專利名稱：一種cmos攝像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)的制作方法
一種CMOS攝像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)玟術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種攝像芯片的配套軟件，更具體地說，涉及一種CMOS攝像 芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著計(jì)算機(jī)軟硬件、超大規(guī)模集成電路、大容量光盤存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處 理技術(shù)以及高速通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們已經(jīng)可以把以數(shù)字形式表示的文、圖、 聲、象和計(jì)算機(jī)程序集于一體。這種混合媒體稱為多媒體；用這種媒體傳輸?shù)?信息稱為多媒體信息；能夠產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳播多媒體信息的系統(tǒng)稱為多媒體系 統(tǒng)。由于系統(tǒng)的信息都是以數(shù)字信息形式出現(xiàn)，這使得在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)交互和復(fù) 雜的功能變得得愈加容易。用戶可通過與該系統(tǒng)相連的計(jì)算機(jī)，手機(jī)，數(shù)字電 視或者機(jī)頂盒進(jìn)行交互通信，發(fā)送定制的媒體信息，選擇感興趣的視聽材料。 此外，還為添加各種圖象和聲音的數(shù)字特技。從目前的多媒體系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng) 用趨勢(shì)看，多媒體系統(tǒng)大致可分為三類(l)具有多媒體數(shù)據(jù)編輯和播放雙重功 能的開發(fā)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)適合于專業(yè)人員制作多媒體軟件產(chǎn)品。(2)具備交互 功能為主的教育/培訓(xùn)系統(tǒng)。(3)主要用于家庭生活?yuàn)蕵泛蛯W(xué)習(xí)的數(shù)字家庭多媒 體系統(tǒng)。這些多媒體系統(tǒng)都需要大量的聲音數(shù)據(jù)及圖像數(shù)據(jù)的傳輸及處理才能 完成，而當(dāng)前，真空?qǐng)D像傳感器正已經(jīng)被CCD、 CMOS等半導(dǎo)體集成圖像傳感 器所取代，圖像傳感器的品質(zhì)決定了影像質(zhì)量，由于圖像傳感器的特殊性，在 某些應(yīng)用場(chǎng)景，需要軟件系統(tǒng)的配合來解決一些圖像質(zhì)量技術(shù)問題，例如低照 度底下地噪音消除，壞像點(diǎn)地去除，因而，開發(fā)CMOS攝像芯片配套多媒體軟 件系統(tǒng)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急待解決的一個(gè)的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)目的是解決上述技術(shù)問題，提供一種高質(zhì)高效的CMOS攝 像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種CMOS攝像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括有如下軟件模塊芯片測(cè)試模塊，用于在視頻數(shù)據(jù)中捕獲靜態(tài)圖片，并提供實(shí)時(shí)修正測(cè)試結(jié)果；圖像質(zhì)量調(diào)試軟件模塊，用于控制芯片的設(shè)置，調(diào)整圖像質(zhì)量并實(shí)時(shí)地顯 示效果；特效影像軟件模塊，用于實(shí)時(shí)視頻的合成，特殊效果的制作，監(jiān)控功能和 完成自定義功能；圖像處理算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)圖像處理中基礎(chǔ)算法，并按照平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，輸出通用的動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)；芯片測(cè)試算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的算法來輔助自動(dòng)檢測(cè)芯片質(zhì)量-, 模式識(shí)別算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、名片識(shí)別的特殊模式識(shí)別算法函數(shù)；特征提取算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)特征提取算法，即用于人臉部特征的提 取，指紋特征的提取和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)等算法，實(shí)現(xiàn)為通用的動(dòng)態(tài)鏈接庫； 系統(tǒng)視頻流媒體處理模塊；設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊;實(shí)現(xiàn)CMOS攝像芯片與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和命令傳 輸，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。 