專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像攝取設(shè)備及圖像攝取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像攝取設(shè)備及圖像攝取方法，具體地，涉及一種用于通過(guò)使用固態(tài)圖像攝取裝置攝取圖像的圖像攝取設(shè)備及圖像攝取方法。
背景技術(shù)：
近些年，諸如數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)的圖像攝取設(shè)備被要求攝取更高質(zhì)量的圖像。因此，在圖像攝取裝置中使用更多像素的圖像攝取設(shè)備。在使用更多像素的圖像攝取設(shè)備的圖像攝取設(shè)備中，可以攝取高分辨率的圖像，但是相機(jī)抖動(dòng)變得更明顯。而且，要求圖像攝取設(shè)備具有更高倍率的透鏡。因此，增加了相機(jī)抖動(dòng)明顯的情況。
在這些條件下，很多時(shí)候在圖像攝取設(shè)備中設(shè)置相機(jī)抖動(dòng)校正功能。通過(guò)使用相機(jī)抖動(dòng)校正功能，可以通過(guò)在圖像攝取設(shè)備中執(zhí)行的處理校正相機(jī)抖動(dòng)，并且可以攝取沒(méi)有相機(jī)抖動(dòng)的清晰圖像。
在具有相機(jī)抖動(dòng)校正功能的圖像攝取設(shè)備中，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2005-181456號(hào)(段落 至 以及圖1))中提出以下圖像攝取設(shè)備。在該圖像攝取設(shè)備中，可以根據(jù)相機(jī)抖動(dòng)校正操作來(lái)校正由操作者引起的相機(jī)抖動(dòng)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)遮擋件防止不必要的光通量進(jìn)入鏡筒，防止由在鏡筒中不必要的光通量的反射所導(dǎo)致的重像或光斑。

發(fā)明內(nèi)容
為了使用電子相機(jī)抖動(dòng)校正功能，固態(tài)圖像攝取裝置包括有效區(qū)和冗余像素區(qū)。有效區(qū)包括用于圖像攝取的像素，而冗余像素區(qū)在有效區(qū)的外部，對(duì)于生成圖像沒(méi)有幫助。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，像素信息量小于由固態(tài)圖像攝取裝置的大多數(shù)像素生成的圖像的像素信息量，因此降低了圖像的分辨率和質(zhì)量。
考慮到這些問(wèn)題提出了本發(fā)明，本發(fā)明目的在于提供一種可以通過(guò)固態(tài)圖像攝取裝置的大多數(shù)像素實(shí)現(xiàn)高分辨率以及還可以校正相機(jī)抖動(dòng)的圖像攝取設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種圖像攝取設(shè)備，以通過(guò)使用固態(tài)圖像攝取裝置攝取圖像。圖像攝取設(shè)備包括圖像信號(hào)讀取單元，用于讀取在由固態(tài)圖像攝取裝置攝取的圖像中的矩形有效區(qū)的圖像信號(hào)；有效區(qū)設(shè)置單元，用于設(shè)置有效區(qū)給圖像信號(hào)讀取單元，使得讀取出固態(tài)圖像攝取裝置在有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的所有像素的像素信號(hào)，并將冗余像素區(qū)設(shè)置在另一個(gè)方向上；相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)在圖像攝取設(shè)備中的相機(jī)抖動(dòng)；以及相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元，用于將設(shè)置給圖像信號(hào)讀取單元的有效區(qū)轉(zhuǎn)換到另一方向，以校正在另一個(gè)方向上由相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)到的相機(jī)抖動(dòng)。
根據(jù)圖像攝取設(shè)備，圖像信號(hào)讀取單元讀取在由固態(tài)圖像攝取裝置攝取的圖像中的矩形有效區(qū)的圖像信號(hào)。有效區(qū)設(shè)置單元設(shè)置有效區(qū)給圖像信號(hào)讀取單元，使得讀取出固態(tài)圖像攝取裝置在有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的所有像素的像素信號(hào)，并將冗余像素區(qū)設(shè)置在另一個(gè)方向上。相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)在圖像攝取設(shè)備中的相機(jī)抖動(dòng)。相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元將設(shè)置給圖像信號(hào)讀取單元的有效區(qū)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)方向，以校正在另一個(gè)方向上由相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)到的相機(jī)抖動(dòng)。