圖7所示，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54在一個(gè)新近完成成像的單元圖像和另一個(gè)組成在前完整圖像并且與上述新近成像的單元圖像在相同成像方向上成像的單元圖像之間檢測(cè)是否存在運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54確定在兩單元圖像之間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就將模式從常規(guī)成像模式轉(zhuǎn)換到追蹤成像模式。在另一方面，如果運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54確定在兩單元圖像之間不存在運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)常規(guī)成像模式繼續(xù)成像操作。
圖8是詳細(xì)說(shuō)明在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54中運(yùn)動(dòng)檢測(cè)過(guò)程的流程圖。首先，在步驟S11中，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54從A/D轉(zhuǎn)換部件51接收一個(gè)由相機(jī)單元2新近成像的單元圖像。然后，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54檢查是否在第一存儲(chǔ)器55中存儲(chǔ)了另一個(gè)組成在前完整圖像并且與上述新近成像的單元圖像在相同成像方向上成像的單元圖像(下文中稱(chēng)為參考單元圖像)。當(dāng)在第一存儲(chǔ)器55中存儲(chǔ)了相應(yīng)參考單元圖像時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S12。在另一方面，當(dāng)新近成像的單元圖像是首次成像的單元圖像時(shí)，即在第一存儲(chǔ)器55中不存在相應(yīng)的參考單元圖像，該過(guò)程前進(jìn)到為下一個(gè)單元圖像的成像操作。
過(guò)程前進(jìn)到步驟S12并且運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54比較在新近成像的單元圖像和相應(yīng)的參考單元圖像之間的亮度分量。更具體地，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54為要進(jìn)行比較的兩單元圖像的每個(gè)相應(yīng)像素計(jì)算亮度分量的微分絕對(duì)值。
過(guò)程前進(jìn)到步驟S13，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54將所計(jì)算的微分絕對(duì)值和預(yù)定閾值相比。當(dāng)所計(jì)算的微分絕對(duì)值沒(méi)有超出該閾值時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S14，在該步驟運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54將指示存在運(yùn)動(dòng)的確定信號(hào)R1傳輸?shù)娇刂撇考?0。在另一方面，當(dāng)所計(jì)算的微分絕對(duì)值超出該閾值時(shí)，則運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54判定在單元圖像之間沒(méi)有運(yùn)動(dòng)存在，過(guò)程前進(jìn)到步驟S15。在每種情況中，新近成像的單元圖像存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器55中，并用作參考單元圖像，即，當(dāng)組成下一完整圖像并且在相同成像方向上已經(jīng)成像的單元圖像成像時(shí)，其亮度分量作為參考。
當(dāng)過(guò)程前進(jìn)到步驟S15時(shí)，隨著成像方向的移動(dòng)一個(gè)新的單元圖像由相機(jī)單元2成像。此后，又再次執(zhí)行步驟S11到S13中的處理。
控制部件60從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54中接收指示存在運(yùn)動(dòng)的確定信號(hào)R1并控制相機(jī)單元2和控制單元15以從常規(guī)成像模式轉(zhuǎn)換到追蹤成像模式。圖9是詳細(xì)說(shuō)明由控制部件60控制的模式轉(zhuǎn)換過(guò)程的流程圖。
首先，在步驟S21中，控制部件60識(shí)別從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54中接收的確定信號(hào)R1的細(xì)節(jié)。
隨后，過(guò)程前進(jìn)到步驟S22，控制部件60基于所識(shí)別的確定信號(hào)R1細(xì)節(jié)決定是繼續(xù)常規(guī)成像模式還是轉(zhuǎn)換到追蹤成像模式。當(dāng)所接收的檢測(cè)信號(hào)包括指示存在運(yùn)動(dòng)的信息時(shí)，控制部件60就決定從常規(guī)成像模式轉(zhuǎn)換到追蹤成像模式，并且過(guò)程前進(jìn)到步驟S23。
