專(zhuān)利名稱(chēng)：一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法及電腦攝像頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字變焦技術(shù)，尤指一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法及電腦攝像頭(PC Camera)。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)和視頻電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展與普及，PC Camera的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，PC Camera是一種微小型外形多變的智能型攝像頭，可用于筆記本電腦、汽車(chē)、保安系統(tǒng)以及多種圖像處理設(shè)備中。目前的PC Camera主要能實(shí)現(xiàn)正常的視頻流顯示以及捕獲正常的靜態(tài)圖像，具有USB接口。
目前，市場(chǎng)流行的PC Camera中大多沒(méi)有數(shù)字變焦功能，少量具有數(shù)字變焦功能的PC Camera，主要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦一種是在應(yīng)用程序?qū)訉?shí)現(xiàn)數(shù)字變焦；另一種是定義一種特殊的視頻解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的功能，兩者都具有一定的局限性。這里，所述數(shù)字變焦也稱(chēng)數(shù)碼變焦(Digital Zoom)，是通過(guò)數(shù)碼設(shè)備內(nèi)部處理器，將圖片內(nèi)每個(gè)象素面積增大，從而達(dá)到放大目的。通常，采用插值算法進(jìn)行放大。
具體地說(shuō)在應(yīng)用程序?qū)訉?shí)現(xiàn)數(shù)字變焦，是通過(guò)特定應(yīng)用程序?qū)D像進(jìn)行裁剪-插值運(yùn)算，該方法雖然實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，且不需要改變底層驅(qū)動(dòng)，易于維護(hù)，但是，該實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方式與生俱來(lái)的弱點(diǎn)是通用性差，只能捆綁特定的視頻應(yīng)用程序進(jìn)行視頻流的瀏覽和變焦，而其它的視頻應(yīng)用程序則無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦。并且，對(duì)于這種方式，當(dāng)放大倍數(shù)越來(lái)越大時(shí)，圖像質(zhì)量越來(lái)越差。
所述定義特殊視頻解決方案的方式是在驅(qū)動(dòng)層實(shí)現(xiàn)的，為了縮小插值倍數(shù)，提高圖像質(zhì)量，有人單獨(dú)定義了特殊的圖像尺寸，如320*241、320*242等等，這里，之所以將圖像尺寸定義為320*241、320*242等是為了與標(biāo)準(zhǔn)的QVGA圖像模式進(jìn)行區(qū)分，標(biāo)準(zhǔn)QVGA圖像模式的圖像尺寸為320*240。
這種特殊定義的方式，在具體應(yīng)用中，當(dāng)用戶(hù)通過(guò)屬性接口(Pin Property)選擇320*241時(shí)，驅(qū)動(dòng)層實(shí)際配置的是VGA格式的原始圖像，即圖像尺寸為640*480。那么，該方式下具體數(shù)字變焦的實(shí)現(xiàn)方法是VGA傳感器將所接收的VGA圖像信息通過(guò)傳感器與數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片的SIF接口傳送給DSP芯片，DSP對(duì)圖像信息進(jìn)行壓縮，之后通過(guò)USB接口向驅(qū)動(dòng)層提供經(jīng)過(guò)壓縮的原始VGA圖像，該圖像尺寸為640*480，驅(qū)動(dòng)層在變焦(Zoom)系數(shù)小于2時(shí)，利用插值算法對(duì)圖像進(jìn)行縮減；Zoom系數(shù)大于2時(shí)，利用插值算法對(duì)圖像進(jìn)行放大，從而達(dá)到整體的數(shù)字變焦功能。
這種特殊定義方式是在驅(qū)動(dòng)層實(shí)現(xiàn)，因此通用性強(qiáng)，應(yīng)用層可以使用不同的視頻瀏覽程序，都具有數(shù)字變焦功能；且由于實(shí)際原始圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像尺寸是640*480，在4倍變焦的情況下，實(shí)際放大倍數(shù)只有2倍，圖像質(zhì)量較好。但是，該方式操作起來(lái)比較繁瑣，需要用戶(hù)通過(guò)Pin Property重新開(kāi)流，并且，320*241的格式給人不規(guī)范的感覺(jué)。另外，由于實(shí)際的圖像數(shù)據(jù)流是VGA模式的，所以占用CPU資源比較嚴(yán)重。