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像攝取設(shè)備中，設(shè)置有效區(qū)，使得讀取出在有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的固態(tài)圖像攝取裝置的所有像素的像素信號(hào)，并將冗余像素區(qū)設(shè)置在另個(gè)一方向上。從而，攝取到的圖像的像素可以用于關(guān)于有效區(qū)方位的最大范圍。從而，可以攝取高分辨率和高質(zhì)量的圖像。此外，通過(guò)設(shè)置有效區(qū)使得將冗余像素區(qū)設(shè)置在與讀取所有像素的方向垂直的方向上，以及通過(guò)根據(jù)在那個(gè)方向上的相機(jī)抖動(dòng)轉(zhuǎn)換有效區(qū)，可以校正在垂直方向上的相機(jī)抖動(dòng)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的概念的示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像攝取設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)例；圖3A和圖3B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為16∶9時(shí)和當(dāng)輸出圖像的縱橫比為16∶9時(shí)的有效區(qū)的實(shí)例；圖4A和圖4B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為16∶9時(shí)和當(dāng)輸出圖像的縱橫比為4∶3時(shí)的有效區(qū)的實(shí)例；圖5A和圖5B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為4∶3時(shí)和當(dāng)輸出圖像的縱橫比為4∶3時(shí)的有效區(qū)的實(shí)例；
圖6A和圖6B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為4∶3時(shí)和當(dāng)輸出圖像的縱橫比為16∶9時(shí)的有效區(qū)的實(shí)例；圖7是通過(guò)圖像攝取設(shè)備執(zhí)行的相機(jī)抖動(dòng)校正處理的流程圖；以及圖8是通過(guò)圖像攝取設(shè)備執(zhí)行的相機(jī)抖動(dòng)校正確定處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的概念示意圖。如圖1所示，圖像攝取設(shè)備1包括固態(tài)圖像攝取裝置1a、相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元1b、相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元1c、有效區(qū)設(shè)置單元1d、以及圖像信號(hào)讀取單元1e。
固態(tài)圖像攝取裝置1a是將施加的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出該信號(hào)的裝置，例如，CCD(電荷耦合裝置)或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器。相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元1b檢測(cè)在圖像攝取設(shè)備1中產(chǎn)生的相機(jī)抖動(dòng)。更具體地，相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元1b持續(xù)檢測(cè)來(lái)自陀螺(gyro)傳感器等的輸出，記錄先前輸出和當(dāng)前輸出，并檢查當(dāng)前輸出和先前輸出之間的不同的標(biāo)記。如果標(biāo)記在預(yù)定周期或更長(zhǎng)周期保持相同，并且如果輸出值等于或大于用于預(yù)定周期或更長(zhǎng)周期的閾值，則相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元1b確定為移動(dòng)鏡頭狀態(tài)(panstate)或傾斜狀態(tài)。
相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元1c接收表示由相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元1b檢測(cè)的相機(jī)抖動(dòng)的相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)信號(hào)，并輸出轉(zhuǎn)換指令信號(hào)，使得有效區(qū)轉(zhuǎn)換到與相機(jī)抖動(dòng)方向相反的方向。有效區(qū)設(shè)置單元1d在從被光照射的固態(tài)圖像攝取裝置1a輸出的攝取圖像中設(shè)置具有某一縱橫比的矩形有效區(qū)。并且，有效區(qū)設(shè)置單元1d設(shè)置一個(gè)有效區(qū)，使得在考慮固態(tài)圖像攝取裝置1a的縱橫比和所設(shè)置的有效區(qū)的縱橫比的情況下，讀取出在水平和垂直方向中的至少一個(gè)方向上的所有像素的像素信號(hào)。圖像信號(hào)讀取單元1e基于諸如由有效區(qū)設(shè)置單元1d設(shè)置的有效區(qū)的縱橫比等信息，確定有效區(qū)在攝取圖像中的位置。此外，圖像信號(hào)讀取單元1e接收從相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元1c輸出的相機(jī)抖動(dòng)校正控制信號(hào)，并根據(jù)相機(jī)抖動(dòng)轉(zhuǎn)換有效區(qū)在攝取圖像中的位置。
