專利名稱：攝像系統(tǒng)、視頻處理設(shè)備和攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠以高清晰度成像的攝像系統(tǒng)、以及可用于該攝像系統(tǒng)的視頻處理設(shè)備和攝像設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及可以在攝像設(shè)備可以輸出通過在像素陣列中無改變地成像獲取的信號時(shí)應(yīng)用的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于通過成像來獲取視頻信號(或圖像信號)的攝像設(shè)備(或視頻照相機(jī))來說， 已經(jīng)開發(fā)出了幀像素的數(shù)目大大超過一般廣播標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的像素?cái)?shù)目的各種攝像設(shè)備。例如，已經(jīng)開發(fā)出了可以獲取被稱為4KXI信號的視頻信號的攝像設(shè)備，其中水平像素的數(shù)目約為4000，大大超過了水平像素?cái)?shù)目1920 X垂直像素?cái)?shù)目1080的HD (高清晰度)信號的像素?cái)?shù)目。更具體地，攝像機(jī)能夠處理每幀像素?cái)?shù)目為水平像素4096 X垂直像素?cái)?shù)目為 2160的幀圖像，以及每幀像素?cái)?shù)目為水平像素?cái)?shù)目3840 X垂直像素?cái)?shù)目為2160的幀圖像。 另外，已經(jīng)提出了如下配置的攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備能夠處理水平像素的數(shù)目約為8000，并且垂直像素的數(shù)目約為4000的被稱為8KX4K的信號。這些超過HD信號的像素?cái)?shù)目的高清晰度視頻信號增加了與所增加的每幀的像素?cái)?shù)目成比例的數(shù)據(jù)量，從而相應(yīng)地要求以較高的傳輸速率進(jìn)行傳輸。這些高清晰度視頻信號還需要記錄系統(tǒng)中的記錄處理以及顯示系統(tǒng)中的監(jiān)視器顯示處理來應(yīng)對這些高清晰度。下面示出的日本專利早期公開No. 2006-13830公開了被配置為傳送例如來自攝像設(shè)備的被構(gòu)造為4KXI信號的視頻信號的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)該注意，在具有高達(dá)4KXI的清晰度的視頻信號的情況下，每幀的像素?cái)?shù)目非常大，從而大大增加了用于生成這種視頻信號的處理的負(fù)擔(dān)。例如，結(jié)合在攝像設(shè)備中的用于將圖像光變換為成像信號的圖像傳感器通常具有對于該攝像設(shè)備來說具有唯一性的像素陣列，以實(shí)現(xiàn)有效的成像。即，在設(shè)置有原色R(紅)、G(綠)、和B(藍(lán))的圖像傳感器的情況下，一些圖像傳感器具有這樣的特殊配置，其中三原色R、G、B沒有被均勻設(shè)置。這種特殊設(shè)置之一被稱為例如Bayer陣列。在諸如Bayer陣列之類的像素陣列的情況下，生成視頻信號中的每個(gè)像素的信號需要對圖像傳感器中的相鄰像素的輸出進(jìn)行插值處理。更具體地，必需執(zhí)行從圖像傳感器上的實(shí)際像素陣列到輸出視頻信號的像素陣列的變換。然而，在攝像設(shè)備內(nèi)執(zhí)行諸如像素變換處理之類的視頻信號處理相應(yīng)地增加了攝像設(shè)備的負(fù)擔(dān)，從而導(dǎo)致攝像設(shè)備的尺寸和功率消耗增加。特別地，用于實(shí)時(shí)處理諸如 4ΚΧ^(信號之類的高清晰度視頻信號的電路需要非常大的電路尺寸以及非常高速的操作， 從而使得攝像設(shè)備的移動性和靈活性被惡化。在被配置為獲取諸如4ΚΧ ^(信號之類的高清晰度的視頻信號的相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)的情況下，從攝像設(shè)備的圖像傳感器獲取的成像信號被作為未改變的具有像素陣列的信號(即，原始信號)的形式的文件暫存在攝像設(shè)備的記錄部件中，然后所存儲的數(shù)據(jù)文件被讀取，以被另一個(gè)設(shè)備變換。對于所存儲的數(shù)據(jù)文件的變換，基于例如計(jì)算機(jī)設(shè)備的視頻變換系統(tǒng)是可用的。在將原始信號作為文件存儲之后，將所存儲的數(shù)據(jù)變換為標(biāo)準(zhǔn)視頻信號使得沒有必要實(shí)時(shí)地將原始信號變換為視頻信號，從而減輕了處理的負(fù)擔(dān)。然而，在文件存儲之后執(zhí)行變換的處理配置美允許用戶觀看實(shí)時(shí)拍攝的視頻，從而存在該配置不能提供該系統(tǒng)的現(xiàn)場操作(live operation)的問題。另外，如果多攝像機(jī)系統(tǒng)由兩個(gè)以上攝像設(shè)備以及用于執(zhí)行3D成像以獲取用于三維顯示的視頻的攝像系統(tǒng)配置而成，則原始信號的上述歸檔會呈現(xiàn)需要在兩個(gè)以上攝像設(shè)備之間給出原始信號的同步的問題。