本發(fā)明的工作過程如下當(dāng)CMOS攝像芯片接收到圖象之后，由芯片測(cè)試模塊2、圖像質(zhì)量調(diào)試軟件 模塊3和特效影像軟件模塊4并行處理。該三個(gè)模塊處理完之后的圖像輸送給 圖像處理算法模塊5進(jìn)行處理；同時(shí)圖像質(zhì)量調(diào)試軟件模塊3可以在系統(tǒng)視頻 流媒體處理模塊9的控制下直接將圖像從設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊10進(jìn)行輸出。在經(jīng) 過圖像處理算法模塊5處理完之后的圖像將輸出到芯片測(cè)試算法模塊6、特征提 取算法模塊7和特征提取算法模塊8，進(jìn)行圖像特效處理。當(dāng)上述處理完畢后， 圖像可以直接輸出到系統(tǒng)視頻流媒體處理模塊9處理，最終從設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模 塊10輸出。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是本發(fā)明中采用自主開發(fā)的圖像處理技術(shù)，對(duì)硬件 原始圖像進(jìn)行壞像點(diǎn)校正、伽瑪校正、顏色校正、圖像大小變換、數(shù)字變焦、 圖像質(zhì)量增強(qiáng)等處理；使用模式識(shí)別和特征提取處理技術(shù)，極大地增強(qiáng)圖像視頻 應(yīng)用的效果；使用的多媒體視頻流效果處理技術(shù)，增強(qiáng)原始視頻圖像的處理， 增加視頻特效。具有多接口、實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展的特點(diǎn)，采用自主開發(fā)的圖像評(píng) 估技術(shù)，系統(tǒng)地對(duì)真實(shí)圖像和視頻進(jìn)行數(shù)量化的評(píng)測(cè)，作為圖像質(zhì)量測(cè)試、評(píng) 估和硬件芯片判優(yōu)的有力工具；針對(duì)自主開發(fā)的圖像傳感器，提供圖像質(zhì)量的 調(diào)試工具，加快圖像質(zhì)量的調(diào)試周期，提高調(diào)試后的圖像質(zhì)量，軟件的高性能 優(yōu)化，根據(jù)開發(fā)包的應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)通用的圖像和視頻處理箅法進(jìn)行優(yōu)化，最大 限度地增強(qiáng)視頻處理軟件的性能。


附圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中各個(gè)模塊的示意框圖。 具體實(shí)灘方式本發(fā)明CMOS攝像芯片配套多媒體軟件系統(tǒng)包括有如下9個(gè)主要模塊芯片 測(cè)試模塊2、圖像質(zhì)量調(diào)試軟件模塊3、特效影像軟件模塊4、圖像處理算法模塊5、芯片測(cè)試算法模塊6、模式識(shí)別算法模塊7、特征提取算法模塊8、系統(tǒng) 視頻流媒體處理模塊9和設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊10。 本發(fā)明各個(gè)軟件模塊完成的功能及編程如下芯片測(cè)試模塊2:通過標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)流媒體接口模塊，從視頻數(shù)據(jù)中捕獲靜態(tài) 圖片，利用芯片測(cè)試算法，自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試結(jié)果并且實(shí)時(shí)顯示在圖形界面中，操 作員可以選擇測(cè)試項(xiàng)目，實(shí)時(shí)修正測(cè)試結(jié)果；最終產(chǎn)生出測(cè)試報(bào)告。圖像質(zhì)量調(diào)試軟件模塊3:輔助多媒體應(yīng)用的開發(fā)；操作員可以控制芯片的 設(shè)置，調(diào)整顏色，伽瑪，曝光，并實(shí)時(shí)地顯示效果。特效影像軟件模塊4:完成實(shí)時(shí)視頻的合成，特殊效果的制作，監(jiān)控功能和 自定義功能。圖像處理算法模塊5:實(shí)現(xiàn)圖像處理中基礎(chǔ)算法，包括顏色空間轉(zhuǎn)換、圖像 大小變換、曝光和亮度的調(diào)整、顏色校正、對(duì)比度增強(qiáng)、伽瑪校正、壞像素校 正、列噪聲消除、圖象疊加，圖像變換特效，這些基礎(chǔ)算法按照平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化， 輸出為通用的動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)；芯片測(cè)試算法模塊6:針對(duì)CMOS攝像芯片的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的算法來輔助 自動(dòng)檢測(cè)芯片質(zhì)量；包括透鏡陰影、AW、 MTF、線性、色彩、飽和度、灰度、 動(dòng)態(tài)范圍的功能；模式識(shí)別算法模塊7:結(jié)合特征提取算法，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、名片 識(shí)別的特殊模式識(shí)別算法函數(shù)；為CMOS攝像芯片提供擴(kuò)展功能，方便多種應(yīng)用 