根據(jù)上述圖像攝取設(shè)備1，可以使用更多通過(guò)轉(zhuǎn)換由固態(tài)圖像攝取裝置1a接收的光所生成的像素信號(hào)，與此同時(shí)，可以使用在攝取圖像上的有效區(qū)兩端設(shè)置的冗余像素來(lái)校正相機(jī)抖動(dòng)。通過(guò)使用更多的像素信號(hào)，可以攝取高分辨率和高質(zhì)量的圖像。因此，可以通過(guò)校正相機(jī)抖動(dòng)來(lái)攝取沒(méi)有相機(jī)抖動(dòng)的圖像。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像攝取設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)例。如圖2所示，圖像攝取設(shè)備100包括圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)110、驅(qū)動(dòng)器111、圖像攝取器件120、TG(定時(shí)發(fā)生器)121、模擬信號(hào)處理器130、相機(jī)抖動(dòng)校正處理器140、ADC(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)141、角速度傳感器142、存儲(chǔ)控制器150、圖像存儲(chǔ)器151、I/F(接口)單元160、以及系統(tǒng)控制器170。
圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)110包括變焦透鏡，用于縮放對(duì)象；聚焦透鏡，用于調(diào)整焦距；光圈(iris)，用于調(diào)整光量；ND(neutral density，中性，也稱(chēng)中灰)濾光片；以及驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)這些組件。驅(qū)動(dòng)器111驅(qū)動(dòng)變焦透鏡、聚焦透鏡、光圈、以及ND濾光片。
圖像攝取器件120輸出RGB(紅、綠、和藍(lán))原色信號(hào)或補(bǔ)色模擬信號(hào)，這些信號(hào)通過(guò)對(duì)來(lái)自對(duì)象通過(guò)圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)110進(jìn)入的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換生成。下文中，由在圖像攝取器件120中的所有像素的像素信號(hào)組成的圖像被稱(chēng)作整個(gè)圖像。TG 121生成各種定時(shí)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)圖像攝取器件120。例如，各種定時(shí)信號(hào)包括水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)。模擬信號(hào)處理器130被配置為IC(集成電路)，接收來(lái)自圖像攝取器件120的模擬像素信號(hào)，執(zhí)行每種顏色的采樣保持，控制增益，以及將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
相機(jī)抖動(dòng)校正處理器140、角速度傳感器142、以及將來(lái)自角速度傳感器142的模擬輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的ADC 141是用于校正相機(jī)抖動(dòng)的功能模塊。角速度傳感器142為可以獲得根據(jù)在V方向(對(duì)應(yīng)于關(guān)于圖像攝取設(shè)備120的光接收表面的垂直方向)或者H方向(對(duì)應(yīng)于關(guān)于圖像攝取器件120的光接收表面的水平方向)上相機(jī)抖動(dòng)量的輸出的傳感器。通過(guò)相機(jī)抖動(dòng)校正處理器140處理從角速度傳感器142獲得的數(shù)字輸出，并且將處理結(jié)果輸出到系統(tǒng)控制器170，以校正相機(jī)抖動(dòng)。
存儲(chǔ)控制器150接收來(lái)自系統(tǒng)控制器170的指令，設(shè)置作為用于輸出圖像的像素范圍的有效區(qū)的縱橫比，在整個(gè)圖像上設(shè)置有效區(qū)的位置，以及從圖像存儲(chǔ)器151讀取圖像。在輸出圖像之前，存儲(chǔ)控制器150根據(jù)從系統(tǒng)控制器170傳輸?shù)南鄼C(jī)抖動(dòng)量轉(zhuǎn)換有效區(qū)，以校正相機(jī)抖動(dòng)。圖像存儲(chǔ)器151是用于調(diào)節(jié)檢測(cè)的時(shí)間域相位(temporal phase)以及相機(jī)抖動(dòng)的校正的存儲(chǔ)器。從模擬信號(hào)處理器130輸出的整個(gè)圖像通過(guò)存儲(chǔ)控制器150被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器151中，該整個(gè)圖像被延遲檢測(cè)相機(jī)抖動(dòng)的移動(dòng)向量所需的時(shí)間，并當(dāng)在存儲(chǔ)控制器150中校正相機(jī)抖動(dòng)時(shí)從圖像存儲(chǔ)器151讀取該整個(gè)圖像。