所以，本發(fā)明通過提供被配置為實(shí)時(shí)且完美地處理由攝像設(shè)備拍攝的高清晰度信號的攝像系統(tǒng)、視頻處理設(shè)備、以及攝像設(shè)備，解決了與相關(guān)技術(shù)的方法和設(shè)備相關(guān)的上述和其他問題，并且解決了所提出的問題。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明及其一個(gè)實(shí)施例的過程中，提供了一種攝像系統(tǒng)。該攝像系統(tǒng)是由攝像設(shè)備和視頻處理設(shè)備配置的。攝像設(shè)備具有圖像傳感器、校正部件、第一傳輸處理部件、以及同步處理部件。圖像傳感器被配置為包括以預(yù)定陣列排列的像素，并且輸出具有對應(yīng)于像素陣列的像素序列的成像信號。校正部件被配置為將圖像傳感器輸出的成像信號校正為具有像素序列的視頻數(shù)據(jù)。第一傳輸處理部件被配置為向從校正部件輸出的視頻數(shù)據(jù)添加同步數(shù)據(jù)，以將結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到外部。同步處理部件被配置為基于通過第一傳輸處理部件接收的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)，控制圖像傳感器進(jìn)行成像的定時(shí)。視頻處理設(shè)備具有第二傳輸處理部件和變換部件。第二傳輸處理部件被配置為接收第一傳輸處理部件輸出的視頻數(shù)據(jù)，并輸出將被傳送至第一傳輸處理部件的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)。變換部件被配置為執(zhí)行第二傳輸處理部件接收的視頻數(shù)據(jù)的像素插值，以將插值后的視頻數(shù)據(jù)變換為具有視頻格式所規(guī)定的像素陣列的視頻數(shù)據(jù)。視頻處理設(shè)備輸出通過變換部件的變換獲取的視頻數(shù)據(jù)。如上所述并且根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，攝像設(shè)備可以只輸出作為未改變的具有像素陣列的視頻數(shù)據(jù)的從圖像傳感器輸出的成像信號。所以，不需要在攝像設(shè)備中執(zhí)行例如用于提供具有規(guī)定格式的視頻數(shù)據(jù)的插值處理。另外，攝像設(shè)備進(jìn)行成像的定時(shí)與視頻處理設(shè)備傳送的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)同步， 從而使得攝像設(shè)備中的成像的定時(shí)可以由視頻處理設(shè)備控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，攝像設(shè)備不需要將圖像傳感器輸出的成像信號插值為具有規(guī)定格式的視頻數(shù)據(jù)，從而可以在不影響攝像設(shè)備的移動性的情況下實(shí)現(xiàn)高清晰度視頻的成像。另外，可以通過利用連接至攝像設(shè)備的視頻處理設(shè)備執(zhí)行對應(yīng)于圖像傳感器的像素陣列的插值處理，將攝像設(shè)備輸出的視頻數(shù)據(jù)變換為具有規(guī)定格式的視頻數(shù)據(jù)，從而可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示通過攝像設(shè)備的成像獲取的視頻。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可以在保持實(shí)時(shí)特性的同時(shí)，對高清晰度視頻進(jìn)行成像和顯不。


圖1是示出作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的示例性系統(tǒng)配置的框圖；圖2A和2B是示出作為本發(fā)明的上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的圖像傳感器的示例性像素陣列的示意圖；圖3是示出作為本發(fā)明的上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的原始視頻數(shù)據(jù)的示例性配置的示意圖；圖4A和4B是示出作為本發(fā)明的上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的示例性原始視頻數(shù)據(jù)壓縮處理的示意圖；圖5是示出作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的示例性系統(tǒng)配置的框圖；以及圖6是示出本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)為3D成像系統(tǒng)的示例的框圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖通過本發(fā)明的實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。描述將按照下面的次序做出(1) 一個(gè)實(shí)施例的總體系統(tǒng)的描述(圖1)；(2)圖像傳感器和原始數(shù)據(jù)的示例性像素陣列的描述(圖2A至圖4B)；(3)另一個(gè)實(shí)施例的描述(圖5)；(4)實(shí)施例被應(yīng)用于3D成像系統(tǒng)的示例的描述(圖6)；以及(5)變型的描述。