在步驟S23中，控制部件60向相機(jī)單元2傳送用于隨依次移動(dòng)的成像方向繼續(xù)單元圖像的成像的驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1。將成像的單元圖像依次提供給運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54，在那里將其亮度分量和相應(yīng)的參考單元圖像的亮度分量相比較(步驟S24)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54計(jì)算關(guān)于兩個(gè)要比較的單元圖像的每個(gè)相應(yīng)像素的亮度分量的微分絕對(duì)值，并將計(jì)算的微分絕對(duì)值和閾值比較，由此依次判斷是否存在運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，在步驟S24中也進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，這樣可以更準(zhǔn)確地從對(duì)應(yīng)于完整圖像的所有單元圖像中識(shí)別出確定為具有運(yùn)動(dòng)的單元圖像。
當(dāng)在步驟S24中已經(jīng)判定單位圖像存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S25。在步驟S25中，以?xún)H僅固定到具有運(yùn)動(dòng)的單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向來(lái)執(zhí)行為下一個(gè)完整圖像的成像操作。另一方面，如果在步驟S24中已經(jīng)判定在單元圖像中不存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，過(guò)程就返回到步驟S23。
需要注意的是在步驟S23和S24中的處理可被省去。在這種情況下，當(dāng)在步驟S13中檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，過(guò)程直接前進(jìn)到步驟S25。
圖10表示在步驟S23到S25中要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的單元圖像。將已經(jīng)在步驟S23中成像的單元圖像A5、A6和A18與相應(yīng)的參考單元圖像分別進(jìn)行比較。結(jié)果，分別在單元圖像A5、A18和相應(yīng)的參考單元圖像之間沒(méi)有檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)。然而，由于在單元圖像A6中存在運(yùn)動(dòng)對(duì)象，所以已經(jīng)在單元圖像A6和相應(yīng)的參考單元圖像之間檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)。因此，過(guò)程前進(jìn)到步驟S25。
在步驟S25中，成像系統(tǒng)1以只依次固定到組成更新成像區(qū)域的單元圖像上的成像方向執(zhí)行成像操作，所述組成更新成像區(qū)域的單元圖像即是單元圖像A6和其周?chē)膯卧獔D像A1、A2、A3、A5、A7、A9、A10和A11。這樣，成像系統(tǒng)1按照就像是將單元圖像A6被包圍的順序執(zhí)行成像操作，就是說(shuō)，按照A7、A11、A10、A9、A5、A6、A7、A3、A2、A1、A5、A6...的順序。然而，成像順序不限于此，而是可以按照任何順序執(zhí)行成像操作。
當(dāng)包括上述更新成像區(qū)域的完整圖像被合成時(shí)，將組成在前完整圖像的單元圖像用于剩余的單元圖像。將合成的單元圖像顯示在監(jiān)視器65的完整圖像顯示部分70上，或者隨相互相關(guān)的單元圖像一起存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)56中。由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54將組成更新成像區(qū)域的成像的單元圖像依次同相應(yīng)的參考單元圖像相比，用于判定是否存在運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)在下一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)對(duì)象移向單元圖像A11時(shí)，就判定在新成像的單元圖像A11和相應(yīng)的參考單元圖像之間是否存在運(yùn)動(dòng)。在這種情況中，除了單元圖像A6以外(在該單元圖像A6和相應(yīng)的參考單元圖像之間已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng))，將單元圖像A11周?chē)膯卧獔D像A1到A16設(shè)為組成下一個(gè)完整圖像的更新成像區(qū)域的單元圖像。成像系統(tǒng)1按照就像是將單元圖像A6和A11包圍的順序執(zhí)行成像操作，就是說(shuō)，按照A10、A9、A13、A14、A15、A16、A12、A11、A10、A9、A5、A6、A7、A8、A4、A3、A2、A1、A5、A6...的順序。但是，成像順序不限于此，而是可以按照任何順序執(zhí)行成像操作。由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54將組成更新成像區(qū)域的成像的單元圖像依次同相應(yīng)的參考單元圖像相比，用于判定是否存在運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)在下一時(shí)刻中運(yùn)動(dòng)對(duì)象已經(jīng)完全移動(dòng)到單元圖像A11，而在單元圖像A6和其相應(yīng)的參考單元圖像之間不存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，只是將單元圖像A11(該單元圖像A11和相應(yīng)的參考單元圖像之間已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng))和單元圖像A11周?chē)膯卧獔D像A6、A7、A8、A10、A12、A14、A15和A16設(shè)為更新成像區(qū)域。這時(shí)，成像系統(tǒng)1按照就像是只將單元圖像A11包圍的順序執(zhí)行成像操作，就是說(shuō)，按照A7、A8、A12、A11、A10、A14、A15、A16、A12、A11、A10、A6、A7、A8、A12、A11...的順序。但是，成像順序不限于此，而是可以按照任何順序執(zhí)行成像操作。