I/F單元160包括數(shù)字電路，并且以場(chǎng)或幀為單位輸出圖像。系統(tǒng)控制器170基于驅(qū)動(dòng)器111、TG 121、和模擬信號(hào)處理器130的控制、以及通過(guò)相機(jī)抖動(dòng)校正處理器140、ADC 141、角速度傳感器142、和存儲(chǔ)控制器150的相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)/校正控制來(lái)控制I/F單元160。同樣，根據(jù)接收到全部像素讀取模式的轉(zhuǎn)換信號(hào)，系統(tǒng)控制器170將指令信號(hào)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)控制器150，以改變存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器151中的整個(gè)圖像中的有效區(qū)的大小。
當(dāng)全部像素讀取模式為ON時(shí)，可以根據(jù)整個(gè)圖像和從圖像攝取設(shè)備100輸出的圖像的縱橫比，以不同的方式設(shè)置有效區(qū)。在全部像素讀取模式中，讀取能夠從圖像攝取器件120輸出的像素信號(hào)中，沿V方向和H方向中至少一個(gè)方向上的全部像素的像素信號(hào)。下文中，通過(guò)整個(gè)圖像的縱橫比為16∶9或4∶3和輸出圖像的縱橫比為16∶9或4∶3的實(shí)例，描述當(dāng)選擇全部像素讀取模式時(shí)如何設(shè)置有效區(qū)。
圖3A和圖3B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為16∶9時(shí)和當(dāng)輸出圖像的縱橫比為16∶9時(shí)的有效區(qū)的實(shí)例。圖3A示出全部像素讀取模式為OFF時(shí)的狀態(tài)，圖3B示出全部像素讀取模式為ON時(shí)的狀態(tài)。如圖3A所示，具有縱橫比為16∶9的有效區(qū)210被設(shè)置在具有縱橫比為16∶9的整個(gè)圖像200中。整個(gè)圖像200由從圖像攝取器件120中的全部像素輸出的像素信號(hào)構(gòu)成。有效區(qū)210相對(duì)于整個(gè)圖像200的部分或整個(gè)范圍進(jìn)行設(shè)置，并且位于所設(shè)置范圍內(nèi)的像素信號(hào)從存儲(chǔ)控制器150輸出。冗余像素區(qū)201是整個(gè)圖像200中未被設(shè)置為有效區(qū)210的區(qū)域。相機(jī)抖動(dòng)通過(guò)使用冗余像素區(qū)201來(lái)校正。
如圖3B所示，如果在整個(gè)圖像200的縱橫比為16∶9且有效區(qū)210的縱橫比為16∶9的條件下選擇全部像素讀取模式，則整個(gè)圖像200與有效區(qū)211重合。因此，從圖像攝取器件120輸出的所有像素信號(hào)都可以用作輸出圖像。
圖4A和圖4B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為16∶9時(shí)和當(dāng)輸出圖像的縱橫比為4∶3時(shí)有效區(qū)的實(shí)例。圖4A示出全部像素讀取模式為OFF的狀態(tài)，圖4B示出全部像素讀取模式為ON的狀態(tài)。如圖4A所示，縱橫比為4∶3的有效區(qū)220被設(shè)置在縱橫比為16∶9的整個(gè)圖像200中。整個(gè)圖像200由從圖像攝取器件120中的全部像素輸出的像素信號(hào)構(gòu)成。有效區(qū)220相對(duì)于整個(gè)圖像200的部分或者整個(gè)范圍進(jìn)行設(shè)置，并且位于所設(shè)置范圍內(nèi)的像素信號(hào)從存儲(chǔ)控制器150輸出。冗余像素區(qū)201是整個(gè)圖像200中未設(shè)置為有效區(qū)220的區(qū)域。相機(jī)抖動(dòng)通過(guò)使用冗余像素區(qū)201進(jìn)行校正。
如果在整個(gè)圖像200的縱橫比為16∶9且有效區(qū)220的縱橫比為4∶3的條件下選擇全部像素讀取模式，則以圖4B所示方式設(shè)置有效區(qū)221，即，使用整個(gè)圖像200在V方向上的全部像素，并在H方向上設(shè)置冗余像素區(qū)202。在H方向上輸入的像素?cái)?shù)量是整個(gè)尺寸中像素?cái)?shù)量的3/4倍。通過(guò)使用冗余像素區(qū)202在H方向上校正相機(jī)抖動(dòng)。
圖5A和圖5B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為4∶3時(shí)以及當(dāng)輸出圖像的縱橫比為4∶3時(shí)有效區(qū)的實(shí)例。圖5A示出全部像素讀取模式為OFF的狀態(tài)，圖5B示出全部像素讀取模式為ON的狀態(tài)。如圖5A所示，縱橫比為4∶3的有效區(qū)240被設(shè)置在縱橫比為4∶3的整個(gè)圖像230中。整個(gè)圖像230由從圖像攝取器件120中的全部像素輸出的像素信號(hào)構(gòu)成。相對(duì)于整個(gè)圖像230的部分或者整個(gè)范圍設(shè)置有效區(qū)240，并且從存儲(chǔ)控制器150輸出位于所設(shè)置范圍內(nèi)的像素信號(hào)。冗余像素區(qū)231是整個(gè)圖像230中未設(shè)置為有效區(qū)240的區(qū)域。通過(guò)使用冗余像素區(qū)231校正相機(jī)抖動(dòng)。