(1) 一個(gè)實(shí)施例的總體系統(tǒng)的描述現(xiàn)在，參考圖1，示出了作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的示例性系統(tǒng)配置。在這個(gè)實(shí)施例中，攝像系統(tǒng)由攝像設(shè)備100、充當(dāng)用于處理在攝像設(shè)備100中獲取的視頻數(shù)據(jù)的視頻處理設(shè)備的顯像單元(development unit) 200、及其外圍裝置配置而成。 攝像設(shè)備100和顯像單元200通過光纜16相互連接。在通過光纜16相互連接的攝像設(shè)備 100和顯像單元200的輸入/輸出部件之間，數(shù)據(jù)可以以例如大約2G比特/秒的高速率傳送，其可以無改變地傳送由攝像設(shè)備100成像的數(shù)據(jù)。攝像設(shè)備100具有控制攝像設(shè)備100的部件的成像操作的攝像機(jī)控制部件107。在攝像設(shè)備100進(jìn)行成像處理時(shí)，通過透鏡101獲取的圖像光被形成在圖像傳感器102的成像表面上，并且所形成的圖像被逐像素地光電變換為圖像信號。對于圖像傳感器102，CXD (電荷耦合裝置)圖像傳感器、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等是可用的。圖像傳感器102是提供每幀像素?cái)?shù)目為水平方向4096 X垂直方向2160的4K XI 信號的高清晰度圖像傳感器。隨后將描述圖像傳感器102的像素排列。應(yīng)該注意，如果每幀的像素?cái)?shù)目為水平方向4096X垂直方向2160，則該像素?cái)?shù)目為具有最終由該像素?cái)?shù)目規(guī)定的格式的視頻數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)目，所以圖像傳感器102上的像素?cái)?shù)目可能與這種水平方向4096 X垂直方向2160的值相匹配。圖像傳感器102的成像操作被與成像器驅(qū)動部件103供應(yīng)的驅(qū)動信號同步地執(zhí)行，其中成像信號是與該驅(qū)動信號同步地逐水平行地讀取的。圖像傳感器102輸出的成像信號被供應(yīng)給原始數(shù)據(jù)校正部件104。這里的原始數(shù)據(jù)表示這樣的視頻數(shù)據(jù)，其中對應(yīng)于圖像傳感器102的像素陣列的序列中的從圖像傳感器 102輸出的成像信號保留該像素序列。所以，原始數(shù)據(jù)在像素序列和像素?cái)?shù)目方面不同于一般視頻數(shù)據(jù)的傳輸格式。原始數(shù)據(jù)校正部件104對圖像傳感器102供應(yīng)的成像信號的每個(gè)像素的信號進(jìn)行處理，以校正(如果存在的話則)對于圖像傳感器102來說具有唯一性的像素劃痕(pixel scratch)、垂直條(vertical stripe)、噪聲等，從而提供原始數(shù)據(jù)?；旧希上裥盘柕南袼?cái)?shù)目和原始數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)相等，所以原始數(shù)據(jù)校正部件104不執(zhí)行變換像素?cái)?shù)目和像素位置的處理。然而，也可以提供這樣的配置，其中一幀成像信號周圍的無效區(qū)域被移除， 以減少像素?cái)?shù)目。經(jīng)過原始數(shù)據(jù)校正部件104校正的原始數(shù)據(jù)被供應(yīng)給原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件 105，以由原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件進(jìn)行處理，從而傳輸給顯像單元200。這里，同步數(shù)據(jù)被添加至一幀原始數(shù)據(jù)，并且附加有同步數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)被從輸入/輸出部件108輸出到光纜16。在這種情況下，原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件105可以變換例如一個(gè)像素的原始數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)目。 例如，如果由原始數(shù)據(jù)校正部件104供應(yīng)的一個(gè)像素的數(shù)據(jù)由12比特配置而成，則一個(gè)像素的數(shù)據(jù)可以被變換為16比特。替代地，一個(gè)像素的數(shù)據(jù)可以被變換為非線性數(shù)據(jù)。從光纜16進(jìn)入輸入/輸出部件108的數(shù)據(jù)(同步數(shù)據(jù))被供應(yīng)給原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件105，并且由原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件105獲取的同步數(shù)據(jù)被供應(yīng)給實(shí)時(shí)同步處理部件106。