如上所述，只是將其和相應(yīng)的參考單元圖像之間已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的單元圖像和該單元圖像周?chē)膯卧獔D像識(shí)別為更新成像區(qū)域。在這個(gè)基礎(chǔ)上，接著判斷在組成更新成像區(qū)域的新成像的單元圖像和相應(yīng)的參考單元圖像之間是否存在運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，即使當(dāng)運(yùn)動(dòng)對(duì)象從A6向A11運(yùn)動(dòng)時(shí)，也總是可以識(shí)別存在運(yùn)動(dòng)對(duì)象的更新成像區(qū)域。此外，由于只是對(duì)組成更新成像區(qū)域的單元圖像執(zhí)行成像操作，所以產(chǎn)生一個(gè)完整圖像所需的成像操作的數(shù)目就能減少。
例如，在常規(guī)成像模式中，組成完整圖像的(i×j)個(gè)單元圖像被成像，反之在追蹤成像模式中，對(duì)于一個(gè)完整圖像只有9個(gè)單元圖像被成像。因此，產(chǎn)生一個(gè)完整圖像所需的時(shí)間減少到9/(i×j)的等級(jí)，允許緊接著轉(zhuǎn)入下一個(gè)完整圖像的成像操作。結(jié)果，可以顯著提高刷新率。
而且，刷新率的增加允許以很短的時(shí)間間隔捕獲穿過(guò)成像區(qū)域的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)，可以無(wú)誤地捕獲在成像區(qū)域中在很短的時(shí)間周期內(nèi)發(fā)生的一個(gè)輕微的變化。
實(shí)際上，如圖7所示，在應(yīng)用本發(fā)明的成像系統(tǒng)1中，組成完整圖像的單元圖像按照時(shí)間順序被依次存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)56上。因此，用戶(hù)隨后可以通過(guò)控制單元15分析圖像。此外，其他用戶(hù)隨后可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)8同時(shí)訪問(wèn)記錄介質(zhì)對(duì)圖像進(jìn)行分析。
需要注意的是識(shí)別更新成像區(qū)域的方法不限于上面的實(shí)施例。例如，除了單元圖像A11以外(在該單元圖像A11和相應(yīng)的參考單元圖像之間已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng))，只將單元圖像A6、A8、A14和A16識(shí)別為更新成像區(qū)域。作為選擇，除了單元圖像A11以外(在該單元圖像A11和相應(yīng)的參考單元圖像之間已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng))，只將單元圖像A7、A10、A12和A15識(shí)別為更新成像區(qū)域。即，只要任何單元圖像位于單元圖像A11(在該單元圖像A11和相應(yīng)的參考單元圖像之間已經(jīng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng))周?chē)?，則該單元圖像都可以包括在更新成像區(qū)域中。
在如上已經(jīng)成像的單元圖像中，將已經(jīng)傳送到監(jiān)視器圖像處理部件58的單元圖像暫時(shí)存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中，接著進(jìn)行壓縮以適應(yīng)在監(jiān)視器65上的完整圖像顯示部分70的尺寸。
圖11表示用于將單元圖像存儲(chǔ)到第二存儲(chǔ)器59中的過(guò)程。
首先，在步驟S31中，當(dāng)把單元圖像從A/D轉(zhuǎn)換部件51傳送到監(jiān)視器圖像處理部件58時(shí)，控制部件60為存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中的單元圖像指定地址。
過(guò)程前進(jìn)到步驟S32，基于產(chǎn)生器63控制的定時(shí)把表示所傳送的單元圖像的圖像信號(hào)存儲(chǔ)到由控制部件60指定的第二存儲(chǔ)器59的地址。
隨后，過(guò)程前進(jìn)到步驟S33，并判斷是否一幀的單元圖像已經(jīng)存儲(chǔ)到第二存儲(chǔ)器59中。當(dāng)判定一幀的單元圖像還沒(méi)有存儲(chǔ)到第二存儲(chǔ)器59中時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S34，其中存儲(chǔ)一幀單元圖像的第二存儲(chǔ)器59的地址加1。接著，再次執(zhí)行步驟S32中的處理。另一方面，當(dāng)單元圖像已經(jīng)存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中時(shí)，過(guò)程返回到步驟S31，并開(kāi)始將下一單元圖像存儲(chǔ)到第二存儲(chǔ)器59中。
圖12是表示用于將存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中的單元圖像顯示在監(jiān)視器65上的過(guò)程流程圖。
首先，在步驟S41中，控制部件60指定存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中的單元圖像要減少的像素量，使得單元圖像的尺寸可以適應(yīng)于監(jiān)視器65上的完整圖像顯示部分70的尺寸。