而且，對(duì)一般USB1.1的攝像頭而言，只能達(dá)到15FPS，但通常要避免動(dòng)作不流暢要求每秒幀數(shù)不能低于30，即要求最低FPS為30，這種特殊定義方式顯然是不能滿足要求的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法，在不增加資源占用和接口傳輸帶寬的同時(shí)，保證提供流暢的視頻流。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種電腦攝像頭，使其能輸出流暢的視頻圖像，且令用戶(hù)使用更方便。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法，該方法包括以下步驟a.根據(jù)當(dāng)前的變焦系數(shù)設(shè)置用于多媒體圖像處理的DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)；
b.所述DSP芯片根據(jù)自身寄存器中當(dāng)前存儲(chǔ)的配置數(shù)據(jù)和當(dāng)前采集的原始VGA圖像，獲取所需的QVGA圖像；c.對(duì)所獲取的QVGA圖像采用選定的插值算法進(jìn)行插值放大，然后將經(jīng)過(guò)插值處理的圖像輸出顯示。
其中，步驟a中所述根據(jù)當(dāng)前變焦系數(shù)設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)具體包括判斷當(dāng)前的變焦系數(shù)是否大于等于2，如果變焦系數(shù)大于等于2，則設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取原始VGA圖像中央1/4位置圖像的配置數(shù)據(jù)；如果變焦系數(shù)小于2，則設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取正常QVGA圖像的配置數(shù)據(jù)；則步驟b中，變焦系數(shù)小于2時(shí)，所述所需的QVGA圖像為隔行隔列縮減原始VGA圖像信息獲得的圖像；變焦系數(shù)大于等于2時(shí)，所述所需的QVGA圖像為直接獲取的原始VGA圖像中央1/4位置的圖像。
上述方案中，步驟a所述設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)由驅(qū)動(dòng)層完成。所述變焦系數(shù)通過(guò)屬性頁(yè)進(jìn)行設(shè)定。
該方法進(jìn)一步包括在顯示之前對(duì)經(jīng)過(guò)插值處理的圖像進(jìn)行平滑處理，再顯示經(jīng)過(guò)平滑處理的圖像。則該方法進(jìn)一步包括預(yù)先選定所采用平滑算法。其中，所述選定的平滑算法為基于高斯模板的平滑算法。
上述方案中，所述選定的插值算法為二次線性插值算法。
本發(fā)明還提供一種電腦攝像頭，包括用于采集圖像的傳感器、對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)處理芯片、WDM驅(qū)動(dòng)模塊，所述WDM驅(qū)動(dòng)模塊包括圖像處理無(wú)關(guān)模塊和含有解壓縮單元和格式轉(zhuǎn)換單元的圖像處理相關(guān)模塊；所述傳感器與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片通過(guò)SIF接口相連，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片與WDM模塊通過(guò)通用串行總線USB接口傳輸數(shù)據(jù)；關(guān)鍵在于，所述WDM驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)一步包括數(shù)字變焦處理單元，設(shè)置于解壓縮單元和格式轉(zhuǎn)換單元之間，用于根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的變焦系數(shù)更新DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)；還用于對(duì)當(dāng)前接收到的DSP芯片傳輸來(lái)的QVGA圖像進(jìn)行放大、平滑處理；所述DSP芯片根據(jù)自身寄存器的配置數(shù)據(jù)和所接收的傳感器發(fā)來(lái)的VGA圖像獲取QVGA圖像，再將獲取的QVGA圖像傳送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊的數(shù)字變焦處理單元。其中，所述傳感器為VGA傳感器。
本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法及電腦攝像頭，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1)本發(fā)明中整個(gè)數(shù)字變焦功能都是基于320*240的模式實(shí)現(xiàn)的，用戶(hù)不必去選擇特定的320*241、320*242等模式，使用起來(lái)更為方便。而且，本發(fā)明也適用160*120、176*144、352*288等多種模式，使用范圍更廣，通用性強(qiáng)。
2)本發(fā)明中數(shù)據(jù)流是QVGA的大小，因此，在不增加CPU資源消耗和USB接口帶寬的同時(shí)，能保持30FPS的視頻流。
