專利名稱：一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說是涉及一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的方法及裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，照相技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字成像時(shí)代，之前盛行的膠卷照相機(jī)正在逐步被數(shù)字相機(jī)代替。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年數(shù)碼相機(jī)的出貨量已經(jīng)達(dá)到上千萬臺(tái)。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字成像已經(jīng)在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、手機(jī)以及計(jì)算機(jī)攝像頭之類的電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。
在數(shù)字成像技術(shù)中，如何根據(jù)需要對(duì)原始圖像進(jìn)行尺寸變換始終是個(gè)難題。這主要是因?yàn)椴煌奶幚砟K對(duì)圖像尺寸的要求不同，而這些處理模塊往往使用同一個(gè)圖像源，這就需要數(shù)碼相機(jī)之類的數(shù)字終端設(shè)備能夠根據(jù)同一個(gè)圖像源變換出不同尺寸的圖像，并且該變換應(yīng)該非常快地完成。
比如，數(shù)碼相機(jī)中液晶屏的尺寸一般不會(huì)超過四分之一視頻圖像陣列(QVGA)，QVGA的分辨率為320×240，而拍照存儲(chǔ)及打印的圖像尺寸卻要大很多，一般的數(shù)碼相機(jī)都有幾百萬像素，專業(yè)數(shù)碼相機(jī)甚至可以達(dá)到上千萬像素，但液晶屏所顯示的圖像與數(shù)碼相機(jī)存儲(chǔ)的圖像都來源于同一個(gè)數(shù)據(jù)源，即圖像傳感器。其中，圖像傳感器把外界的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，并進(jìn)一步從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出來。
因此，如何根據(jù)同一圖像源轉(zhuǎn)換得到不同輸出設(shè)備所需的不同尺寸的圖像，對(duì)系統(tǒng)的性能、成本影響都非常大。
目前，在計(jì)算機(jī)的圖像處理中，圖像的放大或縮小大都通過軟件實(shí)現(xiàn)，通常是使用二次線性插值、三次線性插值等算法進(jìn)行處理，而軟件處理需要占用非常多的CPU資源，對(duì)計(jì)算機(jī)中處理器件的要求很高。對(duì)于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)以及手機(jī)之類的數(shù)字終端設(shè)備來說，由于CPU的功能不是很強(qiáng)大，對(duì)數(shù)字圖像尺寸變換的處理來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此通過軟件實(shí)現(xiàn)視頻縮放基本上是不可能的，這就需要用硬件來解決圖像處理的問題。
由于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)以及手機(jī)之類的數(shù)字終端設(shè)備在進(jìn)行圖像尺寸變換時(shí)，一方面要根據(jù)顯示屏的要求對(duì)圖像傳感器發(fā)送來的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放，以在顯示屏中顯示該圖像；另一方面，在攝像者選取了要拍攝的物體或景象后，要根據(jù)事先設(shè)置好的尺寸以一定的格式存放在存儲(chǔ)器中，因此，現(xiàn)有的硬件解決方案一般都是采用圖1所示的數(shù)字圖像處理芯片所提供的處理流程。
具體來說，該處理流程包括以下幾個(gè)階段1、存儲(chǔ)階段。首先將來自圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，比如插值、去噪聲、去壞點(diǎn)及濾波等，并按照YUV422的格式通過存儲(chǔ)器控制模塊存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中。該存儲(chǔ)器一般是易揮發(fā)的存儲(chǔ)器，比如是SRAM和SDRAM等。
2、顯示階段。在拍攝之前，圖像需要被顯示在顯示屏上，以供拍攝者觀察并決定是否需要進(jìn)行下一步的拍攝工作。在該階段，已經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)器控制模塊讀取出來，經(jīng)過顯示圖像縮放模塊將該圖像進(jìn)行適度的放大或縮小，并由液晶顯示控制模塊顯示在液晶屏上。
3、拍攝階段。拍攝者在確定了合適的景觀或物體并按下快門后，圖像傳感器輸出的下一幀圖像就會(huì)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，之后再被讀出，經(jīng)過捕捉圖像縮放模塊將該圖像按照事先設(shè)定的分辨率進(jìn)行放大或縮小，并由圖像壓縮模塊進(jìn)行圖像壓縮，壓縮后的碼流經(jīng)過存儲(chǔ)器控制模塊存放在存儲(chǔ)器中。由于拍攝階段的圖像或視頻流可能被存檔，因此該階段的存儲(chǔ)器應(yīng)采用非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，目前業(yè)界一般采用Flash存儲(chǔ)器。另外，拍攝階段中，在通過捕捉圖像縮放模塊對(duì)圖像壓縮存儲(chǔ)的同時(shí)，還需要通過顯示圖像縮放模塊及液晶顯示控制模塊將該圖像顯示在液晶屏上。
在上述解決方案中，圖像傳感器輸出的圖像需要由存儲(chǔ)器控制模塊存放在片外的存儲(chǔ)器中，當(dāng)一幀存完后，數(shù)字圖像處理芯片才能讀取該幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。而在處理過程中，圖像傳感器輸出到數(shù)字圖像處理芯片的圖像數(shù)據(jù)還要繼續(xù)存放在存儲(chǔ)器中。也就是說，該存儲(chǔ)器至少應(yīng)該存儲(chǔ)兩幀圖像的數(shù)據(jù)。
由此可見，目前的處理方案具有顯而易見的缺點(diǎn)1、片外存儲(chǔ)器中需要存放兩幀原始圖像，需要存儲(chǔ)的信息較多，因此需要較大存儲(chǔ)空間的片外存儲(chǔ)器，而目前的片外存儲(chǔ)器通常為SDRAM，其成本較高；2、該方案需要在一幀圖像完全存放在存儲(chǔ)器后，才對(duì)其進(jìn)行放大或縮小，因此輸入圖像和輸出圖像存在較大的延遲，該延遲往往大于一幀時(shí)間，無法做到實(shí)時(shí)處理；3、由于目前的處理方案不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理，因此拍攝到的圖像往往與拍攝時(shí)的景象有些微差別，并且該差別不易進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的主要問題在于提供一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的方法，以對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的縮放處理，并且能夠降低實(shí)現(xiàn)成本。
本發(fā)明所要解決的另一個(gè)問題在于提供一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的裝置。