所接收的同步數(shù)據(jù)為該攝像設(shè)備100提供了用于設(shè)置成像定時(shí)的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)。輸入/輸出部件108具有用于連接光纜16的端子，在連接至該端子的光纜16上執(zhí)行傳輸數(shù)據(jù)的處理，并且對光纜16上供應(yīng)的接收數(shù)據(jù)執(zhí)行處理。基于所供應(yīng)的同步數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)同步處理部件106控制成像器驅(qū)動部件103中的驅(qū)動定時(shí)，從而將圖像傳感器102設(shè)置為利用同步數(shù)據(jù)指示的定時(shí)執(zhí)行成像處理。應(yīng)該注意， 由顯像單元200供應(yīng)的同步數(shù)據(jù)至少包括用于定義幀周期(frame period)的垂直同步分量。經(jīng)過原始數(shù)據(jù)校正部件104校正的原始數(shù)據(jù)被傳遞通過低通濾波器111以移除高頻分量，并且作為結(jié)果的原始數(shù)據(jù)被供應(yīng)給稀疏處理部件112以對像素進(jìn)行稀疏處理，從而提供具有相對較低清晰度的視頻數(shù)據(jù)。在稀疏處理部件112中獲取的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給電子取景器(EVF) 113以被顯示。下面描述作為用于對攝像設(shè)備100供應(yīng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的視頻處理設(shè)備的顯像單元200的示例性配置。顯像單元200具有控制顯像單元200的每個(gè)部件單元的顯像控制單元208。應(yīng)該注意，顯像控制單元208被配置為與攝像機(jī)控制部件107通信，以與其同步執(zhí)行處理。顯像單元200具有連接光纜16的輸入/輸出部件209。連接至輸入/輸出部件 209的原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件201執(zhí)行接收攝像設(shè)備100供應(yīng)的原始數(shù)據(jù)的處理。由原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件201接收并處理的原始數(shù)據(jù)被供應(yīng)給RGB變換部件202，以被變換為具有由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的格式的像素陣列的視頻數(shù)據(jù)作為視頻數(shù)據(jù)。更具體地，原始數(shù)據(jù)是依賴于攝像設(shè)備100的圖像傳感器102的像素陣列的視頻數(shù)據(jù)，該視頻數(shù)據(jù)被變換為具有對應(yīng)于所規(guī)定的三原色R、G、B的像素陣列的序列的視頻數(shù)據(jù)。該變換處理是通過利用相鄰位置處的像素的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值執(zhí)行的。如果補(bǔ)充缺少三原色像素的像素，則變換之前和之后的像素?cái)?shù)目存在差別。應(yīng)該注意，由原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件201獲取的原始數(shù)據(jù)被無改變地從顯像單元 200輸出并供應(yīng)給第一記錄設(shè)備12，以被記錄在第一記錄設(shè)備12中。由RGB變換部件202獲取的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給色彩失真校正部件203。色彩失真校正部件203逐像素地執(zhí)行色彩校正，以使對于攝像設(shè)備100中的圖像傳感器102來說具有唯一性的色彩重現(xiàn)特性接近實(shí)際的色彩重現(xiàn)。經(jīng)過色彩失真校正部件203校正的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給圖片質(zhì)量調(diào)整部件204。色彩失真校正部件203利用諸如白電平、黑電平、伽馬校正之類的用戶設(shè)置執(zhí)行這種圖片質(zhì)量調(diào)整。圖片質(zhì)量調(diào)整部件204可以通過在外部改變相應(yīng)的參數(shù)來改變圖片質(zhì)量調(diào)整后的狀態(tài)。經(jīng)過色彩失真校正部件203調(diào)整后的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給幀同步器204，以被暫存在幀同步器205的幀存儲器中。所存儲的視頻數(shù)據(jù)被以規(guī)定的定時(shí)讀取，以調(diào)整視頻數(shù)據(jù)的輸出定時(shí)。由幀同步器205輸出的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給伽馬校正處理部件206，其中基于顯示設(shè)備的伽馬特性的校正處理在視頻數(shù)據(jù)上被執(zhí)行。然后，校正后的視頻數(shù)據(jù)被輸出。