專利名稱：照相機裝置、圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種允許用戶在通過諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)對照相機進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時來拍攝照片并傳輸穩(wěn)定的圖像數(shù)據(jù)的圖像服務(wù)器，和通過網(wǎng)絡(luò)連接所述圖像服務(wù)器和客戶終端的圖像服務(wù)器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在最近幾年，允許用戶通過諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制照相機獲取圖像的圖像服務(wù)器正引起公眾的注意。這種圖像服務(wù)器在被攝體變暗時改變曝光時間并從正常的曝光模式切換到長曝光模式。如果從正常曝光模式切換到長曝光模式，用來自動控制如自動增益控制(此后稱之為AGC控制)、自動光圈(此后稱之為AI)、自動白平衡(此后稱之為AWB)、和自動聚焦(此后稱之為AF)的控制信息不能適當(dāng)?shù)馗S由所述的曝光周期的擴展所引起的變化。即，在所述的正常曝光模式中，在預(yù)定周期內(nèi)每幀獲取用于AGC、AI、AWB和AF的控制信息，以進(jìn)行自動控制并傳輸圖像數(shù)據(jù)。在所述長曝光模式中，估計值信息被固定為長的周期。當(dāng)所述的正常曝光模式被切換為長曝光模式時，這就留下強烈的不協(xié)調(diào)感。而且，這樣圖像服務(wù)器不能跟上例如亮度的快速變化。在這種情況下，客戶只在信息之后執(zhí)行控制，導(dǎo)致響應(yīng)延遲的拙劣的照相機可操作性。
為了在獲取滿意的輸出圖像之前防止由于進(jìn)入長曝光模式產(chǎn)生的在入射光量上的變化所帶來的時間延遲，已經(jīng)建議包括用來只在長曝光模式中降低自動信號量控制的響應(yīng)速度的裝置的成像設(shè)備(參見日本專利公開NO.305671/1989)。
正如這里在上面所提到的，相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器不能跟隨由擴展的曝光周期所引起的變化。在長曝光模式中，估計值信息被固定一個長周期，并且所述的服務(wù)器不跟隨例如在亮度上的快速變化。而且，當(dāng)聚焦脫位時，未聚焦?fàn)顟B(tài)持續(xù)可接受的現(xiàn)象。雖然根據(jù)日本專利公開NO.305671/1989的成像裝置為跟隨曝光模式之間的切換而通過延遲所述響應(yīng)速度來防止光圈振蕩，但是沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)自動聚焦機制的特定公開。
在多個用來檢測所述自動聚焦模式的聚焦位置的方法中，使用圖像信號的高頻分量的方法經(jīng)常被一個網(wǎng)絡(luò)照相機所使用。圖4說明相關(guān)技術(shù)的自動聚焦控制原理。圖5A示出自動聚焦的估計值電平和在正常曝光模式中的一個相關(guān)技術(shù)圖像服務(wù)器的聚焦控制值。圖5B示出在圖5A中圖示的在長曝光模式下的圖像服務(wù)器的自動聚焦估計值電平和其控制值。如在圖4中所示的，如果用照片信號來檢測聚焦位置，當(dāng)獲得聚焦時，所述照片信號的高頻分量示出其最大值。這是因為聚焦中的照片具有陡峭的輪廓，這意味著包含豐富的高頻分量。從該特性，聚焦位置是在所述高頻分量的斜坡的最大值或梯度為0的地方。
在圖5A和5B中示出通過使用該特性來獲得聚焦的相關(guān)技術(shù)的AF控制。在該例子中所使用的聚焦估計值是從上面所提到的照片信號中提取的高頻分量。當(dāng)被攝體未聚焦時，聚焦估計值的電平就低。隨著被攝體逐漸變得聚焦，該電平升高并且當(dāng)獲得聚焦時到達(dá)最大值。因此，在相關(guān)技術(shù)中，聚焦鏡頭在估計值電平增加的方向上移動并且將獲得最大值的位置確定為聚焦位置。
在追求聚焦位置時，聚焦鏡頭根據(jù)控制值行進(jìn)相等距離。術(shù)語“相等距離”為簡化而使用，而實際控制過程將在以后給出。對于長曝光時間來說，每1V(垂直同步信號的定時周期)發(fā)布移動指令。聚焦鏡頭在聚焦估計值電平升高的方向上行進(jìn)相等距離。如在圖5A中所示的，聚焦估計值隨著控制值(聚焦鏡頭的行程)的變化而增加并且在一點達(dá)到最大值。然后，估計值電平在時間點T7處下跌。這表明聚焦估計值在達(dá)到峰值后已經(jīng)下跌。該趨勢表明緊接在聚焦估計值下跌的點前面的控制值(聚焦鏡頭的移動位置)可以被用作聚焦控制值。這樣聚焦鏡頭被設(shè)置到該值上。
在長曝光模式下，獲取照片信號的周期隨曝光周期的延長而延長，因而信號電平檢測周期被延長，并且事實上設(shè)置聚焦鏡頭位置的周期被延長。所有的這些現(xiàn)象導(dǎo)致較慢的響應(yīng)。而圖5B顯示曝光時間是正常曝光時間的兩倍的雙曝光時間，當(dāng)直到聚焦估計值達(dá)到最大值(直到t7*的時刻)的周期超過正常曝光時的兩倍時，到聚焦為止的響應(yīng)時間超過正常曝光的兩倍。在相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)中，在長曝光模式中，聚焦鏡頭的位置設(shè)定被延長。這由于拙劣的響應(yīng)而導(dǎo)致在聚焦控制上花費時間。
在前述的例子中聚焦鏡頭移動相等距離時，獲取各種幅度的聚焦估計值，以使為適應(yīng)這種現(xiàn)象對梯度(gradient)控制移動量。在控制的開始檢測梯度。當(dāng)梯度大于預(yù)定值時，聚焦脫位假定為大，以此使用大的移動量來進(jìn)行控制。如果梯度比預(yù)定值小，當(dāng)前位置在峰值的附近，以此使用小的移動量來進(jìn)行控制。前者指示爬坡階段來接近峰值而后者是用來檢查峰值位置的階段。移動量也根據(jù)在一個階段的梯度來改變。
假定用來驅(qū)動聚焦鏡頭的電機是一個步進(jìn)電機，聚焦鏡頭在被旋轉(zhuǎn)的時候根據(jù)在具有陡峭梯度的爬坡階段的梯度來移動16步、12步或8步。在具有輕微梯度的峰值檢查階段，聚焦鏡頭在被旋轉(zhuǎn)的時候根據(jù)梯度來移動4步，2步或1步。即使移動量在各階段之間變化，在長曝光模式時進(jìn)行聚焦也是花費時間的。因此響應(yīng)度仍然拙劣。
進(jìn)一步，如上面所提到的，依據(jù)相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器將被攝體的圖像傳輸?shù)娇蛻?，被攝體由于在曝光模式間的切換期間在被攝體亮度上的突然增加而產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的視覺感。以此方式，依據(jù)相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)，當(dāng)已經(jīng)進(jìn)入長曝光模式時別無選擇，只有例如傳輸具有不調(diào)和視覺感的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種圖像服務(wù)器，其保證沒有延遲的聚焦操作和不管在曝光時間上的變化而維持高可控性并能夠傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量的圖像。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)，當(dāng)曝光時間變化時能夠傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量的圖像而不是給出不調(diào)和視覺感的圖像。
為解決這些問題，依據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種圖像服務(wù)器包括聚焦位置控制器，用來基于由照片信號電平檢測器檢測到的最大聚焦估計值來確定聚焦位置；和聚焦鏡頭驅(qū)動器，用來基于來自于聚焦位置控制器的指令移動聚焦鏡頭預(yù)定的控制量；其特征在于，在曝光時間變化到比預(yù)定周期長的周期時，聚焦位置控制器相應(yīng)于在曝光時間上的變化確定大的控制量并以該控制量移動聚焦鏡頭來檢測聚焦估計的最大值并執(zhí)行聚焦控制。
如果曝光時間變化并且在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號的長曝光時間模式被激活，聚焦位置控制器依賴于曝光模式來確定用來移動聚焦鏡頭的控制量，該曝光模式優(yōu)選地等于由長曝光周期/正常曝光周期乘正常曝光的控制量，并且因而能夠迅速地檢測到聚焦估計的最大值來基于該最大值確定聚焦位置。這保證即使在長曝光模式下進(jìn)行聚焦需要短時間時，也有令人滿意的自動聚焦控制。而且，保持高的可控性和傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像也是可能的。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種照相機裝置，包括信號電平檢測器，用來檢測從成像裝置輸出的照片信號的信號電平；和照片信號電平控制器，用來調(diào)整從成像裝置輸出的照片信號的電平；照相機裝置對從照片信號電平控制器輸出的照片信號進(jìn)行照片信號處理并壓縮以輸出圖像數(shù)據(jù)；其特征在于，控制電平調(diào)整器被提供用來確定由照片信號電平控制器在對照片信號進(jìn)行電平調(diào)整時所使用的校正量，并且如果成像裝置的曝光時間變化以在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號，控制電平調(diào)整器根據(jù)由信號電平檢測器檢測到的信號電平和曝光時間來確定校正量，并且照片信號電平控制器通過使用校正值來對照片信號進(jìn)行電平調(diào)整。
如果曝光時間變化并且在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號的長曝光模式被激活，可以通過使用相應(yīng)于曝光時間的校正值、來校正由電平調(diào)整器用來進(jìn)行電平調(diào)整使用的照片信號電平控制器的控制值。這提供控制而只對短周期擴展響應(yīng)時間，并且在幾乎和正常曝光模式相同響應(yīng)時間的長曝光模式下進(jìn)行信號電平的調(diào)整。這樣，即使當(dāng)曝光時間已經(jīng)變化時，圖像數(shù)據(jù)也無延遲地被傳輸。而且，即使在亮度發(fā)生快速變化的情況下也可以保持高可控性并傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像。