3)本發(fā)明在變焦系數(shù)大于等于2的情況下，DSP直接獲取原始VGA圖像中央1/4位置的圖像發(fā)送給驅(qū)動(dòng)層，再由驅(qū)動(dòng)層利用插值算法對(duì)圖像進(jìn)行放大，相當(dāng)于在對(duì)圖像進(jìn)行插值放大前，不通過(guò)插值運(yùn)算就得到變焦系數(shù)為2的圖像，如此，能保證圖像質(zhì)量更好。
4)本發(fā)明在使用插值算法時(shí)，可選用二次線性插值算法，如此，能夠降低CPU的消耗。
5)本發(fā)明在進(jìn)行插值算法之后，進(jìn)一步利用平滑算法對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，能夠在一定程度上改善圖像效果，提高輸出圖像的質(zhì)量。
6)本發(fā)明所采用的插值算法和平滑算法并不限定必須使用哪種算法，可根據(jù)需要在已有的各種插值、平滑算法中任意選用，因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)更靈活、方便。
7)本發(fā)明也在驅(qū)動(dòng)層實(shí)現(xiàn)，因此可支持應(yīng)用層使用不同的視頻瀏覽程序，通用性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明電腦攝像頭的組成結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)的流程圖；圖3為高斯模板的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是根據(jù)變焦系數(shù)的不同，用于多媒體圖像處理的DSP芯片通過(guò)不同方式獲取不同的QVGA圖像發(fā)送給驅(qū)動(dòng)層，然后，再由驅(qū)動(dòng)層對(duì)當(dāng)前獲取的QVGA圖像利用選定的插值算法進(jìn)行放大。
為了在PC Camera中實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦，本發(fā)明給出一種PC Camera，如圖1所示，本發(fā)明的PC Camera主要包括用于采集圖像的傳感器(Sensor)、對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)以及作為核心處理模塊的WDM驅(qū)動(dòng)模塊。其中，WDM驅(qū)動(dòng)模塊符合Windows驅(qū)動(dòng)程序模式，支持即插即用、電源管理以及視窗管理規(guī)范(WMI)技術(shù)，WDM驅(qū)動(dòng)模塊中包括很多功能模塊，如電源管理、設(shè)備插拔、遠(yuǎn)程喚醒、USB帶寬配置、ISO傳輸控制、中斷(Interrupt)傳輸控制、BULK傳輸控制、Control傳輸控制以及屬性頁(yè)接口等。從圖像處理的角度來(lái)看，可以將與圖像處理無(wú)關(guān)的模塊如電源管理、設(shè)備插拔、遠(yuǎn)程喚醒、USB帶寬配置等等統(tǒng)稱(chēng)為圖像處理無(wú)關(guān)模塊，而將與圖像處理有關(guān)的模塊如解壓縮單元、格式轉(zhuǎn)換單元統(tǒng)稱(chēng)為圖像處理相關(guān)模塊。
圖1中，傳感器與DSP芯片通過(guò)傳感器與多媒體數(shù)字處理芯片的接口(SIF)相連，DSP芯片與WDM模塊通過(guò)通用串行總線(USB)接口傳輸數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)都是通過(guò)USB的ISO通道進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｓ捎诒景l(fā)明僅僅涉及圖像處理過(guò)程，因此，圖1僅給出了與圖像處理相關(guān)的模塊和單元的示意結(jié)構(gòu)，并未給出PCCamera的全部詳細(xì)組成結(jié)構(gòu)，但并不表示PC Camera只包括圖1給出的模塊和單元。
本發(fā)明中DSP芯片根據(jù)自身寄存器中的配置數(shù)據(jù)對(duì)圖像信息進(jìn)行處理。
本發(fā)明中的WDM驅(qū)動(dòng)模塊還進(jìn)一步包括數(shù)字變焦處理單元，該數(shù)字變焦處理單元設(shè)置于解壓縮單元和格式轉(zhuǎn)換單元之間，用于接收當(dāng)前設(shè)置的變焦系數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的變焦系數(shù)更新DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)；并且，該數(shù)字變焦處理單元還用于對(duì)當(dāng)前接收到的DSP芯片傳輸來(lái)的QVGA圖像利用選定的插值算法進(jìn)行放大，利用選定的平滑算法對(duì)經(jīng)過(guò)插值放大處理的圖像進(jìn)行平滑處理。其中，如果插值算法和/或平滑算法通過(guò)屬性頁(yè)設(shè)置，該數(shù)字變焦處理單元還要接收當(dāng)前選擇的插值算法和/或平滑算法。