本發(fā)明的一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的方法，配置圖像的輸入信息、濾波系數(shù)信息以及圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，該方法進(jìn)一步包括以下步驟a.根據(jù)濾波系數(shù)信息對(duì)待處理的圖像進(jìn)行低通濾波；b.根據(jù)圖像顯示的縮放倍數(shù)信息及圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息對(duì)低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向及縱向尺寸縮放的處理，并根據(jù)圖像的輸入信息結(jié)束對(duì)圖像的橫向及縱向尺寸縮放處理。
所述步驟b中，所述對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向及縱向尺寸縮放處理為先對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放處理，保存橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)，之后再對(duì)橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理；或者為保存低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理，之后再對(duì)縱向尺寸縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放處理。
本發(fā)明的一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的裝置，所述裝置與上位機(jī)連接，并接收?qǐng)D像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，所述上位機(jī)用于配置圖像輸入信息、低通濾波系數(shù)及圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，并將所述配置信息發(fā)送給所述裝置，所述裝置包括以下模塊命令發(fā)送模塊，用于將上位機(jī)配置的低通濾波系數(shù)發(fā)送給前置濾波模塊，并將上位機(jī)發(fā)送的圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，以及圖像輸入信息發(fā)送給圖像尺寸縮放模塊；前置濾波模塊，用于根據(jù)低通濾波系數(shù)對(duì)圖像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波，以及將低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像尺寸縮放模塊；圖像尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像顯示及圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，對(duì)前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向及縱向尺寸縮放的處理，以及根據(jù)圖像輸入信息確定橫向及縱向處理是否結(jié)束。
本發(fā)明方案通過對(duì)圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向尺寸和縱向尺寸的縮放，滿足了圖像顯示及圖像存儲(chǔ)的需求，且在縱向尺寸縮放時(shí)也只有幾行的延遲，不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣在一幀圖像存儲(chǔ)完后才能進(jìn)行圖像顯示及圖像存儲(chǔ)的縮放處理，減少了對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放所使用的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。
本發(fā)明方案保存用于縱向尺寸縮放的圖像數(shù)據(jù)最多只需要三行行緩沖器，對(duì)圖像存儲(chǔ)器的要求很低，相比于現(xiàn)有技術(shù)需要在外部存儲(chǔ)器中存放兩幀原始圖像來說，本發(fā)明方案所需的硬件資源較少，大大降低了圖像縮放的處理成本。
本發(fā)明方案還通過先進(jìn)行縱向尺寸縮放處理，后進(jìn)行橫向尺寸縮放處理，使得所述處理裝置只需要一個(gè)行緩沖模塊，進(jìn)一步減少了所需的硬件資源，進(jìn)一步降低了圖像縮放的處理成本。
本發(fā)明方案通過還在前置濾波時(shí)通過將二維濾波轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一維濾波，并將二維圖像的縮放轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一維圖像的縮放，大大減少了乘法器的使用，從而使芯片的成本大大降低。
現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像尺寸改變時(shí)必須使用除法器，眾所周知，除法器不易實(shí)現(xiàn)，而本發(fā)明方案避免了使用除法器，從而進(jìn)一步降低了芯片的成本。
另外，由于現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)圖像縮放處理之前，往往需要在硬件中預(yù)存一些特定的常數(shù)，而本發(fā)明方案則不需要預(yù)存常數(shù)，只需要由上位機(jī)配置各種配置信息，并存入命令發(fā)送模塊，因此本發(fā)明方案進(jìn)一步簡(jiǎn)化了圖像縮放的處理。


圖1為目前用于實(shí)現(xiàn)圖像縮放處理的數(shù)字圖像處理芯片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為雙線性插值示意圖；圖3為本發(fā)明方案的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖4為本發(fā)明方案的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明中命令發(fā)送模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本發(fā)明命令發(fā)送模塊中寄存器模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖7為本發(fā)明中圖像尺寸縮放模塊的一種實(shí)現(xiàn)示意圖；圖8為本發(fā)明中圖像尺寸縮放模塊的另一種實(shí)現(xiàn)示意圖；
圖9為圖8所示圖像尺寸縮放模塊另一種結(jié)構(gòu)的示意圖；圖10為本發(fā)明基于圖7所示圖像尺寸縮放模塊的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖11為本發(fā)明中圖像縱向尺寸縮放的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖12為本發(fā)明中圖像橫向尺寸縮放的實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