如果在整個(gè)圖像230的縱橫比為4∶3且有效區(qū)240的縱橫比為4∶3的條件下選擇全部像素讀取模式，則如圖5B所示，整個(gè)圖像230與有效區(qū)241重合。因此，可從圖像攝取器件120輸出的所有像素信號(hào)都可以用作輸出圖像。
圖6A和圖6B示出當(dāng)整個(gè)圖像的縱橫比為4∶3時(shí)以及當(dāng)輸出圖像的縱橫比為16∶9時(shí)有效區(qū)的實(shí)例。圖6A示出全部像素讀取模式為OFF的狀態(tài)，圖6B示出全部像素讀取模式為ON的狀態(tài)。如圖6A所示，縱橫比為16∶9的有效區(qū)250被設(shè)置在縱橫比為4∶3的整個(gè)圖像230中。整個(gè)圖像230由從圖像攝取器件120中的全部像素輸出的像素信號(hào)構(gòu)成。有效區(qū)250相對(duì)于整個(gè)圖像230的部分或者整個(gè)范圍設(shè)置，并且位于所設(shè)置范圍內(nèi)的像素信號(hào)從存儲(chǔ)控制器150輸出。冗余像素區(qū)231是整個(gè)圖像250中未設(shè)置為有效區(qū)230的區(qū)域。相機(jī)抖動(dòng)通過(guò)使用冗余像素區(qū)231校正。
如果在整個(gè)圖像230的縱橫比為4∶3且有效區(qū)250的縱橫比為16∶9的條件下選擇全部像素讀取模式，則以圖6B所示的方式設(shè)置有效區(qū)251，即，使用整個(gè)圖像230在H方向上的全部像素，并且在V方向上設(shè)置冗余像素區(qū)232。在V方向上的輸入像素的數(shù)量是整個(gè)尺寸中像素?cái)?shù)量的3/4倍。通過(guò)使用冗余像素區(qū)232在H方向上校正相機(jī)抖動(dòng)。
當(dāng)全部像素讀取模式為ON時(shí)，如果即使在最大范圍使用有效區(qū)仍存在冗余像素區(qū)，則通過(guò)使用冗余像素區(qū)校正相機(jī)抖動(dòng)。在下文中，描述這種控制。
圖7是通過(guò)圖像攝取設(shè)備執(zhí)行相機(jī)抖動(dòng)校正處理的流程圖。下文中，參考各個(gè)步驟描述圖7所示處理。
<步驟S11>
系統(tǒng)控制器170檢查全部像素讀取模式的標(biāo)記為ON。
<步驟S12>
系統(tǒng)控制器170確定圖像攝取器件120的縱橫比是否為16∶9。如果系統(tǒng)控制器170確定圖像攝取器件120的縱橫比為16∶9，則處理前進(jìn)至步驟S13。如果不是，則處理前進(jìn)至步驟S16。下文中，將對(duì)假設(shè)圖像攝取器件120和有效區(qū)的縱橫比為16∶9或4∶3進(jìn)行描述。
<步驟S13>
系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比是否為16∶9。如果系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比為16∶9，則處理結(jié)束。即，當(dāng)圖形攝取器件120和有效區(qū)的縱橫比均為16∶9時(shí)，如圖3B所示，整個(gè)圖像200與有效區(qū)211重合。在這種情況下，可以使用從圖像攝取器件120輸出的全部像素信號(hào)來(lái)生成圖像。然而，因?yàn)闆](méi)有冗余像素區(qū)，所以不可能執(zhí)行電子相機(jī)抖動(dòng)校正。另一方面，如果系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比為4∶3，則處理前進(jìn)至步驟S14。
<步驟S14>
系統(tǒng)控制器170確定相機(jī)抖動(dòng)校正功能是否為ON。如果系統(tǒng)控制器170確定相機(jī)抖動(dòng)校正功能為ON，則處理前進(jìn)至步驟S15。如果不是，則處理結(jié)束。
<步驟S15>
系統(tǒng)控制器170將在H方向上執(zhí)行相機(jī)抖動(dòng)校正的控制信號(hào)輸出至存儲(chǔ)控制器150。圖像攝取器件120的縱橫比為16∶9且有效區(qū)的縱橫比為4∶3，因此，如圖4B所示，在整個(gè)圖像200上設(shè)置有效區(qū)221和冗余像素區(qū)202。如果在H方向上發(fā)生相機(jī)抖動(dòng)，以及如果存在冗余像素區(qū)202，則可以根據(jù)相機(jī)抖動(dòng)，通過(guò)使用冗余像素區(qū)202轉(zhuǎn)換在H方向上的有效區(qū)221來(lái)校正相機(jī)抖動(dòng)。因此，當(dāng)圖像攝取器件120的縱橫比為16∶9時(shí)且當(dāng)有效區(qū)的縱橫比為4∶3時(shí)，可以通過(guò)將全部像素讀取模式變?yōu)镺N來(lái)增加像素信號(hào)數(shù)量。從而，可以提高分辨率，以及可以校正在H方向上的相機(jī)抖動(dòng)。
<步驟S16>
系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比是否為16∶9。如果系統(tǒng)控制器170確定縱橫比為16∶9，則處理前進(jìn)至步驟S17。如果系統(tǒng)控制器170確定縱橫比為4∶3，則處理結(jié)束。即，當(dāng)圖像攝取器件120和有效區(qū)241的縱橫比均為4∶3時(shí)，如圖5B所示，整個(gè)圖像230與有效區(qū)241重合。在這種情況下，可以使用可從圖像攝取器件120輸出的全部像素信號(hào)，以生成圖像。然而，因?yàn)闆](méi)有冗余像素區(qū)，所以不可能執(zhí)行電子相機(jī)抖動(dòng)校正。