基于圖1所示結(jié)構(gòu)，PC Camera對(duì)圖像處理的基本過(guò)程是WDM驅(qū)動(dòng)模塊中的數(shù)字變焦處理單元根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的變焦系數(shù)是否小于2更改DSP芯片寄存器中的配置數(shù)據(jù)；同時(shí)，傳感器實(shí)時(shí)采集圖像信息并通過(guò)SIF接口將所采集的VGA圖像傳送給DSP芯片，DSP芯片按照自身寄存器中的配置數(shù)據(jù)根據(jù)原始VGA圖像獲取所需的QVGA圖像，再將所獲取的QVGA圖像經(jīng)由USB接口傳送給WDM模塊，經(jīng)過(guò)解壓縮后再傳送給數(shù)字變焦處理單元，所述數(shù)字變焦處理單元對(duì)接收到的圖像進(jìn)行放大、平滑處理，之后將經(jīng)過(guò)處理的圖像信息根據(jù)圖像尺寸和輸出格式要求進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換；最后將符合要求的圖像信息輸出供用戶(hù)瀏覽或是通過(guò)靜態(tài)圖像捕獲接口輸出。
其中，當(dāng)變焦系數(shù)小于2時(shí)，數(shù)字變焦處理單元設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取正常QVGA圖像的配置數(shù)據(jù)；當(dāng)變焦系數(shù)大于等于2時(shí)，數(shù)字變焦處理單元設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取原始VGA圖像中央1/4位置圖像的配置數(shù)據(jù)。
基于上述電腦攝像頭結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法是在驅(qū)動(dòng)層由WDM驅(qū)動(dòng)模塊完成的，如圖2所示，具體包括以下步驟步驟201～203WDM驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)當(dāng)前的變焦系數(shù)設(shè)置用于多媒體圖像處理的DSP芯片寄存器的配置數(shù)據(jù)。比如WDM驅(qū)動(dòng)模塊判斷當(dāng)前設(shè)置的變焦系數(shù)是否大于等于2，如果變焦系數(shù)大于等于2，則WDM驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取原始VGA圖像中央1/4位置圖像的配置數(shù)據(jù)；如果變焦系數(shù)小于2，則WDM驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取正常QVGA圖像的配置數(shù)據(jù)。
所述DSP芯片如ZC30X系列芯片用于對(duì)多媒體圖像進(jìn)行處理，能提供不同的QVGA圖像模式；所述DSP芯片寄存器中存儲(chǔ)有與圖像處理相關(guān)的配置參數(shù)，該配置參數(shù)至少包括取圖像信息的起始行列值，即從第幾行第幾列開(kāi)始取圖像信息；所需圖像的尺寸大?。凰鑸D像的模式，即VGA或QVGA；DSP時(shí)鐘；曝光參數(shù)等等。基于此，WDM驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)更改DSP芯片寄存器中保存的配置參數(shù)，即可控制DSP芯片獲取正常QVGA圖像；或是獲取原始VGA圖像不同位置的1/4圖像作為QVGA圖像，比如左上、左下、右上、右下、中央等位置的1/4圖像，本發(fā)明中是獲取中央1/4位置的圖像。
這里，變焦系數(shù)可由用戶(hù)根據(jù)需要通過(guò)屬性頁(yè)進(jìn)行設(shè)定，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程及原理是用戶(hù)通過(guò)視頻應(yīng)用軟件中屬性設(shè)定(filter property)的COM接口，打開(kāi)屬性頁(yè)(Property page)進(jìn)行各種圖像屬性的設(shè)置。其中，屬性頁(yè)是一個(gè)COM組件，具有標(biāo)準(zhǔn)接口。所述屬性頁(yè)將相應(yīng)的屬性設(shè)定通過(guò)自身與WDM驅(qū)動(dòng)模塊的接口，傳送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊，WDM驅(qū)動(dòng)模塊將根據(jù)所設(shè)定的屬性進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如根據(jù)所設(shè)定的變焦參數(shù)對(duì)圖像信息進(jìn)行放大處理；同時(shí)，屬性頁(yè)也可以從WDM驅(qū)動(dòng)模塊得到當(dāng)前的屬性設(shè)定狀況。由于不同的屬性對(duì)應(yīng)不同的屬性設(shè)置接口，對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，設(shè)置變焦參數(shù)是新增加的圖像屬性，相應(yīng)的，需要增加對(duì)應(yīng)變焦參數(shù)設(shè)置的屬性設(shè)置接口。
WDM驅(qū)動(dòng)模塊在設(shè)置DSP寄存器中配置參數(shù)的同時(shí)，還要設(shè)置傳感器寄存器中的配置參數(shù)。
步驟204所述DSP芯片根據(jù)自身寄存器中當(dāng)前存儲(chǔ)的配置參數(shù)以及當(dāng)前采集的原始VGA圖像，獲取所需的QVGA圖像，并將當(dāng)前獲取的QVGA圖像發(fā)送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊。
本步驟中，所述圖像信息采集由傳感器完成，該傳感器向DSP芯片提供VGA模式的原始圖像，該傳感器為VGA傳感器。