在這個(gè)示例中，所輸出的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給高清晰度監(jiān)視器14，以被顯示在高清晰度監(jiān)視器14 上。同時(shí)，所輸出的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給第二記錄設(shè)備13，以被記錄在第二記錄設(shè)備13中。 高清晰度監(jiān)視器14是具有顯示例如4KXI信號的能力的監(jiān)控顯示器。另外，經(jīng)過伽馬校正部件206校正的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給下變換部件210，以被變換為HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)。HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻每幀具有例如水平1920X垂直1080的像素?cái)?shù)目。 由下變換部件210進(jìn)行的變換處理被以與實(shí)時(shí)同步處理部件207供應(yīng)的同步數(shù)據(jù)同步的定時(shí)執(zhí)行。經(jīng)過下變換部件210變換的視頻數(shù)據(jù)被輸出到外部。在這個(gè)示例中，所輸出的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給HD監(jiān)視器15，以被顯示在HD監(jiān)視器15上。HD監(jiān)視器15使具有顯示HD 標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)的能力的監(jiān)視器顯示器。另外，顯像單元200具有實(shí)時(shí)同步處理部件207，其中在視頻處理在顯像單元200 中的每個(gè)部件中被執(zhí)行時(shí)以幀為基礎(chǔ)的同步被提供，從而提供控制以防止抖動的發(fā)生。更具體地，與外部幀同步生成設(shè)備11供應(yīng)的同步定時(shí)數(shù)據(jù)同步的同步數(shù)據(jù)由實(shí)時(shí)同步處理部件207生成。由實(shí)時(shí)同步處理部件207生成的同步數(shù)據(jù)經(jīng)由原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件201和輸入/輸出部件209被輸出到光纜16，其中同步數(shù)據(jù)被傳送給攝像設(shè)備100。另外，經(jīng)過下變換部件210下變換的視頻數(shù)據(jù)被以與幀同步生成設(shè)備11供應(yīng)的同步數(shù)據(jù)同步的定時(shí)被輸出。另外，伽馬校正處理部件206輸出到外部的視頻數(shù)據(jù)是與同一個(gè)同步定時(shí)數(shù)據(jù)同步的定時(shí)的視頻數(shù)據(jù)。(2)圖像傳感器和原始數(shù)據(jù)的示例性像素陣列的描述下面參考圖2A至圖4B描述將在圖1中所示的系統(tǒng)配置中執(zhí)行的成像處理。
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圖2A示出了攝像設(shè)備100的圖像傳感器102的示例性像素陣列。在這個(gè)示例中， 三原色的像素被排列在Bayer (貝爾)陣列中。更具體地，在某個(gè)水平行上，紅色像素R和綠色像素G被以一個(gè)像素為基礎(chǔ)交替排列。在下一水平行上，綠色像素G和藍(lán)色像素B被以一個(gè)像素為基礎(chǔ)交替排列。一對這樣的兩個(gè)水平行被重復(fù)。然而，排列有紅色像素R的水平行上的綠色像素G和排列有藍(lán)色像素B的水平行上的綠色像素G在垂直方向上相對移動。這樣的Bayer陣列導(dǎo)致有效的成像。圖2B中所示的圖像傳感器的像素陣列是三原色的像素被簡單地排列用于參考的示例，并且不同于攝像設(shè)備100的圖像傳感器102的像素陣列。更具體地，紅色像素R、綠色像素G、以及藍(lán)色像素B被交替排列在每個(gè)水平行上。在圖2B中所示的陣列的情況下，三原色像素被交替獲取，從而使得用于輸出的視頻數(shù)據(jù)被利用該像素陣列無改變地提供。在本實(shí)施例中，攝像設(shè)備100中生成的原始數(shù)據(jù)是沒有改變的具有圖2A中所示的像素陣列的視頻數(shù)據(jù)。更具體地，圖3示出了原始數(shù)據(jù)的示例性配置。該原始數(shù)據(jù)具有垂直消隱間隔(V 消隱間隔)、水平消隱間隔(H消隱間隔)、以及視頻數(shù)據(jù)間隔。在視頻數(shù)據(jù)間隔中，利用保留的圖2A中所示的像素陣列以像素為基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列。例如，在一個(gè)像素的電平中， 每個(gè)像素的數(shù)據(jù)由12比特或者14比特指示。每個(gè)消隱間隔中的數(shù)據(jù)可以被以與一般視頻數(shù)據(jù)的消隱間隔的數(shù)據(jù)相同的方式配置。還可以通過攝像設(shè)備100的原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件105執(zhí)行電平壓縮處理。