專利名稱：圖像輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠處理輸入圖像的圖像輸入裝置。
背景技術(shù)：
近幾年來，為在圖像輸入裝置方面實(shí)現(xiàn)以較高分辨率讀出圖像投入了大量的工作，并且增加了處理圖像的數(shù)據(jù)大小。通過USB或并行端口，從圖像輸入裝置的數(shù)碼照相機(jī)和平板掃描儀接收的圖像數(shù)據(jù)由PC等裝入，在那對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以便使用。具有200dpi分辨率的A4大小的彩色圖像將占用大約12兆字節(jié)用于圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)USB1.1或窄帶的藍(lán)牙接口傳輸12兆字節(jié)的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，它將需用大約十秒鐘。可以使用較寬帶接口，但它們是昂貴的并且不能夠很容易地與筆記本型PC等相連接。以較高分辨率讀出圖像的該項(xiàng)技術(shù)已在被改進(jìn)，并且將來圖像的高速傳輸以及圖像的高速讀出將成為一個(gè)要解決的重要問題。
這里將簡(jiǎn)要敘述具有高分辨率的讀出系統(tǒng)。
移動(dòng)一維線傳感器的讀出系統(tǒng)允許高分辨率讀出。但是，系統(tǒng)讀出圖像而同時(shí)持續(xù)曝光時(shí)間并以2000線(A4，200dpi)這樣高的精度移動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)。因此，在高速讀出方面它具有限制。
另一方面，二維面?zhèn)鞲衅鞑槐匾苿?dòng)光學(xué)系統(tǒng)。但是，其分辨率水平達(dá)不到A4，每英寸200點(diǎn)數(shù)(200dpi)，并且具有較高分辨率的二維面?zhèn)鞲衅魇前嘿F的。
另有一些其他的方法利用多個(gè)具有低分辨率的二維面?zhèn)鞲衅?，并行讀出圖像并將它們合成來提高分辨率；在數(shù)百個(gè)像素上移動(dòng)一個(gè)面?zhèn)鞲衅鞯淖x出位置的同時(shí)，多次讀出圖像并合成；以及當(dāng)改變掃視、傾斜和圖像縮放時(shí)，多次讀出圖像并合成。但是這些的任何一種方法都涉及一個(gè)問題，即讀出光學(xué)系統(tǒng)在此種程度變得較大。
作為一種與這些方法相比其中光學(xué)系統(tǒng)可以被構(gòu)成得較小的方法，有一種叫做“像素移位”的方法，其被公開在日本專利公布第2000-244932號(hào)中。該方法使用一部能夠在一個(gè)像素內(nèi)水平和垂直地移動(dòng)來自圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的入射光的圖像拾取裝置上圖像成形位置的攝像機(jī)，在一個(gè)像素內(nèi)移動(dòng)圖像成形位置同時(shí)實(shí)現(xiàn)多次的讀出，合成多個(gè)圖像數(shù)據(jù)并獲取一張具有高分辨率的圖像。這種方法不增加CCD的像素?cái)?shù)目就能夠?qū)崿F(xiàn)所獲圖像的較高分辨率。
盡管這種圖像拾取攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)了較高的分辨率，但它要求多個(gè)圖像的讀出，其不能促使較高速度的產(chǎn)生。
現(xiàn)在，假設(shè)對(duì)要讀出的文檔進(jìn)行考慮，某個(gè)需要高分辨率，而另外一些不需要并且可以接受低分辨率而沒有問題。取決于文檔，一種可能的方法確定文檔是否需要高分辨率，如果不需要，則以低分辨率讀出文檔并傳輸。在公布的日本專利平9-9044號(hào)中提出的方法首先以高分辨率預(yù)先掃描文檔，確定用于讀出所要求的分辨率，并且如果它不需要是高分辨率，則以低分辨率讀取，從而減少被傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)量。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在公布的日本專利平9-9044號(hào)中公開的這種方法在讀出之前需要以高分辨率讀出，其需用更多的時(shí)間用于圖像的讀出。該種方法只實(shí)現(xiàn)一張具有均勻分辨率的文檔的讀出。因此，如果文檔包含很少一部分具有高分辨率的圖像，讀出具有高分辨率的圖像則是可靠的。否則，如果用戶需要的信息存在于高分辨率的區(qū)域中，則必須反復(fù)地進(jìn)行讀取。在這樣一種情況下，就可能性而言，以低分辨率被傳輸?shù)奈臋n減少，這使效果降低。