由于傳感器只能向DSP芯片提供VGA大小的原始圖像，即640*480的圖像，為了達(dá)到30FPS，就需要DSP芯片在進(jìn)行圖像處理時(shí)將原始VGA圖像變換為QVGA大小即320*240的圖像，之后再通過(guò)USB接口將QVGA圖像傳送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊。所述正常QVGA圖像的變換方式是DSP芯片將傳感器發(fā)來(lái)的原始VGA圖像壓縮為QVGA圖像發(fā)送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊。
在本發(fā)明中，由于WDM驅(qū)動(dòng)模塊會(huì)根據(jù)變焦系數(shù)來(lái)更改DSP芯片寄存器中的配置數(shù)據(jù)，具體是在變焦系數(shù)小于2時(shí)，WDM驅(qū)動(dòng)模塊會(huì)在DSP芯片寄存器中設(shè)置獲取正常QVGA圖像的配置數(shù)據(jù)，使DSP芯片在進(jìn)行圖像處理時(shí)，在保持視角不變的前提下，將原始VGA圖像壓縮成QVGA的圖像；在變焦系數(shù)大于等于2時(shí)，WDM驅(qū)動(dòng)模塊會(huì)在DSP芯片寄存器中設(shè)置獲取原始VGA圖像中央1/4位置圖像的配置數(shù)據(jù)。因此，變焦系數(shù)小于2時(shí)，DSP芯片獲取原始視角的QVGA圖像作為所需的QVGA圖像發(fā)送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊，也就是說(shuō)，QVGA圖像視角與原始VGA圖像視角相同；變焦系數(shù)大于等于2時(shí)，DSP芯片可直接獲得原始VGA圖像中央1/4位置的圖像作為所需的QVGA圖像發(fā)送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊，此時(shí)，QVGA圖像視角是原始VGA圖像視角的1/2。
步驟205WDM驅(qū)動(dòng)模塊利用選定的插值算法，對(duì)當(dāng)前收到的QVGA圖像進(jìn)行插值放大。
所述插值算法也是根據(jù)需要選擇確定的，可以預(yù)先確定并設(shè)置于WDM驅(qū)動(dòng)模塊中；也可以由用戶(hù)通過(guò)屬性頁(yè)設(shè)置，用屬性頁(yè)設(shè)置的方法與變焦系數(shù)的具體設(shè)置方法相同，這種情況下，設(shè)置插值算法是新增加的圖像屬性，相應(yīng)的，需要增加對(duì)應(yīng)插值算法設(shè)置的屬性設(shè)置接口。所采用的插值算法可以根據(jù)需要選用任意一種已有的插值算法，比如二次線性插值算法、BiCubic插值算法等等，為了降低CPU的資源消耗，本發(fā)明中較佳的采用二次線性插值算法。至于如何通過(guò)選定的插值算法實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的放大屬于已有技術(shù)，在此不再贅述。
步驟206～207利用選定的平滑算法對(duì)經(jīng)過(guò)插值處理的QVGA圖像進(jìn)行平滑處理，再將經(jīng)過(guò)平滑處理的圖像輸出顯示。
針對(duì)插值算法如二次線性插值處理后邊緣毛刺現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明可通過(guò)選定的平滑算法對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，以保證在一定程度上改善圖像效果。所述的平滑算法也是根據(jù)需要選擇確定的，可以預(yù)先確定并設(shè)置于WDM驅(qū)動(dòng)模塊中；也可以由用戶(hù)通過(guò)屬性頁(yè)設(shè)置，用屬性頁(yè)設(shè)置的方法與變焦系數(shù)的具體設(shè)置方法相同，這種情況下，設(shè)置平滑算法是新增加的圖像屬性，相應(yīng)的，需要增加對(duì)應(yīng)平滑算法設(shè)置的屬性設(shè)置接口。所采用的平滑算法可以根據(jù)需要選用任意一種已有的模板進(jìn)行平滑處理，比如采用高斯模板進(jìn)行平滑，高斯模板如圖3所示。由于如何對(duì)圖像進(jìn)行平滑屬于已有技術(shù)，在此不再贅述。
綜合來(lái)看，本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)4倍變焦的情況下，最多的插值系數(shù)為2，因此獲得的圖像效果較好，且用戶(hù)只需選擇變焦倍數(shù)即可，使用方便。尤其是自始至終，USB傳輸和驅(qū)動(dòng)層處理的都是QVGA圖像，既節(jié)省CPU資源，又可以輕松達(dá)到30FPS的視頻效果，具有很強(qiáng)的優(yōu)越性。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a.根據(jù)當(dāng)前的變焦系數(shù)設(shè)置用于多媒體圖像處理的DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)；b.所述DSP芯片根據(jù)自身寄存器中當(dāng)前存儲(chǔ)的配置數(shù)據(jù)和當(dāng)前采集的原始VGA圖像，獲取所需的QVGA圖像；c.