更具體地，如圖4A中所示，最初，原始數(shù)據(jù)的每個(gè)像素的數(shù)據(jù)被如下設(shè)置，在每個(gè)像素的輸入電平和輸出電平之間存在線性相關(guān)性。相反，如圖4B中所示，比特長度可以被壓縮，從而使得輸入電平和輸出電平之間存在非線性相關(guān)性。如果可以在不進(jìn)行比特長度壓縮的情況下將原始數(shù)據(jù)傳送給顯像單元200，則優(yōu)選這樣做。這增強(qiáng)了顯像單元200中的計(jì)算精確度，從而可以在監(jiān)視器14和15上顯示更高清晰度和更高色彩再現(xiàn)性的視頻，并且可以將該視頻數(shù)據(jù)記錄在第一記錄設(shè)備12和第二記錄設(shè)備13上。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)配置，攝像設(shè)備100可以輸出由圖像傳感器102獲取的像素陣列沒有改變的視頻數(shù)據(jù)，從而消除諸如攝像設(shè)備100中的像素插值之類的變換處理的必要性。所以，用于對高清晰度的視頻進(jìn)行成像的攝像設(shè)備的配置可以被相對簡單地配置。在該配置減小了攝像設(shè)備的大小和重量的同時(shí)，確保了攝像設(shè)備的移動性。另外，該配置有助于節(jié)省用于對高清晰度視頻成像的攝像設(shè)備的功率消耗。從攝像設(shè)備100輸出的視頻數(shù)據(jù)被變換為具有顯像單元200規(guī)定的格式的視頻數(shù)據(jù)，高清晰度的視頻可以在連接至顯像單元200的高清晰度監(jiān)視器14上成像的同時(shí)被實(shí)時(shí)顯示。該視頻的記錄也可以在連接至顯像單元200的記錄設(shè)備上被實(shí)時(shí)執(zhí)行。另外，在本發(fā)明的系統(tǒng)配置中，增強(qiáng)視頻數(shù)據(jù)的圖片質(zhì)量的處理由顯像單元200 執(zhí)行，從而使得各種類型的圖片質(zhì)量增強(qiáng)處理可以被執(zhí)行，而不必改變攝像設(shè)備的配置。所以，基于難以結(jié)合在攝像設(shè)備中的相對復(fù)雜的算法的處理可以被簡單地實(shí)現(xiàn)，并且這些算法的變型可以被相對簡單地執(zhí)行。
應(yīng)該注意，在圖1所示的配置中，設(shè)置了兩個(gè)記錄器，第一記錄設(shè)備12和第二記錄設(shè)備13 ；但是，也可以只設(shè)置這些記錄設(shè)備之一。第一記錄設(shè)備12記錄無改變的原始數(shù)據(jù)， 從而使得記錄可以利用相對較小的數(shù)據(jù)量進(jìn)行。第二記錄設(shè)備13記錄變換后的原始數(shù)據(jù)， 從而例如使得所記錄的視頻數(shù)據(jù)可以被無改變地輸出用于顯示。(3)另一個(gè)實(shí)施例的描述下面參考圖5描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。參考圖5，前面參考圖1描述的類似部件由相同的參考標(biāo)號表示。在圖5中所示的示例中，將在攝像設(shè)備100’的電子取景器113上顯示的視頻數(shù)據(jù)由顯像單元200’供應(yīng)。更具體地，如圖5中所示，由顯像單元200’中的下變換部件210獲取的具有HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件201’。然后，該具有HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)通過光纜16被傳送給攝像設(shè)備100’。接下來，攝像設(shè)備100’的原始數(shù)據(jù)傳輸處理部件105’向電子取景器113供應(yīng)所接收的具有HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)，以用于顯示。其他部分被以基本與圖1中所示的攝像設(shè)備100和顯像單元200相同的方式配置。在上述配置中，攝像設(shè)備100’的電子取景器113上顯示的視頻是經(jīng)過顯像單元 200’的下變換獲取的視頻數(shù)據(jù)。所以，不同于圖1中所示的示例，不需要設(shè)置獲取將在電子取景器113上顯示的視頻數(shù)據(jù)所需的低通濾波器111和稀疏處理部件112，從而簡化了攝像設(shè)備100的配置。(4)實(shí)施例被應(yīng)用于3D成像系統(tǒng)的示例的描述下面參考圖6描述將根據(jù)本實(shí)施例的成像系統(tǒng)應(yīng)用于3D成像系統(tǒng)的示例。在這種情況下，如圖6中所示，設(shè)置了兩個(gè)攝像設(shè)備左通道攝像設(shè)備100L和右通道攝像設(shè)備100R。類似地，設(shè)置了兩個(gè)顯像單元左通道顯像單元200L和右通道顯像單元 200R。攝像設(shè)備100L和100R分別被以與圖1中所示的攝像設(shè)備100(或者圖5中所示的攝像設(shè)備100，)相同的配置方式配置。類似地，顯像單元200L和200R分別被以與圖1 中所示的顯像單元200(或者圖5中所示的顯像單元200’ )相同的方式配置。左通道攝像設(shè)備100L和左通道顯像單元200L通過光纜相互連接，其中左通道原始數(shù)據(jù)通過光纜被從左通道攝像設(shè)備100L供應(yīng)給左通道顯像單元200L。