<步驟S17>
系統(tǒng)控制器170確定相機(jī)抖動(dòng)校正功能是否為ON。如果系統(tǒng)控制器170確定相機(jī)抖動(dòng)校正功能為ON，則處理前進(jìn)至步驟S18。如果不是，則處理結(jié)束。
<步驟S18>
系統(tǒng)控制器170將在V方向上執(zhí)行相機(jī)抖動(dòng)校正的控制信號(hào)輸出至存儲(chǔ)控制器150。圖像攝取器件120的縱橫比為4∶3且有效區(qū)的縱橫比為16∶9，因此，如圖6B所示，在整個(gè)圖像230上設(shè)置有效區(qū)251和冗余像素區(qū)232。如果在V方向上發(fā)生相機(jī)抖動(dòng)，以及如果存在冗余像素區(qū)232，則可以根據(jù)相機(jī)抖動(dòng)，通過(guò)使用冗余像素區(qū)232轉(zhuǎn)換在V方向上的有效區(qū)251來(lái)校正相機(jī)抖動(dòng)。因此，當(dāng)圖像攝取器件120的縱橫比為4∶3且有效區(qū)的縱橫比為16∶9時(shí)，可以通過(guò)將全部像素讀取模式變?yōu)镺N來(lái)增加像素信號(hào)數(shù)量。從而，可以提高分辨率，以及可以校正在V方向上的相機(jī)抖動(dòng)。
當(dāng)在照相機(jī)抖動(dòng)校正功能為ON的條件下全部像素讀取模式為ON時(shí)，如果即使在最大范圍使用有效區(qū)仍存在冗余像素區(qū)，則通過(guò)使用冗余像素區(qū)來(lái)校正相機(jī)抖動(dòng)。在下文中，描述這種控制。
圖8是通過(guò)圖像攝取設(shè)備執(zhí)行的相機(jī)抖動(dòng)校正確定處理的流程圖。下文中，參考各個(gè)步驟描述圖8所示的處理。
<步驟S21>
系統(tǒng)控制器170檢查全部像素讀取模式的標(biāo)記為ON。
<步驟S22>
系統(tǒng)控制器170檢查相機(jī)抖動(dòng)校正功能的標(biāo)記為ON。
<步驟S23>
系統(tǒng)控制器170確定圖像攝取器件120的縱橫比是否為16∶9。如果系統(tǒng)控制器170確定縱橫比為16∶9，則處理前進(jìn)至步驟S24。如果系統(tǒng)控制器170確定縱橫比為4∶3，則處理前進(jìn)至步驟S27。
<步驟S24>
系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比是否為16∶9。如果系統(tǒng)控制器170確定縱橫比為16∶9，則處理結(jié)束。即，當(dāng)圖形攝取器件備120和有效區(qū)的縱橫比均為16∶9時(shí)，如圖3B所示，整個(gè)圖像200與有效區(qū)211重合。在這種情況下，可以使用可從圖像攝取器件120輸出的全部像素信號(hào)，以生成圖像。然而，因?yàn)闆](méi)有冗余像素區(qū)，所以不可能執(zhí)行電子相機(jī)抖動(dòng)校正。另一方面，如果系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比為4∶3，則處理前進(jìn)至步驟S25。
<步驟S25>
系統(tǒng)控制器170確定表示正在移動(dòng)鏡頭(panning)的移動(dòng)鏡頭確定標(biāo)記是否為ON。如果系統(tǒng)控制器170確定移動(dòng)鏡頭確定標(biāo)記為ON，則處理前進(jìn)至步驟S26。如果不是，則處理結(jié)束。
<步驟S26>
系統(tǒng)控制器170將在H方向上執(zhí)行相機(jī)抖動(dòng)校正的控制信號(hào)輸出至存儲(chǔ)控制器150。圖像攝取器件120的縱橫比為16∶9且有效區(qū)的縱橫比為4∶3，因此，如圖4B所示，在整個(gè)圖像200上設(shè)置有效區(qū)221和冗余像素區(qū)202。如果在H方向上發(fā)生相機(jī)抖動(dòng)，以及如果存在冗余像素區(qū)202，則可以根據(jù)相機(jī)抖動(dòng)，通過(guò)使用冗余像素區(qū)202轉(zhuǎn)換在H方向上的有效區(qū)221來(lái)校正照相機(jī)抖動(dòng)。因此，當(dāng)圖像攝取器件120的縱橫比為16∶9且有效區(qū)的縱橫比為4∶3時(shí)，可以通過(guò)將全部像素讀取模式變?yōu)镺N來(lái)增加像素信號(hào)數(shù)量。從而，可以提高分辨率，以及可以校正在H方向上的相機(jī)抖動(dòng)。
<步驟S27>
系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比是否為16∶9。如果系統(tǒng)控制器170確定有效區(qū)的縱橫比為16∶9，則處理前進(jìn)至步驟S28。如果系統(tǒng)控制器170確定縱橫比為4∶3，則處理結(jié)束。即，當(dāng)圖像攝取器件120和有效區(qū)的縱橫比均為4∶3時(shí)，如圖5B所示，整個(gè)圖像230與有效區(qū)241一致。在這種情況下，可以使用可從圖像攝取器件120輸出的全部像素信號(hào)，以生成圖像。然而，因?yàn)闆](méi)有冗余像素區(qū)，所以不可能執(zhí)行電子相機(jī)抖動(dòng)校正。
<步驟S28>
系統(tǒng)控制器170確定表示傾斜正在被執(zhí)行的傾斜確定標(biāo)記是否為ON。如果系統(tǒng)控制器170確定傾斜確定標(biāo)記為ON，則處理前進(jìn)至步驟S29。如果不是，則處理結(jié)束。
<步驟S29>