進(jìn)一步，依據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種連接到網(wǎng)絡(luò)的圖像服務(wù)器，圖像服務(wù)器輸出拍攝的圖像數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)，包括照片信號電平控制器，其用來自動調(diào)整從成像裝置輸出的照片信號的信號電平；信號電平檢測器，其用來檢測由照片信號電平控制器電平調(diào)整的圖像信號的信號電平；圖像數(shù)據(jù)傳輸器，其用來捕獲和壓縮其信號電平由照片信號電平控制器調(diào)整的照片信號，轉(zhuǎn)換照片信號到預(yù)定圖像數(shù)據(jù)格式，并傳輸?shù)玫男盘柕骄W(wǎng)絡(luò)；曝光控制器，其用來控制成像裝置的曝光時間；和瞬態(tài)控制器，當(dāng)曝光時間被曝光控制器改變時用來控制圖像數(shù)據(jù)傳輸器。
當(dāng)曝光時間已經(jīng)變化時，指示瞬態(tài)的信號電平的圖像數(shù)據(jù)被瞬態(tài)控制器傳輸調(diào)整。這樣即使當(dāng)曝光時間已經(jīng)快速變化時也傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像而不帶有不調(diào)和視覺感的圖像。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的實施例1的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)的框圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明的實施例1的圖像服務(wù)器的框圖；圖3說明在長曝光模式下依據(jù)本發(fā)明實施例1的圖像服務(wù)器的自動聚焦控制中的估計電平和其控制值；圖4說明相關(guān)技術(shù)自動聚焦控制的原理；圖5A示出依據(jù)正常曝光模式的相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器的自動聚焦估計值電平和其控制值的變化；圖5B示出在圖5A中圖示的在長曝光模式下的圖像服務(wù)器的自動聚焦估計值電平和其控制值；圖6說明在長曝光模式下的依據(jù)本發(fā)明實施例2的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其校正量；圖7說明依據(jù)本發(fā)明實施例3在圖像服務(wù)器的白平衡控制中的信號分量電平和其控制值；圖8是依據(jù)本發(fā)明實施例4的圖像服務(wù)器的框圖；圖9示出在正常曝光模式下圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其控制值；圖10說明在長曝光模式下依據(jù)本發(fā)明實施例5的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸；圖11是依據(jù)本發(fā)明實施例5的照相機的曝光控制操作的流程；圖12是依據(jù)本發(fā)明實施例5基于由圖像服務(wù)器確定的信號電平來進(jìn)行壓縮/傳輸控制操作的流程；圖13是依據(jù)本發(fā)明實施例5使用圖像服務(wù)器的計數(shù)器來進(jìn)行壓縮/傳輸?shù)牧鞒?；圖14說明在長曝光模式下依據(jù)本發(fā)明實施例6的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸；圖15是依據(jù)本發(fā)明實施例6的照相機的曝光控制操作流程；圖16是依據(jù)本發(fā)明實施例6的基于由圖像服務(wù)器確定的信號電平來進(jìn)行壓縮/傳輸控制操作的流程；圖17是依據(jù)本發(fā)明實施例7使用圖像服務(wù)器的計數(shù)器來進(jìn)行壓縮/傳輸?shù)牧鞒?；圖18說明在長曝光模式下依據(jù)本發(fā)明實施例8的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸；和圖19說明在長曝光模式下依據(jù)本發(fā)明實施例5的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸。
圖20說明通過AGC值的長曝光模式下的曝光時間控制。
圖21說明通過圖像信號電平的長曝光模式下的曝光時間控制。
具體實施例方式
(第一實施例)參考附圖描述依據(jù)本發(fā)明實施例1的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)。圖1是依據(jù)本發(fā)明實施例1的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)的框圖。圖2是依據(jù)本發(fā)明實施例1的圖像服務(wù)器的框圖。
在圖1中，數(shù)字1代表能夠拍攝被攝體并傳輸圖像數(shù)據(jù)的圖像服務(wù)器，2代表能夠被用戶用來接收和顯示從圖像服務(wù)器1傳遞過來的圖像并能夠通過照相機控制信號來控制圖像服務(wù)器1的諸如PC的客戶終端，而3代表能夠傳遞圖像并傳輸照相機控制信號的諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字4代表轉(zhuǎn)換用來訪問IP地址的域名的DNS服務(wù)器。依據(jù)實施例1的圖像服務(wù)器系統(tǒng)包括圖像服務(wù)器1、客戶終端2和網(wǎng)絡(luò)3。客戶終端將在以后進(jìn)行描述。
參考圖2，數(shù)字5代表在圖像服務(wù)器1中提供的、用來拾取被攝體圖像并將被攝體圖像轉(zhuǎn)換成圖像信號并且輸出結(jié)果圖像信號的照相機。數(shù)字51代表包括用來對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的諸如CCD或CMOS的成像元件的成像裝置，而52代表光量調(diào)整器，其控制輸入到成像裝置51的光量并且可包括成像裝置51的快門特征，盡管經(jīng)常使用機械的控光裝置。
數(shù)字53代表照片信號電平控制器，其控制從成像裝置51輸出的照片信號的電平，并且當(dāng)從成像裝置51輸出的信號電平降低時通過增加增益進(jìn)行AGC控制來優(yōu)化信號電平。照片信號電平控制器53被設(shè)計來通過用不會給出不調(diào)和視覺感的調(diào)整增益值來調(diào)整照片信號，使得照片信號跟隨目標(biāo)增益值或光量值。如果被攝體圖像突然變亮，圖像將在某一期間過去后返回到預(yù)定亮度。通過計算從成像裝置5a輸出的一幀的照片信號電平的平均值來進(jìn)行照片信號的信號電平的檢測?；跈z測結(jié)果，由照片信號電平控制器53進(jìn)行增益控制。由信號電平檢測器5d和照片信號電平控制器53來實現(xiàn)AGC控制。
數(shù)字54代表照片信號處理器，其用來處理來自于照片信號電平控制器53的輸出信號并產(chǎn)生亮度信號(Y)和色度信號(Cb，Cr)；541代表信號電平檢測器，其用來經(jīng)由高通濾波器或帶通濾波器來提取照片信號處理器的輸出信號(亮度信號)的高頻分量，并檢測高頻分量作為聚焦估計值。
由照片信號處理器54進(jìn)行的具體處理包括亮度/色度分離、CDS(相關(guān)的雙倍采樣)、白平衡、輪廓校正和伽馬校正。所生產(chǎn)的照片信號可以是亮度信號和色度信號相互分離的形式，其中這些信號同步的形式，或基色R、G、B的形式。當(dāng)實施例1中照相機5被安裝進(jìn)圖像服務(wù)器1中時，照相機5可以是與圖像服務(wù)器1相互分離的外部照相機。數(shù)字55代表能夠移動到聚焦位置來進(jìn)行AF控制的聚焦鏡頭。
通過計算從成像裝置51輸出的一幀的照片信號電平的平均值來檢測照片信號的信號電平?；跈z測結(jié)果，由照片信號電平控制器53進(jìn)行增益控制。由信號電平檢測器54和照片信號電平控制器53實現(xiàn)AGC控制。
數(shù)字6代表圖像信號壓縮器，其以預(yù)定的定時來捕獲從照相機5輸入的亮度信號和色度信號并壓縮/編碼圖像信號。圖像信號壓縮器6包括用來控制該圖像捕獲的圖像捕獲控制裝置。由圖像信號壓縮器6以諸如JPEG和MPEG的格式來進(jìn)行壓縮，隨后進(jìn)行DCT(離散余弦變換)處理、量化和編碼并添加一個預(yù)定的頭。為用DCT系數(shù)來將圖像信號表示為頻率分量，DCT處理對圖像信號執(zhí)行離散余弦切換。每個DCT系數(shù)被每一個系數(shù)相除作為量化表的一個元素來量化該系數(shù)。編碼將由該量化所計算的量化系數(shù)轉(zhuǎn)換為適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)幀速率的數(shù)據(jù)量。
數(shù)字7代表成像裝置驅(qū)動器，其用來為成像裝置51產(chǎn)生驅(qū)動信號；71代表聚焦鏡頭驅(qū)動器，其包括一個用來移動聚焦鏡頭55的電機。聚焦鏡頭驅(qū)動器51以預(yù)定移動量單位來移動聚焦鏡頭直到聚焦位置。數(shù)字8代表控制器，其用來執(zhí)行對照片信號處理器54的控制，對聚焦鏡頭驅(qū)動器71的控制(AF)，對光量調(diào)整裝置52的控制(AI)，和AGC/AWB控制。控制器8執(zhí)行控制來改變圖像壓縮模式并根據(jù)從運行在客戶終端2上的瀏覽器通過網(wǎng)絡(luò)3傳輸來的指令來產(chǎn)生HTML數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。經(jīng)由被控制器8指示的驅(qū)動模式，成像裝置51和聚焦鏡頭驅(qū)動器71的驅(qū)動信號被運行來改變聚焦。
數(shù)字81代表控制電平調(diào)整器，其用來在曝光時間改變并激活長曝光模式時執(zhí)行AGC控制。由控制電平調(diào)整器執(zhí)行的AGC控制基本上與用于正常的自動增益控制的操作相同。注意，在長曝光模式下，來自于正常曝光模式的分離控制部分地根據(jù)照片信號電平在照片信號電平控制器53的設(shè)定值的校正量上進(jìn)行。如果曝光時間是2V(兩倍于垂直同步信號的定時周期)，照片信號電平控制器53的設(shè)定值的校正量是在正常曝光模式下的基本校正量的兩倍。這樣，在長曝光模式下的AGC控制的響應(yīng)度就與在正常曝光模式下的相當(dāng)。
數(shù)字82代表聚焦位置控制器，每個曝光時間其作為估計值記錄由信號電平檢測器541在AF控制中所檢測到的亮度信號的高頻分量，并計算以后所提到的估計值變化比來確定估計值已經(jīng)變?yōu)樽畲笾怠＞劢刮恢每刂破?2在每次曝光時間變化時發(fā)布一個移動指令到聚焦鏡頭驅(qū)動器71，以使得聚焦鏡頭驅(qū)動器71以預(yù)定的移動量移動聚焦鏡頭55，并將獲得聚焦的位置設(shè)定為聚焦位置。每次曝光時間的估計值被存儲在后面提到的存儲器部分的估計值存儲器部分101。
數(shù)字83代表控制電平調(diào)整器，其用來當(dāng)曝光時間改變并激活長曝光模式時執(zhí)行AGC控制。盡管對于照片信號電平控制器53的校正量的計算部分地與在后面提到的在正常曝光模式的不同，但是由控制電平調(diào)整器83所進(jìn)行的AGC控制基本上和下面所描述的(1)到(5)下的相同。