類似地，右通道攝像設(shè)備100R和右通道顯像單元200R通過光纜相互連接，其中右通道原始數(shù)據(jù)通過光纜被從右通道攝像設(shè)備100R供應(yīng)給右通道顯像單元200R。在左通道顯像單元200L和右通道顯像單元200R上，基于幀同步生成設(shè)備21供應(yīng)的同步數(shù)據(jù)執(zhí)行同步處理。左通道攝像設(shè)備100L進(jìn)行的成像和右通道攝像設(shè)備100R進(jìn)行的成像也被同步。經(jīng)過左通道顯像單元200L中的變換獲取的視頻數(shù)據(jù)和經(jīng)過右通道顯像單元200R 中的變換獲取的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給3D記錄設(shè)備22，以被記錄在該記錄設(shè)備中。替代地，左通道原始數(shù)據(jù)和右通道原始數(shù)據(jù)可以被供應(yīng)給3D記錄設(shè)備22，以被記錄在該記錄設(shè)備中。另外，經(jīng)過左通道顯像單元200L中的變換獲取的視頻數(shù)據(jù)和經(jīng)過右通道顯像單元200R中的變換獲取的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給高清晰度3D監(jiān)視器23，以被以三維方式顯示。 類似地，經(jīng)過左通道顯像單元200L中的下變換獲取的HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)和經(jīng)過右通道顯像單元200R中的下變換獲取的HD標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)被供應(yīng)給HD標(biāo)準(zhǔn)3D監(jiān)視器24，以被顯示在該監(jiān)視器上。圖6中所示的上述系統(tǒng)提供了有效地同步執(zhí)行用于三維顯示的高清晰度視頻的成像的效果。應(yīng)該注意，監(jiān)視器23和M可以是不用于三維顯示的一般監(jiān)視器。在這種情況下， 通道之一被選擇性地顯示，或者兩個(gè)通道的視頻被逐邊顯示。(5)變型的描述應(yīng)該注意，以上參考附圖描述的配置只是說明性的，所以不限于此。例如，作為攝像設(shè)備的圖像傳感器的像素真理的圖2A中所示的Bayer陣列僅是一個(gè)示例。所以，具有其他陣列的圖像傳感器也可用。顯像單元200中的處理配置可以缺少一個(gè)以上部件。幀同步生成設(shè)備11和21與顯像單元200相分離。還可以利用幀同步生成設(shè)備11和21、以及顯像單元200來在其中生成同步數(shù)據(jù)。圖6中所示的3D成像系統(tǒng)被作為具有兩個(gè)以上攝像設(shè)備的示例性系統(tǒng)配置呈現(xiàn)。 本發(fā)明也可應(yīng)用于由兩個(gè)以上攝像設(shè)備配置的其他多攝像機(jī)系統(tǒng)。本申請涉及于2010年3月31日在日本專利局遞交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2010-080360的主題，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員將該理解，在不脫離所附權(quán)利要求及其等同物的范圍的條件下， 可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素作出各種修改、組合、子組合、以及改變。
權(quán)利要求
1.一種攝像系統(tǒng)，包括攝像設(shè)備，所述攝像設(shè)備具有圖像傳感器，被配置為包括以預(yù)定陣列排列的像素并輸出具有與所述像素的陣列相對應(yīng)的像素序列的成像信號，校正部件，被配置為將從所述圖像傳感器輸出的成像信號校正為具有所述像素序列的視頻數(shù)據(jù)，第一傳輸處理部件，被配置為向從所述校正部件輸出的視頻數(shù)據(jù)添加同步數(shù)據(jù)，以將結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到外部，以及同步處理部件，被配置為基于通過所述第一傳輸處理部件接收的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)來控制通過所述圖像傳感器進(jìn)行成像的定時(shí)；以及視頻處理設(shè)備，所述視頻處理設(shè)備具有第二傳輸處理部件，被配置為接收從所述第一傳輸處理部件輸出的視頻數(shù)據(jù)，并輸出要被傳送至所述第一傳輸處理部件的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)，以及變換部件，被配置為對通過所述第二傳輸處理部件接收的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行像素插值，從而將插值后的視頻數(shù)據(jù)變換為具有視頻格式所規(guī)定的像素陣列的視頻數(shù)據(jù)，其中所述視頻處理設(shè)備輸出通過所述變換部件的變換而獲得的視頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像系統(tǒng)，其中，所述視頻處理設(shè)備具有下變換部件，被配置為執(zhí)行下變換處理，以減少通過所述變換部件的變換而獲得的視頻數