然后過(guò)程前進(jìn)到步驟S42，基于產(chǎn)生器63控制的定時(shí)，讀出與已經(jīng)存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59的指定地址中的單元圖像相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)。
隨后，過(guò)程前進(jìn)到步驟S43，并判斷一幀單元圖像是否已經(jīng)從第二存儲(chǔ)器59中讀出。當(dāng)判定一幀單元圖像還沒(méi)有從第二存儲(chǔ)器59中讀出時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S44。當(dāng)在步驟S44中對(duì)存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器59中的單元圖像要減少的像素量進(jìn)行控制后，再次執(zhí)行步驟S42中的讀出操作。另一方面，當(dāng)判定已經(jīng)從第二存儲(chǔ)器59中讀出一幀單元圖像時(shí)，過(guò)程返回到步驟S41，并開(kāi)始下一單元圖像的讀出操作。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例。例如，可以由控制部件60或用戶(hù)通過(guò)操作部件66自由調(diào)節(jié)當(dāng)通過(guò)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部件54判定是否存在運(yùn)動(dòng)時(shí)用于同亮度分量的微分絕對(duì)值相比較的預(yù)定閾值。這允許靈活改變運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的等級(jí)。作為結(jié)果，可以防止將不同于運(yùn)動(dòng)對(duì)象的部分在亮度上的輕微變化確定為運(yùn)動(dòng)。而且，彩色分量可以取代亮度分量用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
此外，控制部件60可以將驅(qū)動(dòng)信號(hào)L1傳送到搖動(dòng)/俯仰部件3，以減少在水平或垂直方向上成像方向的移動(dòng)量，由此將相機(jī)單元2成像的單元圖像相互疊加。結(jié)果，運(yùn)動(dòng)對(duì)象可以總是處于單元圖像的中心附近。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)1中，可以向終端設(shè)備9的用戶(hù)傳送完整圖像或放大的圖像并依據(jù)由終端設(shè)備9指定的成像區(qū)域向終端設(shè)備9返回放大的圖像。也就是說(shuō)，在根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)1中，可以選擇適當(dāng)?shù)膯卧獔D像并將其傳送到除操作控制單元15的用戶(hù)之外的、操作連接到網(wǎng)絡(luò)8的終端設(shè)備9的用戶(hù)。而且，當(dāng)很多終端設(shè)備9連接到網(wǎng)絡(luò)8時(shí)，可以同時(shí)向許多用戶(hù)傳送單元圖像。
不需解釋?zhuān)景l(fā)明可以應(yīng)用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述操作的程序。
權(quán)利要求
1.一種成像設(shè)備，包括成像部件，其以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；記錄部件，其將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；差別檢測(cè)部件，其檢測(cè)在最新成像的第一單元圖像和已存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)并且與第一單元圖像處于相同位置的第二在先單元圖像之間的差別；以及用于控制成像部件、記錄部件和差別檢測(cè)部件的控制器，其中當(dāng)通過(guò)差別檢測(cè)部件確定在第一和第二單元圖像間有差別時(shí)，成像部件就為第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像重新執(zhí)行成像操作，并且記錄部件將已由成像部件成像的單元圖像依次記錄在記錄介質(zhì)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的成像設(shè)備，其中通過(guò)使用新近成像的單元圖像用于更新存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中并組成完整圖像的單元圖像，以重新形成完整圖像。
3.一種成像方法，其包括以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；檢測(cè)在最新成像的第一單元圖像和存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)并且與第一單元圖像處于相同位置的第二在先單元圖像之間的差別；當(dāng)檢測(cè)到第一和第二單元圖像間的差別時(shí)，就為第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像重新執(zhí)行成像操作；以及將最新成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的成像方法，其中通過(guò)使用新近成像的單元圖像用于更新存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中并組成完整圖像的單元圖像，以重新形成完整圖像。