下面描述AGC控制的具體操作。首先，(1)信號電平檢測器54計算從成像裝置51輸出的照片信號的有關(guān)一幀的亮度的電平的平均值?！皬某上裱b置51輸出的照片信號”指由照片信號電平控制器53電平調(diào)整過的信號。下一步，(2)信號電平檢測器54傳達(dá)所檢測到的照片信號電平的平均值到照相機控制器8。下一步，(3)控制器8比較從信號電平檢測器54傳達(dá)來的照片信號電平和事先設(shè)定的參考電平，并計算兩者之間的差值。下一步，(4)控制器8使用用于AGC控制的事先設(shè)定的參考表或者函數(shù)來為照片信號電平控制器53計算校正量。下一步，(5)控制器8將計算的校正量傳達(dá)到照片信號電平控制器53。然后，(6)照片信號電平控制器53基于從照相機控制器8傳達(dá)來的增益校正量來改變放大器的增益(也就是，將增益校正量加到放大器事先設(shè)定的增益上來重新設(shè)定放大器的增益)，從而調(diào)整從成像裝置51輸出的照片信號。這是AGC控制過程的結(jié)束。為檢測每一幀的照片信號電平并進(jìn)行AGC控制，在相當(dāng)于輸出照片信號的周期的周期中進(jìn)行照片信號電平的獲取和調(diào)整。
參考電平指將要經(jīng)由AGC控制來自動調(diào)整的目標(biāo)照片信號的電平，并且例如，是對一幀的照片信號平均值等子亮度的50％處的照片信號的的電平。該參考電平被設(shè)定為一個視覺上合適的值，但可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)外部的操作來改變。
數(shù)字84代表瞬態(tài)控制器，其用來基于由信號電平檢測器541檢測到的圖像信號電平來確定圖像信號電平已經(jīng)處在預(yù)定參考范圍，并在曝光時間變化之后進(jìn)行初始的圖像處理以在曝光時間變化并且長曝光模式激活時重新開始圖像數(shù)據(jù)的壓縮和傳輸。數(shù)字85代表圖像信號電平控制器，其用來基于從照片信號處理電路獲得的照片信號電平和在曝光模式上的變化來控制光量調(diào)整裝置52和照片信號電平調(diào)整裝置53。
數(shù)字9代表連接服務(wù)器1和網(wǎng)絡(luò)3的網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)絡(luò)接口3從瀏覽器發(fā)射指令到照相機5，并從圖像服務(wù)器1發(fā)射HTML數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)3。數(shù)字10代表被控制器8的CPU用來讀取程序或者數(shù)據(jù)的存儲器部分。數(shù)字101代表估計值存儲器部分，其為檢測在AF控制中的最大估計值而存儲每個曝光時間的估計值。估計值存儲器部分101也在每次聚焦鏡頭驅(qū)動器71移動聚焦鏡頭時存儲所計算的估計值變化比。
當(dāng)正常曝光模式被切換到長曝光模式時，在實施例1中的圖像服務(wù)器1執(zhí)行AF控制。下面描述在模式變化上的自動聚焦估計值和其控制值的變化。圖3說明在長曝光模式下的依據(jù)本發(fā)明實施例1的圖像服務(wù)器在自動聚焦控制中的估計電平和其控制值。圖5A示出也適用正常曝光模式的根據(jù)實施例1的圖像服務(wù)器的自動聚焦估計值電平和其控制值的變化，其在這里被參考。
如圖5A所示，聚焦位置控制器8b為在AF控制中檢測正常曝光模式的聚焦位置而根據(jù)控制值來移動聚焦鏡頭。正常曝光時間的每1V周期(垂直同步信號的定時持續(xù)時間)發(fā)布一個移動指令并且聚焦鏡頭在聚焦估計值電平增加的方向上移動相等距離。這就是如圖4所示的執(zhí)行爬坡伺服。聚焦位置控制器8b檢測每次移動的聚焦估計值并計算所檢測到的聚焦估計值與上次檢測到的估計值的比值。該比值是表明估計值的梯度變化的估計值變化比。作為例子，在圖5A中，對于從時間點T1到時間T2的一個周期和從時間點T2到時間點T3的一個時間周期來說，變化量分別是A和B，因此估計值變化比是B/A。相似地，對于從時間點T2到時間T3的一個周期和從時間點T3到時間點T4的一個時間周期來說，估計值變化比是C/B，而對于從時間點T4到時間點T5的一個周期和從時間點T5到時間點T6的一個時間周期來說估計值變化比是D/C，以及E/D、E/F、等等。梯度變化是在時間之間的差值。移動量被固定以使估計變化比表示梯度變化。聚焦位置控制器8b計算估計值變化比并將其存儲在估計值存儲器部分10a。
以此方式，聚焦估計值隨著時間的流逝而增加，即，估計值變化(聚焦鏡頭的移動)在時間點T6達(dá)到峰值，然后又在時間點T7降低。這就確定估計值電平和估計值變化比已經(jīng)從正值切換為負(fù)值。聚焦估計值在時間點T6達(dá)到最大值隨后又降低。這樣就明白緊接聚焦估計值降低的時間點前面的控制值是聚焦控制值。聚焦位置控制器8b將該值設(shè)定為聚焦鏡頭的聚焦位置。
在長曝光模式下，在從時間點T1到時間點T2的2V周期中(雙倍于垂直同步信號的定時持續(xù)時間)提供正常曝光模式的雙倍曝光以使獲取聚焦估計值的周期長度加倍，如圖3所示。聚焦鏡頭移動的周期長度也加倍。這樣，使聚焦鏡頭移動雙倍于在正常曝光模式中的控制量。更精確地，優(yōu)選用[長曝光周期/正常曝光周期]乘在正常曝光模式中的控制量來獲得控制量。得到的每1V的移動量是相同的。類似于正常曝光模式，在時間點T1和時間點T2的估計值電平之間的變化量A被存儲。下一步，在從時間點T2到時間點T3的2V周期中，使聚焦鏡頭對從時間點T1到時間點T2的周期移動相同的控制量。獲取在時間點T2和時間點T3的估計值電平之間的變化量B。比較變化量B與變化量A以及變化量B與變化量A的比值，即，計算估計值變化比B/A。
繼續(xù)上述的計算。如果估計值變化比B/A已經(jīng)降得低于預(yù)定值，如0.05，可以明白估計值電平接近最大值。聚焦位置控制器8b優(yōu)選地降低在下一時間點的控制量。例如，聚焦位置控制器8b應(yīng)當(dāng)返回在正常曝光的1V的控制量。在該狀態(tài)下繼續(xù)與在正常曝光中的控制相同的詳細(xì)計算。如在圖3中所示的，估計值從時間點T4到時間點T5降低。然后聚焦位置控制器8b將在時間點T4的控制量確定為聚焦位置。同時，聚焦位置控制器8b用1V周期來設(shè)定聚焦鏡頭的聚焦位置。該控制即使在雙倍曝光中也減少進(jìn)行聚焦的時間。如果估計值變化比B/A不低于預(yù)定值，如0.05，并且估計值變化比B/A反轉(zhuǎn)為負(fù)，在時間點T2檢測到估計值電平的最大值。在這種情況下，聚焦位置被定位在時間點T2的聚焦鏡頭位置附近以便進(jìn)行控制將聚焦鏡頭返回到接近在時間點T2的位置，以確定估計值電平處于其最大值的聚焦鏡頭位置。在該過程中，聚焦位置控制器8b在執(zhí)行詳細(xì)計算時也進(jìn)行與在正常曝光模式中的相同的控制，以便確定在估計值降低的時間點T4b的控制值作為聚焦位置。
以該方式，依據(jù)實施例1的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)即使在長曝光模式下也能通過快速聚焦執(zhí)行令人滿意的自動聚焦控制?？蓪ο嗟葧r間周期進(jìn)行AF控制并保持高可控性和傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像。尤其是，圖像服務(wù)器作為包括每幀計算自動聚焦控制的估計值的照相機的圖像服務(wù)器是有效的。
根據(jù)上面所提到的實施例，如果曝光時間被改變并激活在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號的長曝光模式，聚焦位置控制器依賴于曝光模式來確定用來移動聚焦鏡頭的控制量，控制量優(yōu)選地等于乘以長曝光周期/正常曝光周期的正常曝光中的控制量，從而迅速地檢測聚焦估計的最大值以基于該最大值確定聚焦位置。這保證甚至在長曝光模式的、同時需要短時間聚焦的令人滿意的自動聚焦控制。而且，保持高的可控性和傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像也是可能的。
用來確定聚焦位置的計算是容易進(jìn)行的。
當(dāng)檢測最大值時，可能檢測到精確的位置。
精密測量聚焦估計值的變化比，使得可能在檢測最大值時檢測到精確的位置。
可以容易地從成像裝置中獲得的照片信號中檢測一個聚焦位置。
盡管在曝光時間上的變化，圖像數(shù)據(jù)也被無延遲地傳輸。即使在亮度上發(fā)生快速變化的情況下也可獲得穩(wěn)定的高質(zhì)量的圖像。
(第二實施例)依據(jù)實施例的圖像服務(wù)器1當(dāng)系統(tǒng)從正常曝光模式切換到長曝光模式時執(zhí)行電平調(diào)整控制。下面描述在模式變化中的信號電平和其校正量。與在圖1和2中所示的實施例1的圖像服務(wù)器相同的那些標(biāo)記表示相同的元件因此省略其細(xì)節(jié)。
圖6說明依據(jù)本發(fā)明實施例2在長曝光模式下的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其校正量。圖9示出在正常曝光模式下的依據(jù)本發(fā)明的圖像服務(wù)器的輸出信號電平和其控制值。
圖9是一個說明性的圖，其示出一個相關(guān)圖像服務(wù)器在正常曝光模式下輸出的信號的電平和其控制值。在圖9中，在時間點Ta檢測1V周期曝光的信號電平。注意1V是垂直同步信號的定時。在信號電平和參考電平之間的差值K和曝光時間被用來獲取對曝光中的AGC、AE和AWB的校正量A。根據(jù)在校正量A的變化，改變每個控制的控制值。在下一個V周期之后，獲取校正值B、C、D并隨后根據(jù)在信號電平和參考電平之間的差值L、M、L來規(guī)定，并且信號電平最終被變化成為參考電平。為跟隨在亮度和安全穩(wěn)定性的快速變化，確定校正量A、B、C、D，使得在考慮響應(yīng)速度和在屏幕上的圖像的亮度的變化時，亮度通過AGC控制逐漸改變。
在實施例2的長曝光時間中，如圖6所示，用信號電平檢測器541在時間點Tb檢測2V周期曝光的信號電平。注意，1V是垂直同步信號的定時。信號電平檢測器541將檢測結(jié)果傳輸?shù)娇刂破??？刂破?確定曝光模式是長曝光模式并開始經(jīng)由控制電平調(diào)整器83啟動AGC控制?？刂齐娖秸{(diào)整器83將從信號電平檢測器54傳輸來的照片信號電平與事先設(shè)定的參考電平進(jìn)行比較并計算兩者之間的差值。下一步，控制電平調(diào)整器83通過使用事先設(shè)定的來自于差值K和曝光時間2V的AGC參考表或者函數(shù)來計算增益校正量A*。下面參考表1來描述使用參考表來計算校正量A*的操作。


表示電平差X的基本校正量的表1被存儲在存儲裝置10中。雖然沒有示出，但是在電平差X是負(fù)值的情形假定的參考表中的值是在表1中值的前面加上負(fù)號(-)的值。例如，在所計算的電平差X是200時，基本校正量是30。曝光時間是2V(兩倍的曝光單位時間)以便所計算的校正值是兩倍的。通過使用表達(dá)式A*＝(相應(yīng)于電平差X的基本校正量Y)×(單位時間數(shù)P)＝30×2＝60來得到校正量。
接著，在下面描述通過使用函數(shù)來計算增益校正量的方法。通過算術(shù)運算得到的校正量基于算術(shù)表達(dá)式來計算，表達(dá)式的變量是在信號電平和參考電平之間的差值X和曝光時間。
作為算術(shù)表達(dá)式，算術(shù)表達(dá)式增益校正量＝X×Log(X2)×P×a，其中P*=P]]>和a＝0.05。如果每個變量是X＝100，P＝2(單位曝光時間)，校正量＝100×4×1.4×0.05＝28。表2示出在P＝2獲得的算術(shù)運算結(jié)果。