對(duì)于通過硬件解決圖像處理來說，在一般的視頻卡、視頻采集卡中，通常是使用二次線性插值來實(shí)現(xiàn)硬件的圖像縮放。由于放大或縮小后的圖像的一個(gè)象素必然會(huì)落在原圖像的四個(gè)象素之間，因此，假設(shè)放大或縮小后的圖像中的一個(gè)象素P(x’，y’)落在原圖像的四個(gè)象素P(x，y)、P(x，y+1)、P(x+1，y)及P(x+1，y+1)之間，該相互關(guān)系如圖2所示，按照上述算法，該象素P(x’，y’)的顏色值可以用這四個(gè)象素的顏色值表示，具體如公式(1)所示。
P(x′，y′)＝(1-a)(1-b)P(x，y)+(1-a)bP(x，y+1)+a(1-b)P(x+1，y)+abP(x+1，y+1)；(1)其中，{0≤a，b≤1}。
對(duì)于象素的亮度值與色度值，都可以用該公式進(jìn)行計(jì)算。
本發(fā)明首先將上述公式(1)的雙線性插值公式改為下述公式(2)。
P(x′，y′)＝(1-a)[(1-b)P(x，y)+bP(x，y+1)]+a[(1-b)P(x+1，y)+bP(x+1，y+1)]；(2)其中，{0≤a，b≤1}。
從上述公式(2)可以看出，一個(gè)二維圖像的處理可以轉(zhuǎn)化為兩個(gè)一維圖像的處理，這樣就可以簡(jiǎn)化運(yùn)算量和硬件資源。比如，首先進(jìn)行橫向的放大或縮小，然后把橫向處理得到的數(shù)據(jù)存在存儲(chǔ)器中，之后再對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的放大或縮小。當(dāng)然，也可以首先存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行縱向的縮放，再進(jìn)行橫向的縮放。
需要說明的是，如果是進(jìn)行圖像縮小，在進(jìn)行縱向處理時(shí)，由于圖像縮小時(shí)每?jī)尚袛?shù)據(jù)之間只可能產(chǎn)生一行輸出數(shù)據(jù)，也就是說，只需要根據(jù)兩行數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的計(jì)算，因此當(dāng)前只需要存儲(chǔ)一行圖像數(shù)據(jù)，也即只需要一行行緩沖器作為存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在第二行數(shù)據(jù)到來時(shí)，將第一行數(shù)據(jù)從行緩沖器中讀出，對(duì)保存的第一行數(shù)據(jù)和當(dāng)前到達(dá)的第二行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并存儲(chǔ)該第二行數(shù)據(jù)，之后以此繼續(xù)計(jì)算，直到一幀圖像計(jì)算完為止。
如果是進(jìn)行圖像放大，則在進(jìn)行縱向處理時(shí)，由于兩行經(jīng)過橫向處理的數(shù)據(jù)之間可能產(chǎn)生兩行輸出數(shù)據(jù)，也就是說，可能需要通過這兩行數(shù)據(jù)計(jì)算兩次，因此需要將這兩行數(shù)據(jù)都保存在行緩沖器中。而在對(duì)這兩行數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次計(jì)算處理時(shí)，可能會(huì)有第三行數(shù)據(jù)輸入，因此需要三行行緩沖器。
由于拍攝過程中需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以用于存儲(chǔ)，還需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以用于顯示，因此，本發(fā)明的技術(shù)方案如圖3所示，具體包括以下步驟步驟301、配置圖像的輸入信息、濾波系數(shù)信息及縮放倍數(shù)信息。
其中，所配置的縮放倍數(shù)信息包括用于存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)所需的縮放倍數(shù)以及用于顯示的圖像數(shù)據(jù)所需的縮放倍數(shù)，又由于用于存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)是被捕捉到的圖像，因此將這兩個(gè)縮放倍數(shù)分別稱為圖像捕捉的縮放倍數(shù)及圖像顯示的縮放倍數(shù)。
步驟302、根據(jù)所配置的濾波系數(shù)信息對(duì)待處理的圖像進(jìn)行低通濾波。
步驟303、根據(jù)所配置的縮放倍數(shù)信息對(duì)低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向及縱向的尺寸縮放，并根據(jù)圖像的輸入信息結(jié)束對(duì)圖像的橫向及縱向的縮放處理。
其中，在進(jìn)行縮放處理時(shí)，可以在對(duì)圖像數(shù)據(jù)按照?qǐng)D像捕捉的縮放倍數(shù)進(jìn)行縮放的同時(shí)，對(duì)該圖像數(shù)據(jù)按照?qǐng)D像顯示的縮放倍數(shù)進(jìn)行縮放。
基于上述處理原理，下面再結(jié)合圖4對(duì)本發(fā)明方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖4中，圖像縮放處理裝置分別與圖像預(yù)處理模塊及上位機(jī)連接，接收上位機(jī)發(fā)送來的指令，并根據(jù)該指令對(duì)圖像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其中，圖像預(yù)處理模塊接收?qǐng)D像傳感器發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，之后發(fā)送給圖像縮放處理裝置。圖像縮放處理裝置包括命令發(fā)送模塊、前置濾波模塊及圖像尺寸縮放模塊。
在上述模塊中，上位機(jī)首先要完成圖像輸入信息、放大縮小信息及濾波系數(shù)等信息的配置，以保證圖像縮放處理系統(tǒng)能夠正常工作。該配置具體包括輸入圖像寬度、輸入圖像高度、前置濾波系數(shù)、圖像縮放倍數(shù)。其中，上位機(jī)所配置的前置濾波系數(shù)，即低通濾波系數(shù)，應(yīng)根據(jù)圖像的縮放比例配置。具體來說，在未拍攝時(shí)圖像只需要顯示在顯示屏上，而不需要捕捉圖像，這種情況下，濾波器的系數(shù)需要根據(jù)圖像顯示的縮放比例確定；當(dāng)進(jìn)行圖像拍攝時(shí)，僅僅針對(duì)一幀圖像進(jìn)行拍攝相關(guān)的處理，所以此時(shí)濾波器的系數(shù)需要根據(jù)圖像捕捉的縮放比例確定，雖然此時(shí)也需要進(jìn)行圖像顯示，但由于僅僅是對(duì)一幀圖像數(shù)據(jù)按照?qǐng)D像捕捉的縮放比例確定，所以不會(huì)對(duì)顯示的圖像有太大的影響。圖像縮放倍數(shù)包括圖像捕捉的縮放倍數(shù)以及圖像顯示的縮放倍數(shù)。另外，為使得圖像縮放處理裝置中的圖像橫向尺寸縮放模塊和圖像縱向尺寸縮放模塊能夠進(jìn)一步根據(jù)圖像的輸出信息對(duì)縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，上位機(jī)還可以進(jìn)一步完成對(duì)輸出圖像寬度及輸出圖像高度信息的配置。
命令發(fā)送模塊將上位機(jī)根據(jù)圖像縮放比例配置的低通濾波系數(shù)發(fā)送給前置濾波模塊，并將上位機(jī)發(fā)送的圖像縮放倍數(shù)以及圖像輸入信息發(fā)送給圖像尺寸縮放模塊。
前置濾波模塊將圖像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像進(jìn)行低通濾波，并將低通濾波后的圖像發(fā)送到圖像尺寸縮放模塊。如前所述，此低通濾波的系數(shù)由上位機(jī)根據(jù)圖像顯示或圖像捕捉的縮放比例進(jìn)行配置，由命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)到本模塊。