系統(tǒng)控制器170將在V方向上執(zhí)行相機(jī)抖動(dòng)校正的控制信號(hào)輸出至存儲(chǔ)控制器150。圖像攝取器件120的縱橫比為4∶3且有效區(qū)的縱橫比為16∶9，因此，如圖6B所示，在整個(gè)圖像230上設(shè)置有效區(qū)251和冗余像素區(qū)232。如果在V方向上發(fā)生相機(jī)抖動(dòng)，以及如果存在冗余像素區(qū)232，則可以根據(jù)照相機(jī)抖動(dòng)，通過(guò)使用冗余像素區(qū)232轉(zhuǎn)換在V方向上的有效區(qū)251來(lái)校正相機(jī)抖動(dòng)。因此，當(dāng)圖像攝取器件120的縱橫比為4∶3且有效區(qū)的縱橫比為16∶9時(shí)，可以通過(guò)將全部像素讀取模式變?yōu)镺N來(lái)增加像素信號(hào)數(shù)量。從而，可以提高分辨率，以及可以校正在V方向上的相機(jī)抖動(dòng)。
根據(jù)上述處理，如果即使通過(guò)使用整個(gè)圖像將有效區(qū)設(shè)置到最大范圍仍存在冗余像素區(qū)，同時(shí)維持有效區(qū)的縱橫比，則與由使用已知的相機(jī)抖動(dòng)校正方法攝取圖像的情況相比可以通過(guò)使用更多像素信號(hào)來(lái)生成圖像。此外，可以通過(guò)使用冗余像素區(qū)校正相機(jī)抖動(dòng)。因此，可以攝取高分辨率和高質(zhì)量的圖像。同樣，可以通過(guò)校正相機(jī)抖動(dòng)攝取沒(méi)有相機(jī)抖動(dòng)的圖像。
例如，如圖3A和圖3B或者圖4A和圖4B所示，當(dāng)圖像攝取器件120的縱橫比為16∶9時(shí)，當(dāng)全部像素讀取模式為ON時(shí)，以及當(dāng)有效區(qū)的縱橫比可以在16∶9和4∶3之間轉(zhuǎn)換時(shí)，在有效區(qū)的兩個(gè)縱橫比的任何一個(gè)均可以提高將要被攝取的圖像的質(zhì)量。當(dāng)有效區(qū)的縱橫比從16∶9轉(zhuǎn)換為4∶3時(shí)，如圖4B所示，在整個(gè)圖像200上形成對(duì)圖像生成沒(méi)有幫助的冗余像素區(qū)202。因此，可以通過(guò)使用冗余像素區(qū)202提高圖像質(zhì)量并校正相機(jī)抖動(dòng)，使得可以有效地使用像素信號(hào)。
同樣，如圖5A和圖5B或者圖6A和圖6B所示，當(dāng)圖像攝取器件120的縱橫比為4∶3時(shí)，當(dāng)全部像素讀取模式為ON時(shí)，以及當(dāng)有效區(qū)的縱橫比可以在16∶9和4∶3之間轉(zhuǎn)換時(shí)，在有效區(qū)的兩個(gè)縱橫比中的任何一個(gè)均可以提高將要被攝取的圖像的質(zhì)量。此外，可以通過(guò)使用當(dāng)轉(zhuǎn)換有效區(qū)的縱橫比時(shí)生成的冗余像素區(qū)232校正相機(jī)抖動(dòng)，使得可以有效地使用像素信號(hào)。
在相同方向上可能產(chǎn)生相機(jī)抖動(dòng)并且要求高質(zhì)量圖像的情況下，更適于使用上述圖像攝取設(shè)備。此外，如果存在冗余像素區(qū)，通過(guò)將執(zhí)行機(jī)械相機(jī)抖動(dòng)校正(而不是光學(xué)相機(jī)抖動(dòng)校正或諸如傳感器-位移相機(jī)抖動(dòng)校正的電子相機(jī)抖動(dòng)校正)的功能限制在與冗余像素區(qū)方向垂直的方向上，與在任意方向上提供校正相機(jī)抖動(dòng)的機(jī)械相機(jī)抖動(dòng)校正功能相比，可以減小裝置的成本和尺寸。此外，可以通過(guò)有效地使用圖像攝取設(shè)備的像素?cái)z取高質(zhì)量圖像，并且可以校正任意方向上的相機(jī)抖動(dòng)。
在上述實(shí)施例中，存儲(chǔ)控制器150響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)控制器170的指令設(shè)置有效區(qū)?？蛇x地，TG 121可以響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)控制器170的指令將定時(shí)信號(hào)傳輸?shù)綀D像攝取器件120，并且定時(shí)信號(hào)可以控制將要輸出到模擬信號(hào)處理器130的像素信號(hào)，以設(shè)置有效區(qū)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以有多種修改、組合、再組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求或等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)使用固態(tài)圖像攝取裝置攝取圖像的圖像攝取設(shè)備，所述圖像攝取設(shè)備包括圖像信號(hào)讀取裝置，用于讀取在由所述固態(tài)圖像攝取裝置攝取的圖像中的矩形有效區(qū)的圖像信號(hào)；有效區(qū)設(shè)置裝置，用于設(shè)置所述有效區(qū)給所述圖像信號(hào)讀取裝置，使得讀取出所述固態(tài)圖像攝取裝置在所述有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的全部像素的像素信號(hào)，并使得冗余像素區(qū)設(shè)置在另一方向上；相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述圖像攝取設(shè)備中的相機(jī)抖動(dòng)；以及相機(jī)抖動(dòng)校正控制裝置，用于將設(shè)置給所述圖像