表2 通過使用這樣的算術(shù)表達(dá)式，消除使用參考表的需要，使得不再需要保留參考表的存儲區(qū)域。這樣，如果可以使用算術(shù)表達(dá)式，算術(shù)表達(dá)式能夠用來獲得校正量。
上面表2中的算術(shù)表達(dá)式將X和P作為變量。自然可提供算術(shù)表達(dá)式，其使用X作為每個P值的變量，即曝光時間。通過這樣做，通過使用P作為附加的變量使算術(shù)表達(dá)式的結(jié)構(gòu)更簡單，這便于算術(shù)表達(dá)式的使用。
而且通過考慮從成像裝置51輸出的照片信號的變化比W，可以進(jìn)行更高精度的照片信號電平控制。例如，在由Ta到Tb(此后，稱作“ab”周期)的2V周期中從成像裝置52輸出的照片信號的電平和參考電平之間的差值是K，其被用來獲取校正量A*。在從用校正值A(chǔ)*校正的控制值中獲得的由Tb到Tc的2V周期(此后，稱作“bc”周期)中的照片信號電平和參考電平之間的差值是L。因此，在表達(dá)式中變化比被表示為W＝(L-L)/A*。如果在從照片信號電平和參考電平間的差值L在時間點Tc獲得的校正量B*和W(期望的信號電平變化量)的乘積與L之間的差值，即L-B*×W是負(fù)值，通過使用校正量B*校正控制值被期望使得照片信號電平比參考電平小，因此用B*×W來代替所獲得的校正量B*。如果B*×W是正值，就使用校正量B*。
以此方式，通過增加從成像裝置51輸出的照片信號的變化比W，可進(jìn)行更精確的照片信號電平控制。
如此計算的校正量A*從控制電平調(diào)整器83被傳輸?shù)秸掌盘栯娖娇刂破?3，這基于從控制器8傳輸來的校正量來改變照片信號電平控制器53的放大器增益，并調(diào)整從成像裝置51輸出的照片信號。必要的是能夠獲得相應(yīng)于曝光時間的合適的校正量。例如，相應(yīng)于電平X的基本增益校正量可以對兩倍的曝光時間乘以1.7或?qū)θ兜钠毓鈺r間乘以2.2，而不是簡單地乘以曝光時間單位的數(shù)量。
用相同的計算方法來計算每2V曝光時間(Tc，Td，Te)的校正量B:，C:，D*。如果電平差X在表1中的值之間，X被賦予參考表中的另一個電平差。例如，如果電平差X是20，基本校正量＝3+(5-3)×(20-10)/(30-10)＝4。
當(dāng)參考表(表1)包括一些電平差X并且賦予其它的電平差來獲得校正量時，如果有足夠的存儲器可用，可以創(chuàng)建參考表來覆蓋所有的用來計算校正值的電平差。
如上面所提到的，在長曝光模式中的每單位時間的AGC控制計數(shù)比在正常曝光模式中的小。照片信號電平控制器53用相應(yīng)于曝光時間的校正量來調(diào)整照片信號的信號電平以使響應(yīng)時間不被擴展正常曝光時間的P倍(單位曝光時間計數(shù))，但是校正量根據(jù)曝光時間×長曝光時間的比值而變化。這保證可在相當(dāng)?shù)臅r間(相等時間或稍微長點的時間)里將信號電平調(diào)整到在正常曝光模式下的情況。這允許照片信號電平控制器5a改變增益并以與正常曝光模式下相同的過程跟隨信號電平。
當(dāng)正常曝光模式切換到長曝光模式時，由信號電平檢測器5d檢測到的照片信號電平很快地變化。使信號電平經(jīng)由AGC控制穩(wěn)定在參考值附近。這樣，在信號電平已經(jīng)設(shè)置在參考值附近或在預(yù)定時間已經(jīng)過去之后計算校正量時，計算過程可類似正常曝光模式完成而不乘曝光P。
對于相同的曝光時間來說，相應(yīng)于電平差X的值可以被事先設(shè)定并且基本校正量Y可以被該值乘。該值事先被設(shè)定在參考表中或通過使用其變量是X和P的算術(shù)表達(dá)式來計算出。
對于曝光時間2V來說，小于或等于10的電平差X可以被設(shè)定乘數(shù)值1，大于10到小于或等于30的電平差值X被設(shè)定乘數(shù)值1.5，而大于30的電平差X被設(shè)定乘數(shù)值2。在這種情況下，當(dāng)X＝10時，從相應(yīng)于Y＝3的乘數(shù)值1和曝光時間獲得校正量3。當(dāng)X＝30時，從相應(yīng)于Y＝3的乘數(shù)值1.5和曝光時間獲得校正量7.5。當(dāng)X＝200時，從相應(yīng)于Y＝30的乘數(shù)值2和曝光時間獲得校正量60。通過這樣做，當(dāng)曝光時間被延長時，可以設(shè)定AGC響應(yīng)時間接近于在正常曝光模式下的響應(yīng)時間并進(jìn)行符合個人從圖像服務(wù)器瀏覽圖像的口味的合適的AGC控制。尤其是，如果曝光時間相當(dāng)長，例如10倍，該過程可以防止由簡單地X乘P而引起的參考電平的可能的過沖(overshooting)。
當(dāng)基本校正量Y被曝光時間函數(shù)的比值P相乘來獲得在該例子中的曝光的校正量時，取而代之可以使用變量是Y和P的算術(shù)表達(dá)式。
在該方式中，圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)即使當(dāng)正常曝光模式切換到長曝光模式時，也不示出為正常曝光模式的P倍長的響應(yīng)時間。校正量根據(jù)長曝光時間×曝光時間P的比來變化，因此允許信號電平在相當(dāng)?shù)臅r間(相等時間或稍微長的時間)內(nèi)調(diào)整到在正常曝光時間中的信號電平。這就允許照片信號電平控制器53改變增益并以和在正常曝光模式中相同的過程來跟隨信號電平。當(dāng)信號電平低于預(yù)定范圍時，可以根據(jù)用來在正常曝光模式中進(jìn)行調(diào)整的變化比來進(jìn)行調(diào)整，這防止參考電平的過沖。當(dāng)照片信號電平控制器53被用來調(diào)整在本例中的照片信號電平時，可以代替照片信號電平控制器53使用光量調(diào)整裝置54。
(實施例3)依據(jù)本發(fā)明實施例3的圖像服務(wù)器涉及白平衡控制。圖7說明依據(jù)本發(fā)明實施例3的圖像服務(wù)器在白平衡控制中的信號分量電平和其控制值。
下面描述白平衡控制的基本操作。當(dāng)成像裝置51輸出R信號分量、G信號分量和B信號分量時，照片信號處理器54放大或衰減R信號分量和B信號分量來將分量控制到與G信號分量相同的電平。在從成像裝置51輸出補償(complementary)信號分量的情況下，R信號分量、G信號分量和B信號分量經(jīng)由算術(shù)運算來產(chǎn)生并且放大或衰減R信號分量和B信號分量來控制這些分量達(dá)到與G信號分量相同的電平。注意，在某些情況下，R信號分量和B信號分量被控制以使它們中的每一個將維持在不同于G信號分量的預(yù)定電平。例如，信號分量電平是R信號分量電平或B信號分量電平并且參考電平是具有不同于G信號分量電平的預(yù)定電平的值。更精確地說，依賴圖像，為設(shè)定電平目標(biāo)值，R信號分量和B信號分量被給予對G信號分量的所需加權(quán)。目標(biāo)值可以隨著有關(guān)被攝體的變化或色溫變化而隨不同時刻來變化。
在從正常曝光模式切換到長曝光模式時實施例3中的白平衡控制實質(zhì)上與在實施例2中的相同，除了信號電平用由照片信號處理器54處理的信號分量電平代替。因此，下面將省略這些細(xì)節(jié)并略述操作。
參考圖8，在時間點Tb，信號電平檢測器5d1檢測在2V周期曝光下的信號分量電平。在實施例3中的信號電平檢測器541對R信號分量和B信號分量進(jìn)行電平檢測。信號電平檢測器541將所檢測的結(jié)果傳輸?shù)秸障鄼C控制器8。從在信號分量電平和參考電平之間的差值K和曝光時間，實施例4中的控制電平調(diào)整器8a獲取在曝光中的校正量A*。該校正量以與實施例2中相同的過程計算。注意，要計算的校正量用來校正關(guān)于色彩的照片信號電平，而不是有關(guān)亮度的照片信號電平。
這樣計算的校正量A*從控制電平調(diào)整器8a被傳輸?shù)秸掌盘栯娖娇刂破?3，這基于從照相機控制器8傳輸?shù)男Ｕ縼砀淖冋掌盘栯娖娇刂破?3的色度信號分量電平調(diào)整值來調(diào)整從成像裝置5a輸出的照片信號。
通過使用相同的計算方法來計算每2V曝光時間(Tc，Td，Te)的校正量B*、C:D。
在該方式中，依據(jù)實施例3的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)即使當(dāng)正常曝光模式切換到長曝光模式時，也不示出為正常曝光模式的P倍長的響應(yīng)時間?？刂菩Ｕ扛鶕?jù)曝光時間來變化，因此允許以與正常曝光時間相同的時間來進(jìn)行信號電平調(diào)整。這允許照片信號處理器53改變增益和以與正常曝光模式相同的過程來跟隨信號電平并控制白平衡。
(實施例4)本發(fā)明的實施例4是除省略內(nèi)置服務(wù)器的實施例1的圖像服務(wù)器。圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施例4的圖像服務(wù)器的框圖。與在圖1和2中所示的實施例1的圖像服務(wù)器相同的那些標(biāo)記表示相同的元件以便省略其細(xì)節(jié)。
參考圖8，數(shù)字80代表照相機控制器，其用來控制照相機5從拍攝被攝體并輸出圖像信號的圖像服務(wù)器分離。照相機控制器80驅(qū)動照相機5的成像裝置5a，控制圖像信號處理器5d，控制光量調(diào)整裝置52(AE)并在特定的電平上進(jìn)行AGC/AWB控制。
控制器8執(zhí)行控制來改變圖像壓縮模式，并根據(jù)運行在客戶終端2上的瀏覽器、從網(wǎng)絡(luò)3通過網(wǎng)絡(luò)接口9傳輸來的指令來產(chǎn)生HTML數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。為用與對預(yù)定周期進(jìn)行調(diào)整的相同的方式來執(zhí)行信號電平調(diào)整，和為壓縮圖像信號并在相同的周期將圖像數(shù)據(jù)作為圖像信號進(jìn)行傳輸，控制器8和控制電平調(diào)整器83指示照相機控制器80來控制成像裝置51、照片信號處理器54、光量調(diào)整裝置52，并執(zhí)行AGC/AWB控制。
在該方式中，圖像服務(wù)器沒有內(nèi)置照相機5而可以有外部照相機。因此可以通過用照相機5組合來提供各種圖像服務(wù)器，這保證方便性。
雖然在實施例中已經(jīng)描述了圖像服務(wù)器，但是本發(fā)明并不局限于此，而是可以應(yīng)用任何其它執(zhí)行AGC控制和AWB控制的成像裝置。
如果曝光時間被改變并且在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號的長曝光模式被激活，可以通過使用相應(yīng)于曝光時間的校正值來校正由用于電平調(diào)整的電平調(diào)整裝置使用的照片信號電平控制器的控制值。這在僅僅擴展短周期的響應(yīng)時間時提供控制，并在長曝光模式下以幾乎與在正常曝光模式下的響應(yīng)時間相同的響應(yīng)時間來進(jìn)行信號電平的調(diào)整。因此，即使當(dāng)曝光時間變化時，圖像數(shù)據(jù)也被沒有延遲地傳輸。而且，即使在亮度發(fā)生快速變化的情況下也可維持高可控性并傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量的圖像。