圖像尺寸縮放模塊根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像捕捉的縮放倍數(shù)以及圖像顯示的縮放倍數(shù)，對(duì)前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行兩路橫向及縱向的縮放處理，并根據(jù)圖像輸入信息分別確定這兩路的橫向及縱向處理是否結(jié)束。圖像尺寸縮放模塊還將變換后的圖像發(fā)送到圖像后處理模塊。
這里的圖像后處理模塊包括對(duì)縮放后的圖像進(jìn)行壓縮的圖像壓縮模塊以及用于顯示圖像的圖像顯示模塊。
通過上述各個(gè)模塊的處理，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的縮放。
另外，在上述圖像縮放處理系統(tǒng)中，命令發(fā)送模塊需要設(shè)置用于保存上位機(jī)發(fā)送來的相關(guān)配置的寄存器，該模塊具體可以包括寄存器地址譯碼模塊、寄存器讀寫模塊和寄存器模塊，如圖5所示。上位機(jī)發(fā)送來的配置信息中包含相應(yīng)的寄存器地址，因此寄存器地址譯碼模塊對(duì)上位機(jī)發(fā)送過來的寄存器地址進(jìn)行譯碼，并找到要操作的寄存器，之后由寄存器讀寫模塊完成對(duì)該寄存器的寫入操作。并且上位機(jī)還可以讀出寄存器中的數(shù)據(jù)，這時(shí)，首先由寄存器地址譯碼模塊對(duì)上位機(jī)發(fā)送來的寄存器地址進(jìn)行譯碼，并找到要讀出的寄存器，之后由寄存器讀寫模塊讀出該寄存器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際需要將該數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的處理模塊，比如，發(fā)送到上位機(jī)的軟件等。也就是說，該圖像縮放處理系統(tǒng)中的命令發(fā)送由寄存器讀寫模塊完成。另外，寄存器地址譯碼模塊所找到的寄存器單元都屬于寄存器模塊，寄存器模塊中包含很多的控制寄存器。
寄存器模塊所包含的控制寄存器具體可以有輸入圖像寬度寄存器(IMAGE_WIDTH)、輸入圖像高度寄存器(IMAGE_HEIGHT)、前置濾波系數(shù)寄存器(FIR_COEF)、顯示圖像縮放倍數(shù)寄存器(DISPLAY_RATIO)及捕捉圖像縮放倍數(shù)寄存器(CAPTURE_RATIO)。并且縮放倍數(shù)寄存器具體可以包括整數(shù)部分(ZOOM_INT)和小數(shù)部分(ZOOM_FRAC)。
如果上位機(jī)提供圖像輸出信息，則該控制寄存器還應(yīng)包括捕捉圖像寬度寄存器(CAPTURE_WIDTH)、捕捉圖像高度寄存器(CAPTURE_HEIGHT)、顯示圖像寬度寄存器(DISPLAY_WIDTH)及顯示圖像高度寄存器(DISPLAY_HEIGHT)。包括這些控制寄存器的寄存器模塊如圖6所示。在啟動(dòng)圖像縮放之前，上位機(jī)需要配置好這些寄存器的值，以保證系統(tǒng)正常工作。寄存器的配置信息應(yīng)在圖像從圖像預(yù)處理模塊發(fā)送到圖像縮放處理裝置前配置完成。
上述圖像尺寸縮放模塊具體可以先進(jìn)行橫向尺寸縮放，再進(jìn)行縱向尺寸縮放；也可以先進(jìn)行縱向尺寸縮放，再進(jìn)行橫向尺寸縮放。
首先以先進(jìn)行橫向尺寸縮放為例。圖像尺寸縮放模塊可以由圖像顯示橫向尺寸縮放模塊、圖像顯示縮放行緩沖模塊和圖像顯示縱向尺寸縮放模塊，以及圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊、圖像捕捉縮放行緩沖模塊和圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊組成。該圖像尺寸縮放模塊如圖7所示?？梢酝ㄟ^圖像顯示橫向尺寸縮放模塊、圖像顯示縮放行緩沖模塊和圖像顯示縱向尺寸縮放模塊首先完成用于圖像顯示的數(shù)據(jù)的橫向尺寸縮放，再完成縱向尺寸縮放；并通過圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊、圖像捕捉縮放行緩沖模塊和圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊先完成用于圖像捕捉的數(shù)據(jù)的橫向尺寸縮放，再完成縱向尺寸縮放。由于這兩路縮放處理的具體處理流程相同，因此下面僅以對(duì)用于圖像顯示的數(shù)據(jù)的縮放處理進(jìn)行詳細(xì)描述。
具體來說，圖像顯示橫向尺寸縮放模塊根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)的圖像縮放倍數(shù)，對(duì)前置濾波模塊濾波后的圖像進(jìn)行橫向的縮放處理，并將處理過的圖像存儲(chǔ)在圖像縮放行緩沖模塊中。其在進(jìn)行橫向縮放處理時(shí)，還根據(jù)圖像輸入信息確定橫向處理是否結(jié)束。
圖像顯示縮放行緩沖模塊則用于保存圖像顯示橫向尺寸縮放模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，行緩沖器的寬度等于橫向縮放后的圖像寬度。
圖像顯示縱向尺寸縮放模塊再根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)的圖像縮放倍數(shù)，對(duì)圖像顯示縮放行緩沖模塊中的圖像進(jìn)行縱向尺度的變換，并將變換后的圖像發(fā)送到圖像后處理模塊，即圖像顯示模塊。其在進(jìn)行縱向縮放處理時(shí)，還根據(jù)圖像輸入信息確定縱向處理是否結(jié)束。
上述圖像尺寸縮放模塊還可以先進(jìn)行縱向尺寸縮放。這種情況下，圖像尺寸縮放模塊由圖像顯示縮放行緩沖模塊、圖像顯示縱向尺寸縮放模塊和圖像顯示橫向尺寸縮放模塊，以及圖像捕捉行緩沖模塊、圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊和圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊組成，通過這些模塊首先完成縱向尺寸的縮放，再完成橫向尺寸的縮放。該圖像尺寸縮放模塊如圖8所示。
同樣，這兩路處理完全相同，因此僅以對(duì)用于圖像存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的縮放處理為例進(jìn)行說明。具體來說，首先由圖像捕捉縮放行緩沖模塊保存前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)。該行緩沖器的寬度等于原始圖像的寬度。
圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像捕捉縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像捕捉縮放行緩沖模塊中保存的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的縮放處理，并將縱向處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊。其在進(jìn)行圖像縱向尺寸縮放的過程中，還會(huì)根據(jù)圖像輸入信息確定縱向尺寸處理是否結(jié)束。
圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊則根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像捕捉縮放倍數(shù)，對(duì)圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放。其在進(jìn)行圖像橫向尺寸縮放的過程中，同樣會(huì)根據(jù)圖像輸入信息確定橫向尺寸處理是否結(jié)束。