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)目；并且經(jīng)過所述下變換部件的下變換的視頻數(shù)據(jù)提供與從所述第二傳輸處理部件輸出的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)同步的視頻數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像系統(tǒng)，其中經(jīng)過所述視頻處理設(shè)備的所述下變換部件的下變換的視頻數(shù)據(jù)被從所述第二傳輸處理部件傳送至所述第一傳輸處理部件，并且所述攝像設(shè)備顯示通過所述第一傳輸處理部件接收的下變換后的視頻數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像系統(tǒng)，其中從所述視頻處理設(shè)備的所述第二傳輸處理部件傳送至所述攝像設(shè)備的所述第一傳輸處理部件的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)包括垂直同步分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像系統(tǒng)，其中設(shè)置有兩個(gè)所述攝像設(shè)備和兩個(gè)所述視頻處理設(shè)備，所述兩個(gè)攝像設(shè)備獲取的視頻數(shù)據(jù)提供用于三維顯示的數(shù)據(jù)，并且所述用于三維顯示的數(shù)據(jù)分別由所述兩個(gè)視頻處理設(shè)備相互同步地處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像系統(tǒng)，其中所述攝像設(shè)備還具有稀疏部件，被配置為對從所述校正部件輸出的視頻數(shù)據(jù)的像素進(jìn)行稀疏處理；以及顯示部件，被配置為顯示具有經(jīng)過所述稀疏部件的稀疏處理后的像素的視頻數(shù)據(jù)。
7.一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，被配置為包括以預(yù)定陣列排列的像素，并輸出具有與所述像素的陣列相對應(yīng)的像素序列的成像信號；校正部件，被配置為將從所述圖像傳感器輸出的成像信號校正為具有所述像素序列的視頻數(shù)據(jù)；傳輸處理部件，被配置為向從所述校正部件輸出的視頻數(shù)據(jù)添加同步數(shù)據(jù)，以將結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到外部；以及同步處理部件，被配置為基于通過所述傳輸處理部件接收的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)來控制通過所述圖像傳感器進(jìn)行成像的定時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像設(shè)備，還包括稀疏部件，被配置為對從所述校正部件輸出的視頻數(shù)據(jù)的像素進(jìn)行稀疏處理；以及顯示部件，被配置為顯示具有經(jīng)過所述稀疏部件的稀疏處理后的像素的視頻數(shù)據(jù)。
9.一種視頻處理設(shè)備，包括傳輸處理部件，被配置為接收從攝像設(shè)備輸出的視頻數(shù)據(jù)，并輸出要被傳送至所述攝像設(shè)備的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)；變換部件，被配置為對通過所述傳輸處理部件接收的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行像素插值，從而將插值后的視頻數(shù)據(jù)變換為具有視頻格式所規(guī)定的像素陣列的視頻數(shù)據(jù)；以及輸出部件，被配置為輸出通過所述變換部件的變換而獲得的視頻數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻處理設(shè)備，還包括下變換部件，被配置為執(zhí)行下變換處理，以減少通過所述變換部件的變換而獲得的視頻數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)目，其中經(jīng)過所述下變換部件的下變換處理的視頻數(shù)據(jù)提供與從所述傳輸處理部件輸出的同步定時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)同步的視頻數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供了一種攝像系統(tǒng)、視頻處理設(shè)備和攝像設(shè)備。其中，攝像系統(tǒng)包括攝像設(shè)備和視頻處理設(shè)備。攝像設(shè)備具有圖像傳感器、校正部件、第一傳輸處理部件、以及同步處理部件。視頻處理設(shè)備具有第二傳輸處理部件和變換部件。其中，視頻處理設(shè)備輸出由變換部件的變換獲得的視頻數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N5/225GK102209187SQ20111007558
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤一雄 申請人:索尼公司