對(duì)所獲取的QVGA圖像采用選定的插值算法進(jìn)行插值放大，然后將經(jīng)過(guò)插值處理的圖像輸出顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中所述根據(jù)當(dāng)前變焦系數(shù)設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)具體包括判斷當(dāng)前的變焦系數(shù)是否大于等于2，如果變焦系數(shù)大于等于2，則設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取原始VGA圖像中央1/4位置圖像的配置數(shù)據(jù)；如果變焦系數(shù)小于2，則設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)為取正常QVGA圖像的配置數(shù)據(jù)；則步驟b中，變焦系數(shù)小于2時(shí)，所述所需的QVGA圖像為隔行隔列縮減原始VGA圖像信息獲得的圖像；變焦系數(shù)大于等于2時(shí)，所述所需的QVGA圖像為直接獲取的原始VGA圖像中央1/4位置的圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟a所述設(shè)置DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)由驅(qū)動(dòng)層完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述變焦系數(shù)通過(guò)屬性頁(yè)進(jìn)行設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括在顯示之前對(duì)經(jīng)過(guò)插值處理的圖像進(jìn)行平滑處理，再顯示經(jīng)過(guò)平滑處理的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括預(yù)先選定所采用平滑算法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述選定的平滑算法為基于高斯模板的平滑算法。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述選定的插值算法為二次線性插值算法。
9.一種電腦攝像頭，包括用于采集圖像的傳感器、對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)處理芯片、WDM驅(qū)動(dòng)模塊，所述WDM驅(qū)動(dòng)模塊包括圖像處理無(wú)關(guān)模塊和含有解壓縮單元和格式轉(zhuǎn)換單元的圖像處理相關(guān)模塊；所述傳感器與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片通過(guò)SIF接口相連，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片與WDM模塊通過(guò)通用串行總線USB接口傳輸數(shù)據(jù)；其特征在于，所述WDM驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)一步包括數(shù)字變焦處理單元，設(shè)置于解壓縮單元和格式轉(zhuǎn)換單元之間，用于根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的變焦系數(shù)更新DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)；還用于對(duì)當(dāng)前接收到的DSP芯片傳輸來(lái)的QVGA圖像進(jìn)行放大、平滑處理；所述DSP芯片根據(jù)自身寄存器的配置數(shù)據(jù)和所接收的傳感器發(fā)來(lái)的VGA圖像獲取QVGA圖像，再將獲取的QVGA圖像傳送給WDM驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行數(shù)字變焦處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電腦攝像頭，其特征在于，所述傳感器為VGA傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字變焦的方法，該方法包括以下步驟a.根據(jù)當(dāng)前的變焦系數(shù)設(shè)置用于多媒體圖像處理的DSP芯片寄存器中的配置參數(shù)；b.所述DSP芯片根據(jù)自身寄存器中當(dāng)前存儲(chǔ)的配置數(shù)據(jù)和當(dāng)前采集的原始VGA圖像，獲取所需的QVGA圖像；c.對(duì)所獲取的QVGA圖像采用選定的插值算法進(jìn)行插值放大，然后將經(jīng)過(guò)插值處理的圖像輸出顯示。本發(fā)明還同時(shí)公開(kāi)了一種電腦攝像頭，采用本發(fā)明的方法和裝置，能在不增加資源占用和接口傳輸帶寬的同時(shí)，保證提供流暢的視頻流，且令用戶(hù)使用更方便。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1622601SQ200410103469
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者張學(xué)勇, 陳雯飛 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司