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是在具有低分辨率的圖像中提供一種實(shí)現(xiàn)分辨率測(cè)定的圖像輸入裝置，使其能夠以最佳分辨率讀出并減少讀出時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，是一種圖像輸入裝置，具有將來自攝像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)像變換為圖像信息的被配置為二維的攝像元件，并且通過該攝像元件進(jìn)行光電變換而生成圖像信號(hào)，其特征在于包括使在使上述光學(xué)像成像到上述攝像元件時(shí)在上述攝像元件上的成像位置，在與光軸垂直的方向上移位從一個(gè)像素以內(nèi)到多個(gè)像素的量的像素移位光學(xué)裝置；根據(jù)使上述成像位置移位而讀出的圖像，求出差分信息，檢測(cè)出分辨率的分辨率檢測(cè)裝置。
另外，圖像拾取控制裝置的像素移位光學(xué)裝置的像素位移條件由通過分辨率檢測(cè)裝置檢測(cè)的分辨率確定。
此外，由通過分辨率檢測(cè)裝置檢測(cè)的分辨率確定的圖像拾取控制裝置的像素移位光學(xué)裝置的像素位移條件，是要讀出的多個(gè)像素的位移數(shù)量和/或通過移動(dòng)像素讀出的讀出頻率。
再有，圖像輸入裝置包含傳輸裝置，其傳輸根據(jù)分辨率比預(yù)定值高檢測(cè)的像素信息和/或根據(jù)與分辨率比預(yù)定值高檢測(cè)的像素位置相對(duì)應(yīng)的信息。
此外，圖像輸入裝置包含第一存儲(chǔ)裝置，其通過存儲(chǔ)控制裝置存儲(chǔ)圖像信息；傳輸裝置，其傳輸存儲(chǔ)的圖像信息；第二存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)傳輸?shù)膱D像信息；和一種根據(jù)在第二存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的像素信息和像素位移條件執(zhí)行像素的重排和/或像素的插值的裝置。


參照附圖從下面實(shí)施例的描述中可以看出本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中圖1根據(jù)本發(fā)明說明了圖像輸入裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖2說明了根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置的分辨率測(cè)定單元的一個(gè)圖5說明了根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置的選擇傳輸單元的一個(gè)實(shí)施例；圖6A到6I是幫助說明在根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置中像素重排的簡(jiǎn)圖；圖7說明了根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置的分辨率測(cè)定單元的另一個(gè)實(shí)施例；圖8是幫助說明在根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置中分辨率測(cè)定的簡(jiǎn)圖；圖9說明了根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置的另一個(gè)實(shí)施例；圖10說明了在根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置中用于插值處理的基準(zhǔn)像素的存儲(chǔ)映像；圖11說明了在根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置中用于插值處理的基準(zhǔn)像素的存儲(chǔ)映像；圖12說明了有關(guān)本發(fā)明的圖像輸入裝置的另一個(gè)實(shí)施例；以及圖13說明了根據(jù)本發(fā)明的圖像輸入裝置的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1說明了一種本實(shí)施例的裝置配置。這個(gè)實(shí)施例的圖像輸入裝置包含攝像機(jī)單元1，其由文檔平臺(tái)13、支架12和在文檔平臺(tái)13上讀出文檔14的攝像頭11等構(gòu)成；以及圖像處理單元8，其實(shí)現(xiàn)對(duì)由攝像機(jī)單元1讀出的圖像的圖像處理。
