專利名稱：一種零延時照相系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像技術(shù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種零延時照相系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
用數(shù)碼相機照相分為兩個階段圖像預(yù)覽和圖像捕捉。無論是哪一個階段，其過程都是外部景物通過圖像傳感器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該信號被圖像信號前處理單元接收并處理后存儲在存儲器中，然后由圖像信號后處理單元讀取存儲器中的圖像，進(jìn)行相應(yīng)的處理后由圖像顯示單元顯示在圖像顯示屏上。由于圖像預(yù)覽和圖像捕捉時采用不同的分辨率，所以照相過程中存在一個圖像分辨率切換操作?，F(xiàn)在的做法是切換圖像傳感器輸出的分辨率，具體為將圖像傳感器配置為低分辨率進(jìn)行圖像預(yù)覽，當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)景物時，再將圖像傳感器配置為高分辨率，然后進(jìn)行圖像捕捉。切換圖像傳感器輸出的分辨率需要的時間由兩部分組成重新配置圖像傳感器所需的時間和圖像傳感器重新輸出穩(wěn)定的圖像所需的時間。首先，也是最主要的，圖像傳感器被配置好到重新輸出穩(wěn)定圖像所需的時間為秒級，這將直接導(dǎo)致切換圖像傳感器輸出分辨率需要的時間至少為秒級；其次，圖像傳感器的配置接口的頻率是比較慢的，基本都在K級。如此以來，相當(dāng)于照相者期望的目標(biāo)景物圖像到照相者實際得到的景物圖像之間有一個秒級的時間差，照相者得到的圖像已經(jīng)不是按快門時所見到的圖像了。舉個例子說，照相者有可能希望拍攝一個運動員抬腿時的圖像，實際得到的已經(jīng)是運動員要落腳時的圖像了。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種零延時照相系統(tǒng)，包括圖像傳感器，圖像信號前處理單元，存儲器，圖像信號后處理單元，圖像顯示單元以及圖像顯示屏，其中圖像信號前處理單元接收圖像傳感器輸出的外部景物圖像進(jìn)行處理后存儲在存儲器中，圖像信號后處理單元讀取存儲器中的圖像進(jìn)行處理后由圖像顯示單元將圖像顯示在圖像顯示屏上，所述系統(tǒng)還包括
圖像信號控制單元，用于控制圖像信號前處理單元的圖像縮小功能。相應(yīng)的，本發(fā)明還提出了一種適用于所述系統(tǒng)的零延時的照相方法，包括在預(yù)覽圖像時，打開圖像信號前處理單元的圖像縮小功能，將圖像分辨率縮小后存儲在存儲器中；在捕捉圖像時，禁止圖像信號前處理單元的圖像縮小功能，按照圖像原分辨率存儲在存儲器中。實施本發(fā)明，能夠縮短期望的景物圖像到實際得到的景物圖像之間的時間差，使其可以小到被忽略，即期望的景物圖像到實際得到的景物圖像之間實現(xiàn)零延時。


為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的照相系統(tǒng)示意 圖2為本發(fā)明一種零延時照相系統(tǒng)示意 圖3為本發(fā)明一種零延時照相方法圖像瀏覽階段流程 圖4為本發(fā)明一種零延時照相方法圖像捕捉階段流程圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的照相系統(tǒng)的示意圖。其中，CPU104，圖像信號前處理單元105和圖像信號后處理單元106，圖像顯示單元107位于一個系統(tǒng)的內(nèi)部；圖像傳感器101，存儲器102和圖像顯示屏103為外部器件。各個主要部分的功能為 圖像傳感器101 :可以將外部景物轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號的器件。圖像信號前處理單元105 :接收圖像傳感器輸出的數(shù)字信號并進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換、圖像縮放等操作，然后存儲在存儲器中。圖像信號后處理單元106 :讀取存儲器中的圖像，進(jìn)行圖像的特效處理、色彩空間轉(zhuǎn)換等操作，并將圖像信號輸出給圖像顯示單元。圖像顯示單元107 :接收圖像信號后處理單元的圖像信號，進(jìn)行圖像縮放等操作，然后根據(jù)圖像顯示屏的類型輸出相應(yīng)的圖像信號時序以便將圖像顯示在屏上。CPU104 :配置各個部件，使它們可以按期望的方式工作。用數(shù)碼相機照相分為兩個階段圖像預(yù)覽和圖像捕捉。無論是哪一個階段，其過程都是外部景物通過圖像傳感器101轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該信號被圖像信號前處理單元105接收并處理后存儲在存儲器102中，然后圖像信號后處理單元106讀取存儲器102中的圖像，進(jìn)行相應(yīng)的處理后由圖像顯示單元107顯示在圖像顯示屏103上。