顯然，圖8所示的圖像尺寸縮放模塊中，圖像捕捉縮放行緩沖模塊以及圖像顯示縮放行緩沖模塊中保存的數(shù)據(jù)相同，因此，可以將這兩個(gè)行緩沖模塊合二為一，也就是說，圖像捕捉及圖像顯示采用的是同一個(gè)緩沖模塊，如圖9所示，相比于圖7所示的圖像尺寸縮放模塊，可以節(jié)約一個(gè)行緩沖模塊，并且最多可以節(jié)約三行緩沖器。
下面再對(duì)基于圖4所示裝置的具體縮放處理過程進(jìn)行詳細(xì)說明。其中，采用圖7、圖8或圖9所示的圖像尺寸縮放模塊的實(shí)現(xiàn)效果相同，不同之處主要在于是先進(jìn)行橫向縮放還是先進(jìn)行縱向縮放，以及其實(shí)現(xiàn)成本有所不同。另外，如果是基于圖7所示的圖像尺寸縮放模塊進(jìn)行處理，則針對(duì)圖像存儲(chǔ)和圖像顯示的縮放處理方案相同，所不同的只是行緩沖模塊的寬度——行緩沖模塊中行緩沖器的寬度與橫向縮放處理后的圖像寬度相同。如果是基于圖8所示的圖像尺寸縮放模塊進(jìn)行處理，不但圖像存儲(chǔ)和圖像顯示的縮放處理方案相同，而且兩個(gè)行緩沖模塊中行緩沖器的寬度也相同。而如果是基于圖9所示的圖像尺寸縮放模塊進(jìn)行處理，則兩個(gè)縮放處理方案相同，并且采用的是同一個(gè)行緩沖模塊。
因此，下面僅以基于圖9所示的圖像尺寸縮放模塊對(duì)圖像存儲(chǔ)進(jìn)行縮放為例，采用圖9中的圖像尺寸縮放模塊的裝置如圖10所示。
在圖像輸入時(shí)，首先由前置濾波模塊對(duì)其進(jìn)行濾波，該系統(tǒng)可以采取n×n的二維低通濾波，濾波系數(shù)的選取要根據(jù)圖像的縮放比例來確定，以保證圖像在縮放之后沒有高頻噪聲，同時(shí)還具有較清晰的圖像質(zhì)量。比如，可以采用7×7的線性插值，以顏色值為例，濾波后一個(gè)象素的顏色數(shù)值由周圍7×7個(gè)象素點(diǎn)經(jīng)過線性加權(quán)平均得到，這樣就需要7×7＝49個(gè)乘法器。為減少乘法器，前置濾波模塊具體可以由兩個(gè)一維濾波器組成，分別針對(duì)橫向?yàn)V波和縱向?yàn)V波，這樣，每個(gè)一維濾波器只需要4個(gè)乘法器。
由于是七階低通濾波，因此前置濾波器可以使用6行行緩沖器來緩存橫向縮放后的圖像數(shù)據(jù)，以便在橫向處理后進(jìn)行縱向處理。
在經(jīng)過橫向及縱向?yàn)V波之后，圖像的高頻噪音已被去除，但圖像的大小沒有改變，因此發(fā)送給圖像縮放行緩沖模塊，以便后續(xù)的縮放處理。如前所述，如果是進(jìn)行圖像縮小，則該圖像縮放行緩沖模塊可以是只有一條行緩沖器；如果是圖像放大，則該圖像縮放行緩沖模塊應(yīng)有三條行緩沖器。
之后，由圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊對(duì)圖像縮放行緩沖模塊中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向縮放處理。本發(fā)明方案所采用的縮放方法為雙線性插值，圖像縮放所使用的插值系數(shù)由上位機(jī)進(jìn)行配置。其縮放比例根據(jù)命令發(fā)送模塊中的CAPTURE_RATIO寄存器決定，具體可以由該寄存器中的ZOOM_INT寄存器和ZOOM_FRAC寄存器決定。比如，由160×120到128×96，其縮放比例應(yīng)為1.25，我們將1.25化成一個(gè)具有六位整數(shù)、十二位小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)，得到1.25d＝000001.0100000000b，則命令發(fā)送模塊的CAPTURE_RATIO寄存器中的ZOOM_INT＝000001b＝0x01，ZOOM_FRAC＝0x0100000000＝0x100，從而圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊及圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊可以根據(jù)這兩個(gè)寄存器來確定縮放比例。
本實(shí)施例是對(duì)圖像進(jìn)行縮小，因此只要圖像縮放行緩沖模塊中有了一行圖像數(shù)據(jù)，并且接收到另一行圖像數(shù)據(jù)，則可以進(jìn)行縱向縮放處理。圖像縮放所使用的插值系數(shù)由上位機(jī)進(jìn)行配置，圖像縮放比例則如上所述，根據(jù)命令發(fā)送模塊中的CAPTURE_RATIO寄存器確定。
縱向縮放處理需要一個(gè)計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器為行步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器(LINE_STEP)，根據(jù)該計(jì)數(shù)器可以確定在圖像縮放行緩沖模塊中有新的一行到來時(shí)，是否需要產(chǎn)生一個(gè)新的行。具體來說，每到一行圖像數(shù)據(jù)該計(jì)數(shù)器就會(huì)自動(dòng)加1，如果發(fā)現(xiàn)該計(jì)數(shù)器的值大于圖像縮放倍數(shù)，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的行，該行的象素值由剛剛輸入的一行以及它前面的一行決定，同時(shí)會(huì)將該計(jì)數(shù)器的值減去圖像縮放倍數(shù)。該處理過程具體如圖11所示，其中，圖像的行輸出是否結(jié)束具體是根據(jù)行計(jì)數(shù)器(LINE_CNT)來確定的。
如果是對(duì)圖像進(jìn)行放大，則圖像縮放倍數(shù)為小數(shù)，且圖像捕捉縮放行緩沖模塊中至少有三行緩沖器，因此計(jì)數(shù)器LINE_STEP在根據(jù)新的一行到來而加一后，如果計(jì)數(shù)器當(dāng)前的數(shù)目大于圖像縮放倍數(shù)，則應(yīng)針對(duì)當(dāng)前保存在圖像捕捉縮放行緩沖模塊、且最先輸入該緩沖模塊的兩行圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向縮放處理。因?yàn)閳D像縮放倍數(shù)為小數(shù)，所以在針對(duì)這兩行數(shù)據(jù)的縱向處理完成后，即使沒有新的圖像數(shù)據(jù)輸入圖像捕捉縮放行緩沖模塊，計(jì)數(shù)器LINE_STEP也可能還大于圖像縮放倍數(shù)，在這種情況下，如果剛才處理的那兩行圖像數(shù)據(jù)還在，則圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊還會(huì)對(duì)這兩行圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向縮放處理，因此實(shí)現(xiàn)了根據(jù)兩行橫向處理后的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生兩行輸出數(shù)據(jù)。
如果圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊按照上述描述對(duì)所有的圖像數(shù)據(jù)都作了處理，則每列圖像數(shù)據(jù)的尺寸就由120變成了96，但長(zhǎng)仍為160，因此需要進(jìn)行橫向尺寸縮放?？v向縮放處理后的每行數(shù)據(jù)會(huì)直接傳輸?shù)綀D像捕捉橫向尺寸縮放模塊，由圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊對(duì)輸入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向的縮放處理。