在這個(gè)實(shí)施例中，攝像頭11使用二維圖像拾取裝置，單板色(single plate color)圖像拾取裝置的CCD面?zhèn)鞲衅靼惭b在其上。它是一種用于具有像素移位光學(xué)單元的圖像拾取單元的圖像拾取攝像機(jī)，該像素移位光學(xué)單元將來自圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的入射光的圖像拾取裝置上的圖像成形位置在一個(gè)像素到幾個(gè)像素內(nèi)水平和垂直移動(dòng)。該圖像拾取單元把入射到圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的入射光引向到由多個(gè)二維排列的像素構(gòu)成的單板色的圖像拾取裝置。圖像拾取裝置將光電轉(zhuǎn)換應(yīng)用于入射光將其轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)。
對(duì)于在文檔平臺(tái)13上放置的一張文檔，由放在文檔平臺(tái)13上面的支架12支撐的攝像頭11能夠在以1/3像素為單元水平移位0像素、1/3像素(1/3像素移位一次)以及2/3像素(1/3像素移位兩次)的圖像成形位置上獲取三張的圖像數(shù)據(jù)。同樣地，當(dāng)垂直地移動(dòng)圖像成形位置0像素、1/3像素以及2/3像素時(shí)，攝像機(jī)能夠獲取三張圖像數(shù)據(jù)，所以，總共可以獲得九張圖像數(shù)據(jù)。將獲得的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀D像處理單元8。
圖像處理單元8包含根據(jù)攝像機(jī)單元1讀取的圖像信息測(cè)定圖像分辨率的分辨率測(cè)定單元3、根據(jù)測(cè)定的分辨率設(shè)定和控制像素移位光學(xué)單元的像素位移條件(condition)例如位移(一般是1/3像素)和讀出的頻率(一般是9次)等的圖像拾取控制器2，以及僅有選擇地傳輸通過分辨率測(cè)定單元3測(cè)定的它的分辨率為高的那部分的選擇傳輸單元4。將傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5。圖像合成單元6根據(jù)存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)將圖像數(shù)據(jù)合成一張高分辨率圖像數(shù)據(jù)。
在公布的日本專利公開第2000-244932號(hào)中具體描述了圖像拾取控制器2和圖像拾取攝像機(jī)的控制，因而有關(guān)這些內(nèi)容的說明將在此省略。并且在公布的日本專利公開第2000-244932號(hào)中，圖像成形位置移位1/2像素，然而移位1/3像素同樣可以被設(shè)想。
下面將參照?qǐng)D2描述分辨率測(cè)定單元3，其變換像素移位光學(xué)單元的像素位移條件，并根據(jù)已讀出的圖像信息測(cè)定被讀出圖像的分辨率。
將由攝像機(jī)單元1讀出的圖像數(shù)據(jù)分別地傳輸?shù)揭粋€(gè)路徑，通過該路徑圖像數(shù)據(jù)被輸出到選擇傳輸單元4，其仍保持為完整的圖像數(shù)據(jù)a，傳輸?shù)揭粋€(gè)路徑，通過該路徑圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置31，以及傳輸?shù)揭粋€(gè)路徑，通過該路徑圖像數(shù)據(jù)被輸入到減法器32以計(jì)算與先前的圖像數(shù)據(jù)的差值。假設(shè)在該實(shí)施例中由攝像機(jī)單元1讀出的圖像數(shù)據(jù)是圖像成形位置移位1/3像素之后圖像數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)裝置31中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)是圖像成形位置移位1/3像素之前的圖像數(shù)據(jù)。
對(duì)于由移位之前的圖像數(shù)據(jù)和移位之后的圖像數(shù)據(jù)組成的兩張圖像數(shù)據(jù)，減法器32通過每一個(gè)像素計(jì)算差值。比較器33將差值與在寄存器36中存儲(chǔ)的特定值相比，例如如果差值大于特定值，比較器輸出“1”；如果差值小于特定值，比較器則將“0”輸出到選擇傳輸單元4做為信號(hào)b。特定值可以事先設(shè)定，或者可以設(shè)計(jì)為用戶能夠隨時(shí)從外部設(shè)定該值。
加法器34增加從比較器33輸出像素的數(shù)目(差值大于特定值)。如果加法器34的總值小于寄存器37中存儲(chǔ)的特定值，比較器35則斷定整個(gè)文檔的分辨率是低的，并且將與具有低分辨率和/或讀出頻率等的文檔相對(duì)應(yīng)的像素位移條件輸出到圖像拾取控制器2。
在這種情況下，比較器35比較總值。但是可以事先在表中存入像素位移條件和/或讀出頻率，并且借助于基于總值的轉(zhuǎn)換表獲得像素位移條件和/或讀出頻率。