信號(hào)讀取裝置的所述有效區(qū)轉(zhuǎn)換到所述另一方向，以校正由所述相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的在所述另一方向上的所述相機(jī)抖動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像攝取設(shè)備，其中，所述有效區(qū)設(shè)置裝置可以選擇性地設(shè)置第一有效區(qū)或第二有效區(qū)，所述第一有效區(qū)被設(shè)置為使得讀取出所述固態(tài)圖像攝取裝置在垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的全部像素的像素信號(hào)，并使得冗余像素區(qū)設(shè)置在另一方向上，以及，所述第二有效區(qū)被設(shè)置為使得讀取在垂直和水平方向上的全部像素，以及其中，只有在設(shè)置所述第一有效區(qū)時(shí)，所述相機(jī)抖動(dòng)校正控制裝置有效。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像攝取設(shè)備，其中，如果所述固態(tài)圖像攝取裝置的縱橫比為16∶9，則只有當(dāng)所述有效區(qū)設(shè)置裝置將具有縱橫比為4∶3的有效區(qū)設(shè)置為第一有效區(qū)時(shí)，所述相機(jī)抖動(dòng)校正控制裝置才有效。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像攝取設(shè)備，其中，如果所述固態(tài)圖像攝取裝置的縱橫比為4∶3，則只有當(dāng)所述有效區(qū)設(shè)置裝置將具有縱橫比為16∶9的有效區(qū)設(shè)置為第一有效區(qū)時(shí)，所述相機(jī)抖動(dòng)校正控制裝置才有效。
5.一種用于通過(guò)使用固態(tài)圖像攝取裝置攝取圖像的圖像攝取方法，所述圖像攝取方法包括以下步驟讀取由所述固態(tài)圖像攝取裝置攝取的圖像中的矩形有效區(qū)的圖像信號(hào)；給所述圖像信號(hào)讀取裝置設(shè)置所述有效區(qū)，使得讀取出所述固態(tài)圖像攝取裝置在所述有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的全部像素的像素信號(hào)，并使得冗余像素區(qū)設(shè)置在另一方向上；檢測(cè)所述圖像攝取設(shè)備中的相機(jī)抖動(dòng)；以及將所述有效區(qū)轉(zhuǎn)換到所述另一方向，以校正在所述相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的所述另一方向上的所述相機(jī)抖動(dòng)。
6.一種通過(guò)使用固態(tài)圖像攝取裝置攝取圖像的圖像攝取設(shè)備，所述圖像攝取設(shè)備包括圖像信號(hào)讀取單元，用于讀取在由所述固態(tài)圖像攝取裝置攝取的圖像中的矩形有效區(qū)的圖像信號(hào)；有效區(qū)設(shè)置單元，用于設(shè)置所述有效區(qū)給所述圖像信號(hào)讀取單元，使得讀取出所述固態(tài)圖像攝取裝置在所述有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的全部像素的像素信號(hào)，并且使得冗余像素區(qū)設(shè)置在另一方向上；相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述圖像攝取設(shè)備中的相機(jī)抖動(dòng)；以及相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元，用于將設(shè)置給所述圖像信號(hào)讀取單元的所述有效區(qū)轉(zhuǎn)換到所述另一方向，以校正由所述相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述另一方向上的所述相機(jī)抖動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)使用固態(tài)圖像攝取裝置攝取圖像的圖像攝取設(shè)備，包括圖像信號(hào)讀取單元，用于讀取在由固態(tài)圖像攝取裝置攝取的圖像中的矩形有效區(qū)的圖像信號(hào)；有效區(qū)設(shè)置單元，用于設(shè)置有效區(qū)給圖像信號(hào)讀取單元，使得讀取出固態(tài)圖像攝取裝置在有效區(qū)的垂直和水平方向中的一個(gè)方向上的的全部像素的像素信號(hào)，并且使得在另一方向上設(shè)置冗余像素區(qū)；相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)在圖像攝取設(shè)備中的相機(jī)抖動(dòng)；以及相機(jī)抖動(dòng)校正控制單元，用于將有效區(qū)轉(zhuǎn)換到另一方向，以校正在另一方向上由相機(jī)抖動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)的相機(jī)抖動(dòng)。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1921566SQ200610112018
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者島田淳司 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社