在本系統(tǒng)的圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊中同樣有一個(gè)象素步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器(PIXEL_STEP)，以便確定當(dāng)前輸入行的一個(gè)象素到來時(shí)，是否需要產(chǎn)生一個(gè)新的象素。每到一個(gè)象素該計(jì)數(shù)器值就會(huì)自動(dòng)加1，如果發(fā)現(xiàn)該計(jì)數(shù)器的值大于圖像縮放倍數(shù)，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的象素，該象素的值由剛剛輸入的象素以及它前面的象素決定，同時(shí)會(huì)將該計(jì)數(shù)器的值減去圖像縮放倍數(shù)。當(dāng)一幀圖像中的某行輸出結(jié)束或新的一幀象素到來時(shí)，該計(jì)數(shù)器清零。該處理過程具體如圖12所示，其中，圖像的行輸出是否結(jié)束具體是根據(jù)象素計(jì)數(shù)器(PIXEL_CNT)來確定的。
由于新的輸出象素必然出現(xiàn)在剛到達(dá)的兩個(gè)輸入象素之間，且由這兩個(gè)輸入象素的加權(quán)平均計(jì)算得到，仍以顏色值為例，假設(shè)剛剛到達(dá)的兩個(gè)象素為P1和P2，則新的象素顏色值可以通過下述公式計(jì)算得到Pnew＝(1-a)*P1+a*P2。
其中，系數(shù)a可以根據(jù)新的象素Pnew與P1之間的距離，即當(dāng)前PIXEL_STEP寄存器的值與圖像縮放倍數(shù)的差求出，其公式為a＝PIXEL_STEP-ZOOM_INT-ZOOM_FRAC。a和(1-a)即為插值系數(shù)。
經(jīng)過上述處理，就完成了對(duì)用于存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)的縮放處理。
本發(fā)明方案并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列的運(yùn)用，其完全可以適用于各種適合的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言可以非常容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)行相應(yīng)的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明方案并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備以及本說明書示出與描述的圖示示例。
權(quán)利要求
1.一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的方法，其特征在于，配置圖像的輸入信息、濾波系數(shù)信息以及圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，該方法進(jìn)一步包括以下步驟a.根據(jù)濾波系數(shù)信息對(duì)待處理的圖像進(jìn)行低通濾波；b.根據(jù)圖像顯示的縮放倍數(shù)信息及圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息對(duì)低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向及縱向尺寸縮放的處理，并根據(jù)圖像的輸入信息結(jié)束對(duì)圖像的橫向及縱向尺寸縮放處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波系數(shù)，在未拍攝時(shí)根據(jù)圖像顯示的縮放倍數(shù)確定，在拍攝時(shí)根據(jù)圖像捕捉的縮放倍數(shù)確定；所述步驟a中的低通濾波為采用二維低通濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟a中的低通濾波為首先對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?yàn)V波，然后對(duì)橫向?yàn)V波后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向?yàn)V波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟b中，所述對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向及縱向尺寸縮放處理為先對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放處理，保存橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)，之后再對(duì)橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理；或者為保存低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理，之后再對(duì)縱向尺寸縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述改變數(shù)字圖像尺寸為縮小圖像尺寸；步驟b中，所述保存圖像數(shù)據(jù)為將圖像數(shù)據(jù)保存在至少包括一行行緩沖器的圖像縮放行緩沖模塊中；所述改變數(shù)字圖像尺寸或者為放大圖像尺寸；步驟b中，所述保存圖像數(shù)據(jù)為將圖像數(shù)據(jù)保存在至少包括三行行緩沖器的圖像縮放行緩沖模塊中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括配置圖像的輸出信息；所述步驟b中，在對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放處理后，進(jìn)一步包括根據(jù)圖像的輸出信息對(duì)橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像調(diào)整；所述步驟b中，在對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理后，進(jìn)一步包括根據(jù)圖像的輸出信息對(duì)縱向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于所述步驟b中，所述根據(jù)縮放倍數(shù)信息對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放處理包括設(shè)置象素步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器，在每個(gè)象素到達(dá)時(shí)，該象素步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器加一，并在該計(jì)數(shù)器大于圖像縮放倍數(shù)時(shí)，對(duì)當(dāng)前收到的兩個(gè)象素進(jìn)行加權(quán)平均，同時(shí)將該計(jì)數(shù)器減去圖像縮放倍數(shù)值；所述根據(jù)圖像的輸入信息結(jié)束圖像的橫向尺寸縮放處理包括根據(jù)圖像輸入信息判斷一行圖像數(shù)據(jù)是否處理完畢，如果是，則將所述象素步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器清零，否則，繼續(xù)根據(jù)圖像輸入信息對(duì)一行圖像數(shù)據(jù)是否處理完畢進(jìn)行判斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于所述步驟b中，所述根據(jù)縮放倍數(shù)信息對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理包括設(shè)置行步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器，在每行到達(dá)時(shí)，該行步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器加一，并在該計(jì)數(shù)器大于圖像縮放倍數(shù)時(shí)，對(duì)當(dāng)前收到的兩行象素進(jìn)行加權(quán)平均，同時(shí)將該計(jì)數(shù)器減去圖像縮放倍數(shù)值；所述根據(jù)圖像的輸入信息結(jié)束圖像的縱向尺寸縮放處理包括根據(jù)圖像輸入信息判斷一幀圖像數(shù)據(jù)是否處理完畢，如果是，則將所述行步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器清零，否則，繼續(xù)根據(jù)圖像輸入信息對(duì)一幀圖像數(shù)據(jù)是否處理完畢進(jìn)行判斷。