此外，將參照?qǐng)D3描述如何測(cè)定分辨率。假設(shè)被擴(kuò)大了使得能看清的文檔14的某部分是作為部分A的具有垂直排列的細(xì)線的圖形。如果具有低分辨率的這部分被讀出，則將不分辨細(xì)線，并且它們將作為部分B在黑塊中被讀出。
如果通過像素移位讀出這部分，則將獲得作為部分C的圖像。盡管分辨率不可與部分B相比，但是它與部分B明顯不同。部分B和部分C的區(qū)別通過讀出產(chǎn)生，其中將圖像成形位置移位例如2/3像素。一張具有低分辨率的圖像在部分A中不顯示細(xì)線的邊緣，但是利用差值圖像將顯示更多的邊緣。并且可以認(rèn)為如區(qū)域具有的其中部分A和部分B之間有大的區(qū)別的部分越多，在該區(qū)域中的分辨率越高。可以認(rèn)為按照兩張圖像數(shù)據(jù)，即通過像素移位移動(dòng)圖像拾取裝置上的圖像成形位置之前的圖像數(shù)據(jù)和移動(dòng)圖像成形位置之后的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算其中差值大的像素的數(shù)目允許測(cè)定分辨率是高或低。在這種情況下，盡管是基于兩張圖像之間的差值測(cè)定分辨率的高或低，但變換位移之后同樣重復(fù)進(jìn)行測(cè)定處理可以實(shí)現(xiàn)最佳分辨率。最佳圖像成形位置的位移被認(rèn)為是包含大量其中差值大的像素的圖像成形位置的位移。如果在其中差值大的像素的數(shù)目沒有大的改變，將位移變成較大的則是可能的。位移有點(diǎn)像陷波值(notch value)。在這種情況下，最大位移比一個(gè)像素小。如果位移較大，讀出的頻率則變得較低；如果位移較小，讀出的頻率則變得較高。
其中產(chǎn)生的差值大的像素的數(shù)目也與在圖像成形位置的位移和文檔的分辨率有關(guān)。為了通過反復(fù)測(cè)定處理獲得最佳分辨率，可以較大地移動(dòng)圖像成形位置，然后稍稍將它移動(dòng)，如圖4中所示。例如，首先將在左上方的圖像成形位置沿主掃描(水平的)方向移動(dòng)2/3像素，其后將它移動(dòng)1/3像素，于是在主掃描(水平的)方向獲得圖像成形位置的最佳位移。在垂直的(副掃描)方向進(jìn)行相同的操作以獲得在圖像成形位置的最佳位移。
反之，也可以首先稍稍移動(dòng)圖像成形位置，其后將其較大地移動(dòng)。
下面將參照?qǐng)D5描述選擇傳輸單元4。對(duì)于來自分辨率測(cè)定單元3的圖像數(shù)據(jù)a，只有其中差值信號(hào)b是“1”(差值是大的)的像素由存儲(chǔ)控制器控制存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器41中。做為游程長度(run length)數(shù)值的差值信號(hào)b通過RL計(jì)算單元42也被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器41中。將圖像數(shù)據(jù)a和存儲(chǔ)器41中存儲(chǔ)的差值信號(hào)b的游程長度數(shù)值從傳輸單元44傳輸?shù)綀D像處理單元8的外部。
于是回到圖1，將由此傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)a和差值信號(hào)b的游程長度數(shù)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中。圖像合成單元6根據(jù)在存儲(chǔ)器5中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)生成高分辨率圖像。例如當(dāng)將通過垂直移位的三張和通過水平移位的三張的九張圖像合成一張時(shí)，在存儲(chǔ)器5內(nèi)像素的排列變?yōu)槿鐖D6中所示的那樣。
圖6A到圖6I說明了讀出第一張到第九張圖像后在存儲(chǔ)器5內(nèi)的像素排列。在水平方向排列第一張的像素①，接著排第2張的像素②，又接著排第3張的像素③。將第4張的像素④排列在第一行下面像素①的正下方，第5張的像素⑤緊接在它的右面，然后排第6張的像素⑥。同樣地，將第7張的像素⑦排列在第二行下面像素④的正下方，第8張的像素⑧緊接在它的右面，然后排第9張的像素⑨。照這樣，第一張到第九張的圖像按像素被重新排列。
在本發(fā)明提出的方法中，第一張圖像被利用(develop)，并且第二張以及后面的幾張中的圖像利用有其中圖像間的差值大的像素的圖像數(shù)據(jù)和與像素位置相對(duì)應(yīng)的差值信號(hào)的游程長度數(shù)值排列。