5.一種成像設(shè)備，其包括成像裝置，用于以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；記錄裝置；用于將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；運(yùn)動(dòng)判斷裝置，用于在最新成像的第一單元圖像和組成在先的完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；以及用于控制至少上述各個(gè)裝置的控制裝置，其中當(dāng)通過(guò)運(yùn)動(dòng)判斷裝置確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，成像裝置就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作；并且記錄裝置，將通過(guò)成像裝置以上述方式成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的成像設(shè)備，還包括顯示裝置，用于顯示由成像的單元圖像組成的完整圖像，其中當(dāng)通過(guò)運(yùn)動(dòng)判斷裝置確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，顯示裝置為顯示下一個(gè)完整圖像用新近成像的單元圖像更新幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的成像設(shè)備，還包括指定裝置，使用戶(hù)在顯示裝置上顯示的完整圖像上指定圖像區(qū)域，其中顯示裝置，根據(jù)通過(guò)指定裝置指定的圖像區(qū)域讀出在記錄介質(zhì)上記錄的單元圖像，并將其以放大的方式進(jìn)行顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的成像設(shè)備，其中運(yùn)動(dòng)判斷裝置計(jì)算對(duì)其間是否存在運(yùn)動(dòng)已進(jìn)行判斷的單元圖像間的亮度分量的差值，并且當(dāng)所計(jì)算的差值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)就判定存在運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的成像設(shè)備，還包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)該預(yù)定閾值。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的成像設(shè)備，其中成像裝置以依次改變的成像方向執(zhí)行成像操作使得單元圖像相互重疊。
11.一種成像方法，其包括以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上；在最新成像的第一單元圖像和組成在先的完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；當(dāng)確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并將以上述方式成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
12.一種成像系統(tǒng)，其包括成像設(shè)備，其以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；控制單元，其將通過(guò)成像設(shè)備成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)中，并在最新成像的第一單元圖像和組成在先的完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；以及用戶(hù)終端，其可以訪問(wèn)該記錄介質(zhì)，其中當(dāng)由控制單元確定在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，成像設(shè)備就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并且控制單元將以上述方式通過(guò)成像設(shè)備成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
13.一種程序，可以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下操作以依次固定到組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的各個(gè)單元圖像的成像方向執(zhí)行成像操作；將成像的單元圖像記錄在記錄介質(zhì)上；在最新成像的第一單元圖像和組成在先的完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間判斷是否存在運(yùn)動(dòng)；當(dāng)在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并且將以上述方式成像的單元圖像依次記錄到記錄介質(zhì)上。
全文摘要
對(duì)在組成表示整個(gè)成像區(qū)域的完整圖像的第一單元圖像和組成在先的完整圖像并且與該第一單元圖像處于相同成像方向上的第二單元圖像之間是否存在運(yùn)動(dòng)進(jìn)行判斷。當(dāng)在第一和第二單元圖像間存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，就以固定到第一單元圖像和其周?chē)膯卧獔D像的成像方向?yàn)橄乱粋€(gè)完整圖像執(zhí)行成像操作，并且將成像的單元圖像記錄到記錄介質(zhì)上。
文檔編號(hào)H04N5/91GK1599425SQ20041009030
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者萩田祥治, 浜秀樹(shù), 土屋由里子, 武田真枝, 村岡有紀(jì) 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社