9.一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的裝置，所述裝置與上位機(jī)連接，并接收?qǐng)D像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，所述上位機(jī)用于配置圖像輸入信息、低通濾波系數(shù)及圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，并將所述配置信息發(fā)送給所述裝置，其特征在于，所述裝置包括以下模塊命令發(fā)送模塊，用于將上位機(jī)配置的低通濾波系數(shù)發(fā)送給前置濾波模塊，并將上位機(jī)發(fā)送的圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，以及圖像輸入信息發(fā)送給圖像尺寸縮放模塊；前置濾波模塊，用于根據(jù)低通濾波系數(shù)對(duì)圖像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波，以及將低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像尺寸縮放模塊；圖像尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像顯示及圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，對(duì)前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向及縱向尺寸縮放的處理，以及根據(jù)圖像輸入信息確定橫向及縱向處理是否結(jié)束。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述圖像尺寸縮放模塊包括圖像顯示橫向尺寸縮放模塊、圖像顯示縮放行緩沖模塊、圖像顯示縱向尺寸縮放模塊，以及圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊、圖像捕捉行緩沖模塊、圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊，其中，圖像顯示橫向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像顯示的縮放倍數(shù)信息，對(duì)前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向的縮放處理，將橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)存入圖像顯示縮放行緩沖模塊，以及根據(jù)圖像輸入信息確定橫向處理是否結(jié)束；圖像顯示縮放行緩沖模塊，用于保存圖像顯示橫向尺寸縮放模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)；圖像顯示縱向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像顯示縮放行緩沖模塊中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的縮放處理，將縱向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送出去，以及根據(jù)圖像輸入信息確定縱向處理是否結(jié)束；圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，對(duì)前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向的縮放處理，將橫向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)存入圖像捕捉縮放行緩沖模塊，以及根據(jù)圖像輸入信息確定橫向處理是否結(jié)束；圖像捕捉縮放行緩沖模塊，用于保存圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)；圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像捕捉縮放行緩沖模塊中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的縮放處理，將縱向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送出去，以及根據(jù)圖像輸入信息確定縱向處理是否結(jié)束。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述圖像尺寸縮放模塊包括圖像縮放行緩沖模塊、圖像顯示縱向尺寸縮放模塊、圖像顯示橫向尺寸縮放模塊、圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊以及圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊，其中，圖像縮放行緩沖模塊，用于保存前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)；圖像顯示縱向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像顯示的縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像縮放行緩沖模塊中保存的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的縮放處理，將縱向處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像顯示橫向尺寸縮放模塊，以及根據(jù)圖像輸入信息確定縱向尺寸處理是否結(jié)束；圖像顯示橫向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像顯示的縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像顯示縱向尺寸縮放模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放，以及根據(jù)圖像輸入信息確定橫向尺寸處理是否結(jié)束；圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像縮放行緩沖模塊中保存的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向的縮放處理，將縱向處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊，以及根據(jù)圖像輸入信息確定縱向尺寸處理是否結(jié)束；圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，對(duì)圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向尺寸縮放，以及根據(jù)圖像輸入信息確定橫向尺寸處理是否結(jié)束。