由于差值信號(hào)“1”表示差值大的像素，因而對(duì)數(shù)目“1”的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。需要將該數(shù)據(jù)在像素“1”的位置設(shè)置和順序地重排。當(dāng)傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)的重排完成時(shí)，在其中圖像間的差值小的像素的位置保留圖像數(shù)據(jù)，即在差值信號(hào)“0”的像素位置的圖像數(shù)據(jù)。例如可以考慮用在那的替換在第一張上相同像素位置的那些圖像數(shù)據(jù)，而沒有任何問題。此外，參照周圍的像素，這些像素的平均值可以被使用。置于差值信號(hào)“0”的像素位置的圖像數(shù)據(jù)不必最后生成，當(dāng)?shù)谝粡垐D像被利用時(shí)，或在第一張被利用中和被利用后它們可以被生成。
下面將描述圖7中說明的分辨率測(cè)定單元3的另一個(gè)實(shí)施例。
存儲(chǔ)裝置31存儲(chǔ)第一張的圖像數(shù)據(jù)，并且減法器32通?？偸怯?jì)算第一張之后輸入的圖像數(shù)據(jù)和第一張的圖像數(shù)據(jù)之間的差值。比較器33通過比較減法器32獲得的差值與在寄存器36中存儲(chǔ)的特定值，并將結(jié)果輸出到選擇傳輸單元4。存儲(chǔ)控制器38指定被比較的第一張上的像素位置。這里，可以根據(jù)與正讀出的圖像數(shù)據(jù)的圖像成形位置從第一張上對(duì)應(yīng)的位置被移動(dòng)多遠(yuǎn)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，圖像拾取控制器2指定被比較的第一張上的像素位置。
如圖8中所示，假設(shè)將與第一張圖像數(shù)據(jù)F1的第N個(gè)像素和第N+1個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的像素位置排列，并且通過第二張圖像數(shù)據(jù)F2的第N個(gè)像素給出通過像素移位、移位2/3像素讀出的圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，F(xiàn)2的第N個(gè)像素與F1的第N個(gè)像素偏移2/3像素，但它僅偏移F1的第N+1個(gè)像素1/3像素。因此，可以認(rèn)為F2的第N個(gè)像素表示較接近于F1的第N+1個(gè)像素的值。所以通過獲取該差值，計(jì)算F2的第N個(gè)像素與F1的第N+1個(gè)像素之間的差別將比計(jì)算F2的第N個(gè)像素與F1的第N個(gè)像素之間的差別進(jìn)一步減小差別，并且被傳輸?shù)钠渲胁钪荡蟮南袼氐臄?shù)目變少。
下面將參照?qǐng)D9描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，將通過像素移位讀出的9張圖像合成具有高分辨率的一張圖像。通過攝像機(jī)單元1讀出的圖像數(shù)據(jù)首先由鎖存器81鎖存，然后將其存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器84中。將在圖像存儲(chǔ)器84中存儲(chǔ)的9張圖像數(shù)據(jù)通過通信單元傳輸?shù)絇C等。在該實(shí)施例中，通信單元使用USB 83，但是對(duì)其是沒有限制的，并且它可以使用IEEE 1394等，或者可以通過無線電發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。
將傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中，其通過圖像合成單元6合成。通過像素移位的讀出必然需要通過該幀的每一個(gè)像素重排。這里為了一同實(shí)現(xiàn)插值處理，需要通過借助周圍像素產(chǎn)生插值像素。在這樣一種情況下，如圖10中所示，將涉及到內(nèi)存上的較遠(yuǎn)位置。這種情況要求的區(qū)域是每張1360×1030字節(jié)，并且在每一個(gè)是1360×1030字節(jié)的九個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存地址涉及到圖像數(shù)據(jù)。因此，有一種可能性即在CPU 82中高速緩沖存儲(chǔ)器的誤選(miss hit)增加從而花費(fèi)更多的處理時(shí)間。
假設(shè)當(dāng)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器84中時(shí)，在圖像處理單元8中的CPU 82是高速的并且其總線吞吐量是大的。如果將圖像數(shù)據(jù)每一個(gè)像素(一個(gè)字節(jié))一個(gè)地寫入以便用于數(shù)據(jù)讀出的時(shí)間是及時(shí)的，則將不存在任何問題。在寫入中，由于被垂直和水平地排列，將圖像數(shù)據(jù)每一個(gè)像素一個(gè)地寫入，留有各幀的空間，并且將該數(shù)據(jù)在下一個(gè)幀的空間中寫入，留有相同的空間。因而當(dāng)九張圖像數(shù)據(jù)的讀出完成時(shí)，像素的重排也被完成。