系統(tǒng)的開發(fā)；特征提取算法模塊8:根據(jù)目前多媒體應(yīng)用的需求,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)特征提取算法， 例如人臉部特征的提取，指紋特征的提取和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)等算法，實(shí)現(xiàn)為通用 的動(dòng)態(tài)鏈接庫；系統(tǒng)視頻流媒體處理模塊9:它與操作系統(tǒng)提供的流媒體框架兼容，具有實(shí)時(shí)性好，接口豐富的優(yōu)勢(shì)；具體的，在微軟平臺(tái)，可以與DirextShow兼容，作 為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入源，為大多數(shù)的DirectShow Filter和應(yīng)用程序使用；設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊10:通過高速USB2.0接口協(xié)議，釆用同步傳輸、控制 傳輸和中斷傳輸方式，實(shí)現(xiàn)CMOS攝像芯片與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和命令傳輸， 實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸；各個(gè)軟件模塊的工作流程如下當(dāng)CMOS攝像芯片接收到圖象之后，由芯 片測(cè)試模塊2、圖像質(zhì)量調(diào)試軟件模塊3和特效影像軟件模塊4并行處理。該三個(gè)模塊處理完之后的圖像輸送給圖像處理算法模塊5進(jìn)行處理；同時(shí)圖像質(zhì)量 調(diào)試軟件模塊3可以在系統(tǒng)視頻流媒體處理模塊9的控制下直接將圖像從設(shè)備 接口驅(qū)動(dòng)模塊IO進(jìn)行輸出。在經(jīng)過圖像處理算法模塊5處理完之后的圖像將輸 出到芯片測(cè)試算法模塊6、特征提取算法模塊7和特征提取算法模塊8，進(jìn)行圖 像特效處理。當(dāng)上述處理完畢后，圖像可以直接輸出到系統(tǒng)視頻流媒體處理模 塊9處理，最終從設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊10輸出。
權(quán)利要求
1. 一種CMOS攝像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括有如下軟件模塊芯片測(cè)試模塊，用于在視頻數(shù)據(jù)中捕獲靜態(tài)圖片，并提供實(shí)時(shí)修正測(cè)試結(jié)果；圖像質(zhì)量調(diào)試軟件模塊，用于控制芯片的設(shè)置，調(diào)整圖像質(zhì)量并實(shí)時(shí)地顯示效果；特效影像軟件模塊，用于實(shí)時(shí)視頻的合成，特殊效果的制作，監(jiān)控功能和完成自定義功能；圖像處理算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)圖像處理中基礎(chǔ)算法，并按照平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，輸出通用的動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)；芯片測(cè)試算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的算法來輔助自動(dòng)檢測(cè)芯片質(zhì)量；模式識(shí)別算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、名片識(shí)別的特殊模式識(shí)別算法函數(shù)；特征提取算法模塊，用于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)特征提取算法，即用于人臉部特征的提取，指紋特征的提取和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)等算法，實(shí)現(xiàn)為通用的動(dòng)態(tài)鏈接庫；系統(tǒng)視頻流媒體處理模塊；設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊；實(shí)現(xiàn)CMOS攝像芯片與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和命令傳輸，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CMOS攝像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)，旨在提供一種高質(zhì)高效的CMOS攝像芯片的配套多媒體軟件系統(tǒng)，采用了設(shè)置有芯片測(cè)試軟件模塊2、圖像質(zhì)量調(diào)試工具程序模塊3、特效影像軟件模塊4、圖像處理算法模塊5、芯片測(cè)試算法模塊6、模式識(shí)別算法模塊7、特征提取算法模塊8、系統(tǒng)視頻流媒體處理模塊9和設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)模塊10的技術(shù)方案，本發(fā)明的軟件系統(tǒng)能高效處理多媒體信息及獲得高質(zhì)量的圖像效果，本發(fā)明適用于攝像設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101222586SQ20071007290
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月8日
發(fā)明者辜中云 申請(qǐng)人:辜中云