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述圖像縮放行緩沖模塊進(jìn)一步包括圖像顯示縮放行緩沖模塊及圖像捕捉縮放行緩沖模塊，這兩個(gè)模塊分別保存前置濾波模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)；圖像顯示縱向尺寸縮放模塊對(duì)圖像顯示縮放行緩沖模塊中保存的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理；圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊對(duì)圖像捕捉縮放行緩沖模塊中保存的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向尺寸縮放處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的裝置，其特征在于，所述圖像顯示橫向尺寸縮放模塊和/或圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊進(jìn)一步包括象素步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器，在有一個(gè)象素到達(dá)時(shí)，該計(jì)數(shù)器加一；在該計(jì)數(shù)器值大于縮放倍數(shù)時(shí)，所述圖像顯示橫向尺寸縮放模塊和/或圖像捕捉橫向尺寸縮放模塊對(duì)當(dāng)前收到的兩個(gè)象素進(jìn)行加權(quán)平均，并將該計(jì)數(shù)器值減去圖像縮放倍數(shù)值；在一行圖像數(shù)據(jù)輸出結(jié)束后，該計(jì)數(shù)器清零。
14.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的裝置，其特征在于，所述圖像縮放行緩沖模塊包括行緩沖器；進(jìn)行圖像縮小時(shí)，所述圖像縮放行緩沖模塊至少由一行行緩沖器組成；進(jìn)行圖像放大時(shí)，所述圖像縮放行緩沖模塊至少由三行行緩沖器組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的裝置，其特征在于，所述圖像顯示縱向尺寸縮放模塊和/或圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊進(jìn)一步包括行步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器，在有一行圖像數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，該計(jì)數(shù)器加一；在該計(jì)數(shù)器值大于圖像縮放倍數(shù)時(shí)，所述圖像顯示縱向尺寸縮放模塊和/或圖像捕捉縱向尺寸縮放模塊從圖像縮放行緩沖模塊中獲取兩行圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，并將該計(jì)數(shù)器值減去圖像縮放倍數(shù)值；在一幀圖像數(shù)據(jù)輸出結(jié)束后，該計(jì)數(shù)器清零。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述命令發(fā)送模塊進(jìn)一步包括寄存器地址譯碼模塊，用于對(duì)上位機(jī)發(fā)送來的信息所攜帶的寄存器地址進(jìn)行譯碼，并將該信息及相應(yīng)的譯碼結(jié)果發(fā)送給寄存器讀寫模塊；寄存器讀寫模塊，用于根據(jù)寄存器地址譯碼模塊發(fā)送來的譯碼結(jié)果確定相應(yīng)的寄存器，并將該譯碼結(jié)果的對(duì)應(yīng)信息存入所確定的寄存器，和/或根據(jù)該譯碼結(jié)果將所確定的寄存器中的信息發(fā)送到上位機(jī)；寄存器模塊，包括至少一個(gè)寄存器，用于存儲(chǔ)寄存器讀寫模塊存入的信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述寄存器模塊包括輸入圖像寬度寄存器、輸入圖像高度寄存器、前置濾波系數(shù)寄存器、顯示圖像縮放倍數(shù)寄存器和捕捉圖像縮放倍數(shù)寄存器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述上位機(jī)進(jìn)一步用于配置圖像輸出信息；所述命令發(fā)送模塊中的寄存器模塊進(jìn)一步包括輸出圖像寬度寄存器及輸出圖像高度寄存器；所述圖像尺寸縮放模塊進(jìn)一步用于根據(jù)命令發(fā)送模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的圖像輸出信息對(duì)橫向及縱向縮放處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述前置濾波模塊包括用于橫向?yàn)V波的一維濾波器及用于縱向?yàn)V波的一維濾波器，并進(jìn)一步包括前置濾波行緩沖模塊；所述用于橫向?yàn)V波的一維濾波器，將圖像預(yù)處理模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向的低通濾波，并將橫向?yàn)V波后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到前置濾波行緩沖模塊；所述用于縱向?yàn)V波的一維濾波器，從所述前置濾波行緩沖模塊中獲取圖像數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行縱向?yàn)V波處理，并將縱向?yàn)V波后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像橫向尺寸縮放模塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述前置濾波行緩沖模塊由數(shù)目為低通濾波階數(shù)減一的行緩沖器組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的方法，配置圖像的輸入信息、濾波系數(shù)信息以及圖像顯示和圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)濾波系數(shù)信息對(duì)待處理的圖像進(jìn)行低通濾波；根據(jù)圖像顯示的縮放倍數(shù)信息及圖像捕捉的縮放倍數(shù)信息對(duì)低通濾波后的圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向及縱向尺寸縮放的處理，并根據(jù)圖像的輸入信息結(jié)束對(duì)圖像的橫向及縱向尺寸縮放處理。本發(fā)明同時(shí)還公開了一種在拍攝過程中改變數(shù)字圖像尺寸的裝置。本發(fā)明通過對(duì)圖像數(shù)據(jù)分兩路分別進(jìn)行包括橫向尺寸及縱向尺寸的縮放，滿足了圖像顯示及圖像存儲(chǔ)的需求，并減少了圖像縮放的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。
文檔編號(hào)H04N1/393GK1665269SQ20051006473
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者李國新, 周芬, 腰健勛 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司