依據(jù)上面所提到的實施例，即使在正常曝光模式被切換到長曝光模式之后，也可以依據(jù)曝光時間來執(zhí)行合適的電平調(diào)整。
電平調(diào)整裝置用事先設(shè)定的參考表或函數(shù)，使得基于曝光時間和信號電平的校正值的計算容易進(jìn)行。照片信號電平控制器的控制值可以通過使用電平校正值來調(diào)整，使得可根據(jù)曝光時間來進(jìn)行合適的AGC控制和AWB控制。這在短周期內(nèi)對長曝光模式下的信號電平進(jìn)行調(diào)整。
基于曝光時間、照片信號電平和在照片信號電平上的變化比來計算校正值，這允許高精確的電平調(diào)整。
在信號電平接近參考電平時。校正值降低，這防止過度控制。用戶不會感覺到圖像的不調(diào)和感。
因此可根據(jù)曝光時間來執(zhí)行合適的AGC控制。
因此可根據(jù)曝光時間來執(zhí)行合適的AWB控制。
因此可提供能夠根據(jù)曝光時間執(zhí)行合適的照片信號調(diào)整的圖像服務(wù)器系統(tǒng)。
因此可提供能夠根據(jù)曝光時間執(zhí)行合適的照片信號調(diào)整的圖像服務(wù)器系統(tǒng)。
(實施例5)下面描述當(dāng)實施例的圖像服務(wù)器1從正常曝光模式切換到長曝光模式時所發(fā)生的圖像數(shù)據(jù)傳輸控制。
圖10說明依據(jù)本發(fā)明在長曝光模式下從圖像服務(wù)器輸出的信號電平和相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸。
在(a)部分中所示的T1到T14是作為用來操作圖像服務(wù)器的參考的垂直同步定時。作為替代選擇，由分別提供的定時信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的定時可以用來控制。(b)部分示出相應(yīng)于正常曝光模式的曝光啟動定時和T1到T4。曝光啟動定時基本上匹配用于成像裝置51的照片信號讀取定時。在T5，停止從成像裝置51中讀出照片信號(圖像讀取)并選擇具有雙倍于正常曝光模式的曝光時間的長曝光模式(在下面的過程中，用垂直同步信號的每個其它定時進(jìn)行照片信號讀出，等等)。在這種情況下，如(c)部分所示的，在定時T6從成像裝置5a中讀取照片信號。
在(e)部分，在時間點T1到T4，在正常曝光模式的照片信號由圖像捕獲控制裝置61捕獲并在如(f)部分所示的T2到T5的定時來壓縮和傳輸。在T6到T7的周期中捕獲的照片信號的信號電平是基于長曝光模式的。曝光時間比在正常曝光模式下長，以至于如在(g)部分的T7所示的由信號電平檢測器541檢測到的信號電平為高。照片信號電平調(diào)整裝置53基于由信號電平檢測器541檢測到的信號電平執(zhí)行電平調(diào)整，以降低在T8后所捕獲的照片信號的信號電平的增益。在定時T1，在長曝光的照片信號電平居于預(yù)定電平。
在從時間點T5到T11的周期中，如在(g)部分所示的，照片信號電平為高。不進(jìn)行電平調(diào)整而壓縮照片信號并傳輸壓縮信號，將導(dǎo)致由于照片信號電平的快速增加而引起的不規(guī)則電平的照片信號的輸出，這產(chǎn)生不調(diào)和感。這是在相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器在曝光模式切換中會降低照片質(zhì)量的原因。
在實施例中，一旦發(fā)生在曝光模式間的切換，在由信號電平檢測器541檢測到照片信號電平，并由瞬態(tài)控制器84確定信號電平超出參考范圍時，停止照片信號的壓縮/傳輸。為控制照片信號的壓縮和傳輸，瞬態(tài)控制器84可被提供定時信號產(chǎn)生裝置并且定時信號可以被產(chǎn)生或停止。此后，基于來自于照片信號電平控制器85的指令，照片信號電平調(diào)整裝置53進(jìn)行AGC控制。當(dāng)瞬態(tài)控制器84確定信號電平在參考范圍之內(nèi)時，重新開始壓縮/傳輸照片信號。
下面描述依據(jù)實施例的圖像服務(wù)器的控制操作。
圖11是依據(jù)本發(fā)明實施例5的照相機的曝光控制操作的流程。圖12是基于信號值確定由依據(jù)本發(fā)明實施例5的圖像服務(wù)器執(zhí)行的壓縮/傳輸控制操作的流程。圖13是通過使用依據(jù)本發(fā)明實施例5的圖像服務(wù)器的計數(shù)器來壓縮/傳輸?shù)牧鞒獭?br> 下面參考圖14來描述照相機5的曝光控制操作?？刂破?檢查是否曝光時間變化的請求已經(jīng)從網(wǎng)絡(luò)被發(fā)布到備用狀態(tài)的的圖像服務(wù)器(步驟1)。在請求已經(jīng)被發(fā)布的情況下，控制器8設(shè)定曝光時間的變化(步驟2)來調(diào)整曝光時間。照相機5在曝光時間變化以前(步驟3)獲取最終圖像的信號電平LTold并將其輸出到控制器8，然后執(zhí)行返回到步驟1。如果變化請求沒有在步驟1中被發(fā)布，照相機5獲取最近圖像的信號電平LTnew(步驟4)并將其輸出到控制器8接著執(zhí)行返回到步驟1。
下面參考圖12來描述由圖像服務(wù)器基于照片信號電平確定來進(jìn)行壓縮/傳輸?shù)目刂撇僮?。在做出曝光時間變化的請求并設(shè)定曝光時間變化后，檢查從照片信號處理器54輸出的圖像是否曝光時間變化后的第一個圖像(步驟11)。如果輸出的圖像是在曝光時間變化后的第一個圖像，信號電平LTnew被信號電平檢測器541獲取(步驟12)并輸出到控制器8。然后圖像捕獲控制裝置84開始捕獲操作(步驟13)。下一步瞬態(tài)控制器84從信號電平LTnew和LTold計算(LTnew-LTold)/LTold，并檢查所計算的值是否落入?yún)⒖挤秶鷥?nèi)(步驟14)。如果值在參考范圍之內(nèi)，假定在曝光模式之間切換的信號電平的變化已經(jīng)終止，瞬態(tài)控制器84在曝光時間變化之后完成第一圖像處理的狀態(tài)(步驟15)，在圖像數(shù)據(jù)傳輸器6中壓縮圖像數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)接口9來傳輸圖像數(shù)據(jù)(步驟16)。在計算值在步驟14中不在參考范圍之內(nèi)的情況下，執(zhí)行返回到步驟11。在從照片信號處理器54輸出的圖像在步驟15中不是在曝光時間變化之后的第一圖像情況下，假定在曝光模式間的切換已經(jīng)結(jié)束，瞬態(tài)控制器84在曝光時間變化之后完成第一圖像處理的狀態(tài)。
下面描述的是通過使用計數(shù)器計數(shù)在曝光時間變化之后的圖像的數(shù)量來進(jìn)行壓縮/傳輸、而不是基于圖像信號電平的確定來進(jìn)行壓縮/傳輸?shù)目刂撇僮?。如圖13所示的，曝光時間變化的請求被發(fā)布并且曝光時間的設(shè)定被改變之后，檢查從照片信號處理器54輸出的圖像是否曝光時間變化之后的第一圖像(步驟21)。計數(shù)器被設(shè)定為0作為初始值。如果在步驟21中圖像是在曝光時間變化之后的第一圖像，瞬態(tài)控制器84檢查計數(shù)器是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的參考值(步驟22)。如果計數(shù)器還沒有達(dá)到參考值，瞬態(tài)控制器84將計數(shù)器增加1(步驟23)然后返回到步驟21的控制。如果計數(shù)器在步驟22中已經(jīng)達(dá)到預(yù)定參考值，假定曝光模式間切換的信號電平變化已經(jīng)終止，瞬態(tài)控制器84完成在曝光時間變化后的第一圖像處理的狀態(tài)(步驟24)，在圖像數(shù)據(jù)傳輸器6中壓縮圖像數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)接口9傳輸圖像數(shù)據(jù)(步驟25)。如果從照片信號處理器54輸出的圖像在步驟21中不是在曝光時間變化后的第一圖像，執(zhí)行繼續(xù)到步驟25。假定在曝光模式間的切換結(jié)束，瞬態(tài)控制器84完成在曝光時間變化后的瞬間圖像處理的狀態(tài)。
以此方式，依據(jù)實施例5的圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)可以在曝光時間變化之后停止壓縮圖像數(shù)據(jù)和傳輸壓縮的數(shù)據(jù)，直到圖像信號電平居于預(yù)定參考范圍之內(nèi)的電平，以便當(dāng)正常曝光模式切換到長曝光模式時不輸出幾個在亮度上有大的變化的圖像。這在曝光模式間切換時只傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像。
(實施例6)依據(jù)本發(fā)明實施例6的圖像服務(wù)器可以使/不使捕獲控制器6停止傳輸圖像。如果不執(zhí)行圖像捕獲，不進(jìn)行圖像的壓縮或傳輸。圖14說明本發(fā)明實施例6中的從長曝光模式下的圖像服務(wù)器中輸出的信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸。依據(jù)實施例6的圖像服務(wù)器的配置基本上與實施例5中的相同并且相同的標(biāo)記表示相同的元件。因此實施例6也參考圖1和2。
圖14所示的T1到T4是作為用來操作圖像服務(wù)器的參考的垂直同步定時。(b)部分示出相應(yīng)于正常曝光模式的曝光啟動定時和T1到T4。如在(e1)部分中所示的，使能(enable)進(jìn)行捕獲操作。信號的高電平相應(yīng)于該使能模式。在(e1)部分中的T5，停止從成像裝置51中讀出照片信號(圖像讀取)并選擇具有正常曝光模式的兩倍曝光時間的長曝光模式。也可以不使能進(jìn)行捕獲操作。如(c)部分所示，來自于成像裝置5a的照片信號可以用定時T6來讀取。
如(f)部分所示的，在正常曝光模式下的照片信號被圖像捕獲控制裝置61在T1到T4的每個捕獲并用T2到T5的定時來壓縮/傳輸。在T6捕獲的圖像信號的信號電平是基于長曝光模式的。曝光時間長于正常曝光模式的，以至于如在(g)部分的T7所示的由信號電平檢測器541檢測的信號電平為高。照片信號電平調(diào)整裝置53基于由信號電平檢測器541檢測的信號電平來進(jìn)行電平調(diào)整，以降低在T8之后捕獲的照片信號的信號電平的增益。用定時T11，長曝光中的照片信號電平居于預(yù)定的電平。當(dāng)信號電平落入?yún)⒖挤秶畠?nèi)時，使能捕獲操作。與從照片信號處理器54輸出的照片信號同步，重新開始捕獲操作。重新開始圖像信號的壓縮/傳輸。
在從時間點T5到T11的周期中，如圖10所示，照片信號電平為高。不進(jìn)行電平調(diào)整而壓縮照片信號并傳輸所壓縮的信號，將導(dǎo)致由于在照片信號電平的快速增加而引起的不規(guī)則電平的照片信號的輸出，這產(chǎn)生不調(diào)和感。這是在相關(guān)技術(shù)的圖像服務(wù)器上在曝光模式間切換時降低照片質(zhì)量的原因。
在照相機5和圖像數(shù)據(jù)傳輸器6是以分離的塊被提供的情況下，可使/不使圖像捕獲控制裝置61經(jīng)由容易進(jìn)行控制操作的捕獲控制信號來執(zhí)行捕獲操作。當(dāng)曝光時間切換時信號電平的變化量可以被估計，使得直到信號電平處于參考范圍內(nèi)的時間點的周期可以被估計到某一程度。代替監(jiān)視信號電平落入?yún)⒖挤秶?，可以監(jiān)視隨著曝光時間變化而開始的時間周期，并且當(dāng)預(yù)定時間過去時開始圖像傳輸。