但是，高速的CPU或具有大的總線吞吐量的CPU是昂貴的。所以圖11說明了一種通過使用便宜的CPU實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單重排以降低在PC端上的CPU中高速緩存誤選的方法。
在這種情況下，把16個(gè)像素看作用于排列的一個(gè)塊。因此，該寫入處理需要由每16個(gè)像素來實(shí)現(xiàn)。所以與每一個(gè)像素寫入一個(gè)比較，每16個(gè)像素的16像素連續(xù)數(shù)據(jù)的寫入能夠節(jié)省時(shí)間。傳輸?shù)絇C端的m1的擴(kuò)展是m11。在插入中，如果涉及到周圍的9個(gè)像素，則48個(gè)像素×3行的范圍需要被監(jiān)視，從而可以降低CPU的高速緩存誤選。在插值處理的模擬中，將用于表示PC端上內(nèi)存的地址與圖10的情況和圖11的情況相比較。結(jié)果顯示圖11方法的處理時(shí)間減少到了圖10的方法的1/3。同樣地，在插值處理的模擬中，將其中每一個(gè)像素一個(gè)重排的情況和其中圖11的每16個(gè)像素一個(gè)重排的情況進(jìn)行比較，結(jié)果顯示其處理時(shí)間是類似的。
圖12說明了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中結(jié)合了分辨率測(cè)定和選擇傳輸以及上述簡(jiǎn)化的重排。
分辨率測(cè)定單元3實(shí)現(xiàn)每一個(gè)像素一個(gè)的處理，但是它可以實(shí)現(xiàn)以塊為單元的處理。
例如，根據(jù)分塊的大小可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的重排。在這種情況下，對(duì)于塊的像素區(qū)域是否是具有高分辨率的區(qū)域，計(jì)算來自先前圖像的關(guān)于塊內(nèi)部的像素差值，并且當(dāng)具有差值大的像素時(shí)，或當(dāng)具有很多像素時(shí)，可以認(rèn)為塊具有高分辨率。圖像存儲(chǔ)器84存儲(chǔ)第一張圖像數(shù)據(jù)、在其中第一張和以后各張的差值大的(分辨率是高的)塊的內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)和塊的位置信息。圖像存儲(chǔ)器84不存儲(chǔ)其中差值小的像素的塊的圖像信息。在寫入中，由于其中差值小的像素的塊的圖像信息沒有被存儲(chǔ)，所以它們被靠近地寫入。在這種情況下，那么將一個(gè)塊寫入之后，由于進(jìn)行了簡(jiǎn)化的重排，所以進(jìn)行寫入，其中塊的間隔與讀出的幀的數(shù)目相對(duì)應(yīng)的。
如圖13中所示，當(dāng)完成分辨率測(cè)定后希望停止讀出時(shí)，可以提供一種自動(dòng)確定分辨率和自動(dòng)讀出最佳分辨率的模式轉(zhuǎn)換開關(guān)9。當(dāng)模式轉(zhuǎn)換開關(guān)9達(dá)到“1”時(shí)，在分辨率測(cè)定單元3中比較不同的差值的寄存器被設(shè)置為“0”。因此不輸入強(qiáng)信號(hào)，全部變?yōu)榫哂懈叻直媛实牟糠?，并且像素位移條件和讀出頻率以及/或傳輸變得與高分辨率對(duì)應(yīng)?？梢詫?dāng)前模式是否是以最佳分辨率讀出的模式通知到用戶。例如，可以通過提供模式轉(zhuǎn)換開關(guān)9一個(gè)LED通過光將模式通知到用戶，或者可以通過提供顯示單元例如顯示器或監(jiān)視器顯示模式。
根據(jù)本發(fā)明可以對(duì)具有低分辨率的圖像實(shí)現(xiàn)分辨率的測(cè)定，可以最佳分辨率讀出，并且可以縮短讀出時(shí)間。
盡管在它的優(yōu)選實(shí)施例中已經(jīng)描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解其所述是用于描述而非用于限定，并且在廣義上在不脫離本發(fā)明的實(shí)際范圍和精神的情況下，可以在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種圖像輸入裝置，具有將來自攝像光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)像變換為圖像信息的被配置為二維的攝像元件，并且通過該攝像元件進(jìn)行光電變換而生成圖像信號(hào)，其特征在于包括使在使上述光學(xué)像成像到上述攝像元件時(shí)在上述攝像元件上的成像位置，在與光軸垂直的方向上移位從一個(gè)像素以內(nèi)到多個(gè)像素的量的像素移位光學(xué)裝置；根據(jù)使上述成像位置移位而讀出的圖像，求出差分信息，檢測(cè)出分辨率的分辨率檢測(cè)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其特征在于作為上述差分信息，使用使成像位置移位而讀取出的多個(gè)圖像信息的差分圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像輸入裝置，其特征在于上述分辨率檢測(cè)裝置對(duì)在使上述像素移位條件變化前讀取出的圖像信息與在變化為上述像素移位條件后讀取出的圖像信息的差分信息、預(yù)定的值進(jìn)行比較，檢測(cè)出分辨率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像輸入裝置，其特征在于上述分辨率檢測(cè)裝置將在變化為上述像素移位條件前讀取出的圖像信息與在變化為上述像素移位條件后讀取出的圖像信息的幀間的差分信息比預(yù)定的值大的情況檢測(cè)為分辨率高。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像輸入裝置，其特征在于上述分辨率檢測(cè)裝置在變化為上述像素移位條件進(jìn)行讀取并求出幀間的差分信息時(shí)，根據(jù)上述像素移位量改變求出差分的像素位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其特征在于還包括控制上述像素移位光學(xué)裝置的使成像位置移位的移位量和讀出次數(shù)的攝像控制部件，根據(jù)上述分辨率檢測(cè)裝置的分辨率，對(duì)上述攝像控制部件設(shè)置使成像位置移位的移位量、使成像位置移位而進(jìn)行讀出的讀取次數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像輸入裝置，其特征在于上述分辨率檢測(cè)裝置求出差分圖像的像素的值作為差分信息，對(duì)該像素的值和特定的值進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)果判斷為大的像素或小的像素的像素個(gè)數(shù)，設(shè)置上述移位量和上述讀取次數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像輸入裝置，其特征在于還包括對(duì)以下的模式進(jìn)行切換的切換裝置，即針對(duì)使成像位置移位的移位量、使成像位置移位進(jìn)行讀取的讀取次數(shù)而對(duì)上述攝像控制部件不根據(jù)使成像位置移位讀取的多個(gè)圖像信息地進(jìn)行設(shè)置的模式、根據(jù)使成像位置移位讀取的多個(gè)圖像信息地進(jìn)行設(shè)置的模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其特征在于上述像素移位光學(xué)裝置的像素移位條件是在增大像素移位量地進(jìn)行移位后減小地進(jìn)行移位。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其特征在于還包括轉(zhuǎn)送被檢測(cè)出上述分辨率比預(yù)定的值高的像素信息和/或與被檢測(cè)出上述分辨率比預(yù)定的值高的像素位置對(duì)應(yīng)的信息的轉(zhuǎn)送裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像輸入裝置，其特征在于還包括根據(jù)使上述成像位置移位讀取的圖像間的差分圖像，將與該像素位置對(duì)應(yīng)的讀取圖像信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中的轉(zhuǎn)送裝置。
全文摘要
一種圖像輸入裝置包含像素移位光學(xué)裝置，其允許在來自圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的入射光的圖像拾取裝置上在一個(gè)像素到幾個(gè)像素內(nèi)水平和垂直地移動(dòng)圖像成形位置；圖像拾取控制裝置，其控制像素移位光學(xué)裝置的像素位移條件；分辨率檢測(cè)裝置，其根據(jù)通過改變像素移位光學(xué)裝置的像素位移條件讀出的圖像信息檢測(cè)圖像的分辨率；以及存儲(chǔ)裝置，其存儲(chǔ)根據(jù)分辨率比預(yù)定值高檢測(cè)的像素信息和/或根據(jù)與分辨率比預(yù)定值高檢測(cè)的像素位置相對(duì)應(yīng)的信息。
文檔編號(hào)H04N5/349GK1738351SQ20051009399
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者篠田伸一, 中島啟介, 七夕高也, 小西義治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所