下面描述根據(jù)實施例6的圖像服務(wù)器的控制操作。圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例6的照相機的曝光控制操作的流程。圖16是由依據(jù)本發(fā)明實施例6的圖像服務(wù)器基于信號電平確定來控制壓縮/傳輸操作的流程。圖17是通過使用依據(jù)本發(fā)明實施例6的圖像服務(wù)器的計數(shù)器來進(jìn)行壓縮/傳輸?shù)牧鞒獭?br> 下面參考圖15來描述照相機5的曝光控制操作。控制器8檢查曝光時間變化的請求是否已經(jīng)被從網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到處于備用狀態(tài)的圖像服務(wù)器(步驟31)。如果請求已經(jīng)被發(fā)布，控制器8設(shè)定曝光時間的變化(步驟32)來調(diào)整曝光時間。控制器8在曝光時間變化之前獲取最終圖像的信號電平LTold(步驟33)。瞬態(tài)控制器84驅(qū)動用于圖像捕獲裝置61的捕獲使能為LOW(步驟34)并具執(zhí)行返回到步驟31。
如果變化請求沒有在步驟31被發(fā)布，照相機5獲取最近圖像的信號電平LTnew(步驟35)。瞬態(tài)控制器84從信號電平LTnew和LTold中計算(LTnew-LTold)/LTold，并檢查所計算的值是否落入?yún)⒖挤秶?步驟36)。如果值在參考范圍內(nèi)，假定在曝光模式切換時的信號電平的變化已經(jīng)終止，瞬態(tài)控制器84驅(qū)動捕獲使能為HIGH(步驟37)并再次在步驟31等待。如果值在參考范圍之外，瞬態(tài)控制器84也再次在步驟31等待。
下面參考圖16來描述經(jīng)由圖像服務(wù)器的捕獲控制信號的壓縮/傳輸控制操作。在曝光時間變化的請求被發(fā)布并設(shè)定曝光時間變化之后，獲取使能捕獲狀態(tài)(步驟41)。該過程被重復(fù)直到所獲取的使能捕獲狀態(tài)被驅(qū)動為HIGH為止(步驟42)，然后圖像捕獲控制器84開始捕獲操作(步驟43)。接著圖像數(shù)據(jù)在傳輸裝置6中被壓縮并從網(wǎng)絡(luò)接口9被傳輸(步驟44)。
下面描述的是通過使用計數(shù)器(沒有示出)計數(shù)曝光時間變化后的圖像數(shù)量來進(jìn)行的曝光控制操作，而不是基于在步驟31到37中的信號電平的確定而進(jìn)行的曝光控制操作。如圖17所示，控制器8檢查曝光時間變化的請求是否已經(jīng)被從網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到處于備用狀態(tài)的圖像服務(wù)器(步驟51)。如果請求已經(jīng)被發(fā)布，控制器8設(shè)定曝光時間變化(步驟52)來調(diào)整曝光時間。控制器8在曝光時間變化以前獲取最終圖像的信號電平LTold(步驟53)。瞬態(tài)控制器84驅(qū)動用于圖像捕獲控制裝置6a的使能捕獲為LOW(步驟54)并將計數(shù)器設(shè)定為0作為初始值(步驟55)。檢查計數(shù)器的值是否等于或大于參考值(步驟56)。如果計數(shù)器值小于參考值，計數(shù)器值增加1(步驟57)，然后執(zhí)行返回到步驟51。如果計數(shù)器值等于或大于參考值，使能捕獲被驅(qū)動為HGIH(步驟58)并且執(zhí)行再次返回到圖像服務(wù)器在備用狀態(tài)等待的步驟51。
以此方式，依據(jù)實施例6，一旦在曝光模式間發(fā)生切換，當(dāng)由信號電平檢測器541檢測到信號電平，并且由瞬態(tài)控制器84確定信號電平處于參考范圍之外時，使圖像捕獲控制裝置61失效以停止捕獲操作從而停止壓縮/傳輸圖像信號。此后，如果確定信號電平已經(jīng)落入?yún)⒖挤秶畠?nèi)，當(dāng)為重新開始壓縮和傳輸圖像信號而將正常曝光模式切換到長曝光模式時，在亮度上具有大的變化的幾個圖像從成像裝置51輸出。注意，這些圖像直到圖像信號電平已經(jīng)處于在預(yù)定參考電平的電平為止，才被傳輸?shù)綀D像服務(wù)器的用戶。
(實施例7)依據(jù)本發(fā)明實施例7的圖像服務(wù)器與在實施例5中的圖像服務(wù)器同樣地使能/失效圖像捕獲操作停止圖像的傳輸。當(dāng)曝光時間變化時，為提高對于信號電平變化的響應(yīng)度，照片信號電平調(diào)整裝置5c被迫以快速形式變化。
圖18說明在本發(fā)明實施例7中的從長曝光模式的圖像服務(wù)器輸出的信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸。依據(jù)實施例7的圖像服務(wù)器的配置基本上與在實施例6的相同，并且相同的標(biāo)記表示相同的部件。因此實施例7也參考圖1和2。
正如在圖15的(e1)部分所示的，T1到T4是基于正常曝光模式，并且使能捕獲操作。信號的高電平相應(yīng)于使能模式。在(e1)部分中的T5，停止從成像裝置51讀出照片信號(圖像讀取)并選擇曝光時間兩倍于正常曝光模式的長曝光模式。捕獲操作也被失效。如在(c)部分中所示的，用定時T6讀取來自于成像裝置51的照片信號。
在T6捕獲的圖像信號的信號電平是基于長曝光模式的。曝光時間比在正常曝光模式的長，以至于信號電平檢測器541檢測到的信號電平如在(g)部分的T7所示的為高。在T6之前估計信號電平的變化。根據(jù)來自于照片信號電平控制器85的指令，照片信號電平調(diào)整器53通過所估計的信號電平的變化來降低信號電平。該估計是基于曝光時間的變化比進(jìn)行的。例如，當(dāng)正常曝光模式被切換到曝光時間兩倍于正常曝光模式的長曝光模式時，期望亮度大約是兩倍(twofold)，使得設(shè)定增益來使信號電平減半。當(dāng)信號電平落入?yún)⒖挤秶畠?nèi)時，使能捕獲操作并且與輸出的照片信號同步地重新開始圖像信號捕獲。同時重新開始壓縮/傳輸圖像信號。
在從時間點T5到T11的周期中，如在(g)部分所示，信號電平為高。沒有電平調(diào)整而傳輸信號將導(dǎo)致圖像信號電平的快速增加，這會產(chǎn)生不調(diào)和感。依據(jù)實施例7的圖像服務(wù)器，照片信號電平調(diào)整裝置51強制性地降低信號電平并且使圖像捕獲控制裝置61不能工作，這樣可以停止壓縮/傳輸圖像信號。
如果照相機5和圖像數(shù)據(jù)傳輸器6以分離塊被提供，可以使圖像捕獲控制裝置61經(jīng)由用容易控制的捕獲控制信號能/不能捕獲操作。當(dāng)曝光時間變化時，信號電平的變化量可以被估計以使到信號電平處于參考范圍的時間點的周期可以被估計到某一程度。代替監(jiān)視信號電平落入?yún)⒖挤秶?，可以監(jiān)視隨著曝光時間變化而開始的時間周期，并且當(dāng)預(yù)定時間過去時開始圖像傳輸。
可以通過強制性地改變信號電平來預(yù)先抑制信號電平的變化，使得可以通過提高對由曝光時間變化引起的信號電平的響應(yīng)而不管瞬間電平的不穩(wěn)定性，來將穩(wěn)定電平的圖像輸出到網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)在實施例7中使能/不使能捕獲操作時，可以在所有圖像信號被捕獲，但依靠所檢測到的照片信號電平來控制到網(wǎng)絡(luò)的圖像信號的傳輸?shù)那闆r下，與實施例5一樣來使用系統(tǒng)。
(實施例8)本發(fā)明實施例8是除省略內(nèi)置服務(wù)器的實施例5的圖像服務(wù)器。圖19說明從本發(fā)明實施例3中的長曝光模式的圖像服務(wù)器中輸出的信號電平和其數(shù)據(jù)傳輸。與在圖1和2所示的實施例5的圖像服務(wù)器具有相同標(biāo)記的那些元件表示相同的元件使得省略這些細(xì)節(jié)的描述。
參考圖19，數(shù)字80代表用來控制照相機5從拍攝被攝體并輸出圖像信號的圖像服務(wù)器分離的照相機控制器。照相機控制器80驅(qū)動照相機5的成像裝置51，控制照片信號處理器54，控制光量調(diào)整器52(AE)，并在特定的電平上執(zhí)行AGC/AWB控制。
控制器8執(zhí)行控制來改變圖像的壓縮模式，并根據(jù)由運行在客戶終端2上的瀏覽器經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)接口9從網(wǎng)絡(luò)3傳輸來的指令，來產(chǎn)生HTML數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。為壓縮圖像信號并以與圖像信號相同的周期來傳輸圖像數(shù)據(jù)，控制器8指示照相機控制器80控制成像裝置51、照片信號處理器54、光量調(diào)整裝置52，并執(zhí)行AGC/AWB控制。
在這種方式中實施例的圖像服務(wù)器沒有內(nèi)置的照相機5而是可有外置的照相機。這樣可以通過與照相機5進(jìn)行組合來提供各種各樣的圖像服務(wù)器，這保證方便性。
在曝光時間在實施例5到8變化時，由照片信號電平調(diào)整裝置53作為AGC控制來控制照片信號電平時，光量調(diào)整裝置52可以被用來改變輸入到成像裝置51的光的質(zhì)量，從而控制照片信號電平。
當(dāng)曝光時間的變化在實施例5到8中被描述為有關(guān)比正常曝光模式下的曝光時間長的曝光時間的變化時，相同的控制可以在關(guān)于比正常曝光時間短的曝光時間的變化上進(jìn)行，例如使用成像裝置51的快門特性的曝光變化。
依據(jù)上面提到的實施例，當(dāng)曝光時間已經(jīng)變化時，指示瞬態(tài)的信號電平的圖像數(shù)據(jù)被瞬態(tài)控制器進(jìn)行傳輸調(diào)整。這使得即使當(dāng)曝光時間已經(jīng)快速變化時也傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像而不是給出視覺感不調(diào)和的圖像。
因此即使當(dāng)曝光時間快速變化時也可以傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的而不是視覺感不調(diào)和的圖像。
不管曝光時間的快速變化，依據(jù)定時器裝置的輸出進(jìn)行傳輸控制，從而傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量的圖像。
不管曝光時間的快速變化，依據(jù)計數(shù)器裝置的計數(shù)輸出進(jìn)行傳輸控制，從而傳輸穩(wěn)定的高質(zhì)量的圖像。
不管曝光時間的快速變化，瞬態(tài)控制器停止捕獲操作，從而傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像。
不管曝光時間的快速變化，瞬態(tài)控制器停止壓縮，從而傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像。
可以預(yù)先抑制在信號電平上的變化，使得可以通過提高對由曝光時間變化引起的信號電平變化的響應(yīng)而不管瞬間電平的不穩(wěn)定性來將穩(wěn)定電平的圖像輸出到網(wǎng)絡(luò)。
圖像捕獲控制容易地經(jīng)由定時信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的定時信號來進(jìn)行。
指示在瞬態(tài)的信號電平的圖像數(shù)據(jù)不被瞬態(tài)控制器所捕獲。因此可以傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的照片而不是產(chǎn)生不調(diào)和視覺感的圖像。
因此即使當(dāng)曝光時間快速變化時也可以傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像而不是產(chǎn)生不調(diào)和視覺感的圖像。從正常曝光模式到長曝光模式的切換的操作可由客戶通過圖像的手動觀察進(jìn)行。例如，在曝光模式選擇器按鈕從客戶的輸入裝置指定時，傳輸選擇信息到圖像服務(wù)器。
根據(jù)從客戶傳輸?shù)倪x擇信息，圖像服務(wù)器切換到不同于當(dāng)前曝光模式的模式(從正常曝光模式到長曝光模式；或者從長曝光模式到正常曝光模式)。
曝光模式選擇器按鈕從圖像服務(wù)器作為屏幕顯示信息傳輸。客戶根據(jù)該信息在顯示器上顯示曝光模式選擇器按鈕。
如上所述，從正常曝光模式到長曝光模式的切換的操作可由客戶通過圖像的手動觀察進(jìn)行。下面說明用于從正常曝光模式到長曝光模式的自動切換的方法以及用于從長曝光模式到正常曝光模式的自動切換的方法。
首先，下面參照圖20說明在圖像信號處理裝置5d上通過AGC的切換方法。
圖20說明通過AGC值的長曝光模式下的曝光時間控制。在被攝體的照明降低時，增益的增加開始。在被攝體的照明進(jìn)一步降低并且AGC控制值已經(jīng)達(dá)到A時，增加曝光時間(曝光時間參數(shù)增加1)，并且相對新的曝光時間的圖像信號AGC值減少C。如果被攝體的照明進(jìn)一步降低，曝光時間再次增加(曝光時間參數(shù)增加1)，并且相對圖像信號AGC值減少C。使AGC值的減少C等于由長曝光引起的圖像電平的增加量，以便減少實際輸出的圖像電平的變化。在設(shè)置最長曝光時間時(在上圖中MAX EXT設(shè)置)，甚至在AGC值達(dá)到A的情形AGC增益也增加為(B)的最大值。
反之，在被攝體的照明升高并且AGC值已經(jīng)變?yōu)锳-(C+F)時，減少曝光時間(曝光時間參數(shù)減少1)，并且相對圖像信號AGC值增加C。如果被攝體的照明進(jìn)一步升高，曝光時間再次減少(曝光時間參數(shù)減少1)，并且相對圖像信號AGC值增加C。
如果被攝體的照明在正常曝光模式升高(1/60s)，進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為光圈控制，與正常曝光模式相同。
01或者以上的曝光時間對應(yīng)上述例子中的長曝光。即，使用AGC電平確定被攝體照明的降低，并且進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為長曝光模式。假定在上圖中的AGC電平A為AGC最大值B，可降低照明水平，在該照明水平，到長曝光的切換發(fā)生并且抑制由低照明引起的幀率的減少。由控制器8進(jìn)行序列控制。
接著，下面參照圖21說明通過信號電平檢測器5d1的檢測電平的切換方法。
圖21說明通過圖像信號電平的長曝光模式下的曝光時間控制。
如AGC的控制甚至在低照明下也工作以保持圖像信號在恒定電平(A)。在照明進(jìn)一步降低并且已經(jīng)達(dá)到MAX時，圖像信號電平開始降低。在圖像信號電平已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值B時，選擇長曝光(01)。然后圖像電平升高。在照明進(jìn)一步降低時，圖像電平降低到電平B，此處曝光時間切換到02。這導(dǎo)致圖像電平再次升高。在照明進(jìn)一步降低并且達(dá)到圖像信號電平B時，選擇最大曝光時間MAX EXT。在最大曝光時間，圖像信號電平繼續(xù)隨照明進(jìn)一步降低而降低。
反之，在被攝體的照明升高并且圖像信號電平升高達(dá)到長曝光模式的電平C時，選擇比較短的曝光時間。例如，在上圖中的r曝光時間MAX EXT情形，選擇曝光時間02。到較短曝光時間02的切換導(dǎo)致圖像信號電平暫時降低。在被攝體的照明進(jìn)一步升高時，切換曝光時間02到01到00(正常曝光)。
以此方式，通過使用圖像信號電平的曝光時間之間的切換，可以自動從正常曝光模式到長曝光模式切換或者從長曝光模式到正常曝光模式切換。由控制器8根據(jù)來自圖像信號處理裝置5d的信號電平檢測器5d1的信息進(jìn)行序列控制。
在本發(fā)明的各實施例中，成像裝置實現(xiàn)為CCD或CMOS圖像傳感器。可用的產(chǎn)品是MN39143FT(Matsushita Electric Industrial Co.，LTD.)、ICX228AK(Sony Corporation)和MN39321PD(Matsushita Electric IndustrialCo.，LTD.)。
圖像信號電平裝置實現(xiàn)為AFE(Analog Front End)?？捎玫漠a(chǎn)品是CXA2006Q(Sony Corporation)、AD9898(Analog Devices，Inc.)、HD49334(Hitachi，Ltd.)和IR3Y50M(SHARP CORPORATION)。
作為圖像信號處理裝置，HD49815(Hitachi，Ltd.)、CXD2163BR(SonyCorporation)和LR3 8603A(SHARP CORPORATION)可用。
圖像信號處理器實現(xiàn)為JPEG壓縮器，可用的產(chǎn)品是MD2208(FUJIFILMMicrodevices Co.，Ltd.)和LC82210(SANYO Electric Co.，Ltd.)。
控制裝置實現(xiàn)為微計算機?？捎玫漠a(chǎn)品是HD64F2238(Hitachi，Ltd.)、HD6417709(Hitachi，Ltd.)和MN103E010HRA(Matsushita Electric IndustrialCo.，LTD.)。
存儲器部分實現(xiàn)為存儲器?？捎玫漠a(chǎn)品是MT48LC4M16A2(MicronTechnology，Inc.)、MT48LC8M16A2(Micron Technology，Inc.)、MSM51V18165D(Oki Electric Industry Co.，Ltd.)和HY5DV641622(HynixSemiconductor，Inc.)。
網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)為LAN控制器?？捎玫漠a(chǎn)品是RTL8019AS(RealtekSemiconductor Corp.)、LAN91C113I(SMSC)和LAN91C96(SMSC)。
如上面所提到的，依據(jù)本發(fā)明的照相機裝置、圖像服務(wù)器和圖像服務(wù)器系統(tǒng)，可以基于曝光時間和信號電平來容易地計算校正量。照片信號電平控制器的控制值通過使用該電平校正量來調(diào)整，從而允許根據(jù)曝光時間進(jìn)行合適的AGC控制和AWB控制，并在短的周期之內(nèi)提供在長曝光模式下的信號電平調(diào)整。因此可以不管曝光時間的變化而保持高可控性，并且即使在發(fā)生亮度快速變化的情況下也可以傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像。使用參考表或函數(shù)來進(jìn)行處理可以使得校正量的計算變的容易。因此可以提供能夠根據(jù)曝光時間來執(zhí)行合適的照片信號電平調(diào)整的圖像服務(wù)器系統(tǒng)。
進(jìn)一步，當(dāng)曝光時間已經(jīng)變化時，可以傳輸穩(wěn)定高質(zhì)量的圖像而不會輸出具有不規(guī)則電平的圖像。
權(quán)利要求
1.一種圖像服務(wù)器，包括成像裝置，用來將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；信號電平檢測器，用來檢測從所述的成像裝置輸出的照片信號的信號電平；照片信號電平控制器，用來調(diào)整從所述成像裝置輸出的照片信號的電平；照片信號壓縮器，用來壓縮從所述的照片信號電平控制器輸出的照片信號以輸出圖像數(shù)據(jù)；聚焦位置控制器，用來基于由所述照片信號電平檢測器檢測到的聚焦估計的最大值來確定聚焦位置；和聚焦鏡頭驅(qū)動器，用來基于來自于所述聚焦位置控制器的指令以預(yù)定的控制量來移動聚焦鏡頭；其中在曝光時間變化到比預(yù)定周期長的周期的情況下，所述的聚焦位置控制器確定相應(yīng)于所述的曝光時間的變化的大的控制量，并移動聚焦鏡頭所述控制量來檢測聚焦估計的所述最大值和執(zhí)行聚焦控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像服務(wù)器，其中所述的聚焦位置控制器以預(yù)定控制量來移動所述的聚焦鏡頭，計算在控制量變化之前和之后的所述聚焦估計值之間的變化量，獲得指示所述控制量變化的聚焦估計值變化比，和確定緊接在在所述聚焦估計值變化比從正值翻轉(zhuǎn)到負(fù)值處的位置之前的聚焦鏡頭的位置作為聚焦位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像服務(wù)器，其中如果所述成像裝置的曝光時間被改變來以比預(yù)定周期長的周期輸出照片信號，當(dāng)所述的聚焦估計變化比已經(jīng)降得低于預(yù)定值時，所述的聚焦位置控制器減少所述控制量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像服務(wù)器，其中當(dāng)所述的聚焦估計變化比已經(jīng)降得低于預(yù)定值時，所述的聚焦位置控制器將所述控制量減少到在所述預(yù)定周期中的控制量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像服務(wù)器，其中所述的聚焦估計值是由所述信號電平檢測器檢測到的照片信號的高頻分量。
6.一種圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像服務(wù)器；能夠從所述圖像服務(wù)器獲取圖像數(shù)據(jù)的客戶終端；以及所述圖像服務(wù)器和所述客戶終端所連接的網(wǎng)絡(luò)。
7.照相機裝置，包括成像裝置，用來將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；信號電平檢測器，用來檢測從所述的成像裝置輸出的照片信號的信號電平；照片信號電平控制器，用來調(diào)整從所述成像裝置輸出的照片信號的電平；照片信號壓縮器，用來壓縮從所述的照片信號電平控制器輸出的照片信號以輸出圖像數(shù)據(jù)；和控制電平調(diào)整器，被提供用來確定由所述照片信號電平控制器在照片信號的電平調(diào)整中使用的校正量，其中如果改變所述成像裝置的曝光時間在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號，所述控制電平調(diào)整器根據(jù)所述的曝光時間和由所述信號電平檢測器檢測到的信號電平來確定所述校正量，并且所述照片信號電平控制器通過使用所述的校正量來進(jìn)行照片信號的的電平調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照相機裝置，進(jìn)一步包括照片信號處理器，用來處理和輸出從所述照片信號電平控制器輸出的照片信號；圖像信號壓縮器，用來壓縮來自于所述照片信號處理器的輸出信號；外部接口，用來向外傳輸由所述照片信號壓縮器編碼的圖像數(shù)據(jù)；和控制器，用來控制所述的照片信號電平控制器、所述的照片信號處理器、所述的圖像信號壓縮器和所述的外部接口，其中如果所述成像裝置的曝光時間被改變來在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號，在等于輸出照片信號的時間來進(jìn)行信號電平的獲取和調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照相機裝置，其中如果所述成像裝置曝光時間被改變，以在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號，所述控制電平調(diào)整器基于事先設(shè)定的參考表或函數(shù)來確定在更長周期中的校正量，并且所述照片信號電平控制器使用所述的校正量來執(zhí)行電平調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照相機裝置，其中所述的照相機裝置在所述照片信號的曝光時間和信號電平上，根據(jù)所述照片信號的信號電平的變化比，通過使用所述的函數(shù)的參考表來確定所述的校正量。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照相機裝置，其中所述參考表或算術(shù)運算被配置，使得所述校正量將隨所述輸出信號電平和所述參考電平之間的差的降低而降低。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照相機裝置，其中所述的控制電平調(diào)整器為了在照片信號的亮度控制中的信號電平調(diào)整而改變所述的校正量。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照相機裝置，其中所述的控制電平調(diào)整器為了白平衡控制中的信號電平調(diào)整而改變所述的校正量。
14.一種作為根據(jù)權(quán)利要求7所述的照相機裝置的圖像服務(wù)器，其中所述圖像服務(wù)器包括用來作為外部接口連接到網(wǎng)絡(luò)的接口。
15.一種圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像服務(wù)器；能夠從所述圖像服務(wù)器獲取圖像數(shù)據(jù)的客戶終端；和所述圖像服務(wù)器和所述客戶終端所連接的網(wǎng)絡(luò)。
16.一種連接到網(wǎng)絡(luò)的圖像服務(wù)器，所述的圖像服務(wù)器輸出照相機圖像數(shù)據(jù)到所述網(wǎng)絡(luò)，包括成像裝置，用來將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；照片信號電平控制器，用來自動地調(diào)整從所述成像裝置輸出的照片信號的信號電平；信號電平檢測器，用來檢測由所述照片信號電平控制器電平調(diào)整的圖像信號的信號電平；圖像數(shù)據(jù)傳輸器，用來捕獲和壓縮其信號電平由所述照片信號電平控制器調(diào)整的照片信號，將所述照片信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)格式，并將所得結(jié)果信號傳輸?shù)剿龅木W(wǎng)絡(luò)；曝光控制器，用來控制所述成像裝置的曝光時間；和瞬態(tài)控制器，用來當(dāng)所述曝光時間由所述曝光控制器改變時控制所述圖像數(shù)據(jù)傳輸器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像服務(wù)器，其中當(dāng)所述的曝光控制器已經(jīng)改變所述曝光時間的時候，所述的瞬態(tài)控制器控制所述的圖像數(shù)據(jù)傳輸器，以便停止到網(wǎng)絡(luò)的圖像數(shù)據(jù)傳輸，直到由所述信號電平檢測器檢測到的信號電平被所述照片信號控制器設(shè)定在預(yù)定電平為止。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像服務(wù)器，其中，所述的瞬態(tài)控制器包括用來測量所述的曝光控制器已經(jīng)改變了所述曝光時間之后過去的時間的計時器裝置，并當(dāng)所述曝光時間被改變時，根據(jù)所述計時器裝置的輸出在瞬態(tài)執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的傳輸控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像服務(wù)器，其中所述的瞬態(tài)控制器包括用來在所述曝光時間變化之后對所述同步信號計數(shù)的計數(shù)器裝置，并當(dāng)所述曝光時間被改變時根據(jù)所述計數(shù)器裝置的計數(shù)輸出在所述瞬態(tài)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的傳輸控制。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像服務(wù)器，其中當(dāng)所述的曝光控制器已經(jīng)改變了所述的曝光時間時，所述的瞬態(tài)控制器控制所述的圖像數(shù)據(jù)傳輸器，以便停止從所述的成像裝置輸出的照片信號的捕獲。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像服務(wù)器，其中當(dāng)所述的曝光控制器已經(jīng)改變所述的曝光時間時，所述的瞬態(tài)控制器控制所述的圖像數(shù)據(jù)傳輸器，以便停止對從所述的成像裝置輸出的照片信號的壓縮。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像服務(wù)器，其中當(dāng)所述的曝光控制器已經(jīng)改變所述的曝光時間時，所述的照片信號電平控制器根據(jù)所述的曝光時間的變化比來估計信號電平的變化，并操作所述圖像信號電平調(diào)整裝置，以便用所估計的信號電平的變化來調(diào)整所述照片信號的信號電平。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像服務(wù)器，其中，所述的瞬態(tài)控制器包括定時信號產(chǎn)生裝置，其產(chǎn)生用來捕獲從所述成像裝置輸出的照片信號的定時信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像服務(wù)器，其中所述的瞬態(tài)控制器停止從所述定時信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生定時信號直到設(shè)置所述的圖像電平。
25.一種圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像服務(wù)器；能夠從所述圖像服務(wù)器捕獲圖像數(shù)據(jù)的客戶終端；和所述圖像服務(wù)器和所述客戶終端所連接的網(wǎng)絡(luò)。
26.一種圖像服務(wù)器，包括成像裝置，用來將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；信號電平檢測裝置，用來檢測從所述的成像裝置輸出的照片信號的信號電平；照片信號電平控制裝置，用來調(diào)整從所述成像裝置輸出的照片信號的電平；照片信號壓縮裝置，用來壓縮從所述的照片信號電平控制裝置輸出的照片信號以輸出圖像數(shù)據(jù)；聚焦位置控制裝置，用來基于由所述照片信號電平檢測裝置檢測到的聚焦估計的最大值來確定聚焦位置；和聚焦鏡頭驅(qū)動器，用來基于來自于所述聚焦位置控制裝置的指令以預(yù)定的控制量來移動聚焦鏡頭；其中在曝光時間變化到比預(yù)定周期長的周期的情況下，所述的聚焦位置控制裝置確定相應(yīng)于所述的曝光時間的變化的大的控制量并移動聚焦鏡頭所述控制量來檢測聚焦估計的所述最大值和執(zhí)行聚焦控制。
27.照相機裝置，包括成像裝置，用來將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；信號電平檢測裝置，用來檢測從所述的成像裝置輸出的照片信號的信號電平；照片信號電平控制裝置，用來調(diào)整從所述成像裝置輸出的照片信號的電平；照片信號壓縮裝置，用來壓縮從所述的照片信號電平控制裝置輸出的照片信號以輸出圖像數(shù)據(jù)；和控制電平調(diào)整裝置，被提供用來確定由所述照片信號電平控制裝置在照片信號的電平調(diào)整中使用的校正量，其中如果改變所述成像裝置的曝光時間在比預(yù)定周期長的周期中輸出照片信號，所述控制電平調(diào)整裝置根據(jù)所述的曝光時間和由所述信號電平檢測裝置檢測到的信號電平來確定所述校正量，并且所述照片信號電平控制裝置通過使用所述的校正量來進(jìn)行照片信號的的電平調(diào)整。
28.一種連接到網(wǎng)絡(luò)的圖像服務(wù)器，所述的圖像服務(wù)器輸出照相機圖像數(shù)據(jù)到所述網(wǎng)絡(luò)，包括成像裝置，用來將入射光轉(zhuǎn)換為電信號；照片信號電平控制裝置，用來自動地調(diào)整從所述成像裝置輸出的照片信號的信號電平；信號電平檢測裝置，用來檢測由所述照片信號電平控制裝置電平調(diào)整的圖像信號的信號電平；圖像數(shù)據(jù)傳輸裝置，用來捕獲和壓縮其信號電平由所述照片信號電平控制裝置調(diào)整的照片信號，將所述照片信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)格式，并將所得結(jié)果信號傳輸?shù)剿龅木W(wǎng)絡(luò)；曝光控制裝置，用來控制所述成像裝置的曝光時間；和瞬態(tài)控制裝置，用來當(dāng)所述曝光時間由所述曝光控制裝置改變時控制所述圖像數(shù)據(jù)傳輸裝置。
全文摘要
一種圖像服務(wù)器，包括聚焦位置控制單元，用來基于由照片信號電平檢測單元檢測到的聚焦估計的最大值來確定聚焦位置；和聚焦鏡頭驅(qū)動器，其基于來自于所述聚焦位置控制裝置的指令來移動所述聚焦鏡頭預(yù)定的控制量；其特征在于，在曝光時間被改變到比預(yù)定周期長的周期時，所述聚焦位置控制單元確定相應(yīng)于曝光時間變化的一個大的控制量，并用所述的控制量來移動所述聚焦鏡頭來檢測所述聚焦估計的最大值并進(jìn)行聚焦控制。
文檔編號H04N5/225GK1606336SQ20041008979
公開日2005年4月13日 申請日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者菊地健一, 藤木俊弘 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社