圖像預(yù)覽的目的是將外部景物的圖像連續(xù)顯示在圖像顯示屏103上，以便照相者可以從圖像顯示屏103上找到目標(biāo)景物和拍攝時機。此時，會采用較低的分辨率(比如800x600)，較高的幀率(比如30幀/秒)，以便可以獲得流暢的圖像預(yù)覽的效果。圖像捕捉的目的是將目標(biāo)景物的圖像存儲在存儲器102中，以便做進(jìn)一步的處理或者是留作紀(jì)念。圖像捕捉是針對特定目標(biāo)幀的操作，會采用較高的分辨率(比如4096x4096)，以便可以保留盡可能多的圖像信息。由于圖像預(yù)覽和圖像捕捉采用不同的分辨率，所以照相過程中存在一個圖像分辨率切換操作。圖像分辨率切換的時間相當(dāng)于照相者看到的景物圖像和實際得到的景物圖像的時間間隔。這個時間越長，照相者看到的景物圖像和實際得到的景物圖像之間的差異就會越大。舉個例子說，照相者有可能希望拍攝一個運動員抬腿時的圖像，實際得到的已經(jīng)是運動員要落腳時的圖像了?，F(xiàn)在普遍的做法是切換圖像傳感器101輸出的分辨率，具體為將圖像傳感器101配置為低分辨率進(jìn)行圖像預(yù)覽，當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)景物時，再將圖像傳感器101配置為高分辨率，然后進(jìn)行圖像捕捉。切換圖像傳感器101輸出的分辨率需要的時間由兩部分組成重新配置圖像傳感器101所需的時間和圖像傳感器101重新輸出穩(wěn)定的圖像所需的時間。首先，圖像傳感器101被配置好到重新輸出穩(wěn)定圖像所需的時間為秒級，這將直接導(dǎo)致切換圖像傳感器101輸出分辨率需要的時間至少為秒級；其次，圖像傳感器101和CPU104在不同的芯片上，那么CPU104配置圖像傳感器101就需要使用外圍設(shè)備接口，這種配置接口的頻率是比較慢的，基本都在K級。如此以來，相當(dāng)于照相者期望的目標(biāo)景物圖像到照相者實際得至IJ的景物圖像之間有一個秒級的時間差，照相者得到的圖像已經(jīng)不是按快門時所見到的圖像了。為了能夠縮短期望的景物圖像到實際得到的景物圖像之間的時間差，使其可以小到被忽略，本發(fā)明提出了一種零延時照相系統(tǒng)，如圖2所示，其中，CPU204，圖像信號前處理單元205，圖像信號后處理單元206和圖像顯示單元207位于一個系統(tǒng)的內(nèi)部；圖像傳感器201，存儲器202和圖像顯示屏203為外部器件，此外還包括
圖像信號控制單元208，用于控制圖像信號前處理單元的圖像縮小功能。所述系統(tǒng)中，預(yù)設(shè)圖像信號前處理單元205從圖像傳感器201接收的外部景物圖像是具有高分辨率的圖像。本發(fā)明還提出了一種零延時的照相方法，包括在預(yù)覽圖像時，打開圖像信號前處理單元205的圖像縮小功能，將圖像縮小分辨率后存儲在存儲器202中；在捕捉圖像時，禁止圖像信號前處理單元205的圖像縮小功能，按照圖像原分辨率存儲在存儲器202中。在本發(fā)明中，圖像預(yù)覽和圖像捕捉之間的圖像分辨率切換操作，不再通過重新配置圖像傳感器201實現(xiàn)，而是通過圖像信號控制單元208重新配置圖像信號前處理單元205實現(xiàn)。例如，圖像預(yù)覽要求的分辨率為D1，圖像捕捉要求的分辨率為D2(實際應(yīng)用中，D2會遠(yuǎn)大于D1)。具體為，在圖像預(yù)覽和圖像捕捉時，圖像傳感器201的分辨率均為D2，即以大分辨率工作；在圖像預(yù)覽時，圖像信號前處理單元205將圖像的分辨率由D2的縮小到Dl再存儲到存儲器202，而在圖像捕捉時禁止圖像信號前處理單元205的圖像縮小功能，直接輸出分辨率為D2的圖像。具體來說，圖像預(yù)覽時，所述系統(tǒng)按圖3所示的方法流程工作
301、圖像傳感器201輸出分辨率為D2的圖像；
302、圖像信號前處理單元205接收分辨率為D2的圖像；
303、圖像信號控制單元208控制圖像信號前處理單元205將圖像由D2縮小到Dl；
304、圖像信號前處理單元205將分辨率為D2的圖像存儲到存儲器202；
305、圖像信號后處理單元206從存儲器202中讀出分辨率為D2的圖像；
306、圖像顯示單元207將分辨率為D2的圖像顯示到圖像顯示屏203。圖像捕捉時，所述系統(tǒng)按圖4所示的方法流程工作
401、圖像傳感器201輸出分辨率為D2的圖像；
402、圖像信號前處理單元205接收分辨率為D2的圖像；
403、圖像信號前處理單元205將分辨率為D2的圖像存儲到存儲器202；
404、圖像信號后處理單元206從存儲器202中讀出分辨率為D2的圖像；
405、圖像顯示單元207將分辨率為D2的圖像顯示到圖像顯示屏203。綜上所述， 由圖像預(yù)覽切換到圖像捕捉需要的操作為打開圖像信號前處理單元205的圖像縮小功能；由圖像捕捉切換到圖像預(yù)覽需要的操作為禁止圖像信號前處理單元205的圖像縮小功能。這樣，將切換圖像分辨率由切換圖像傳感器201輸出分辨率轉(zhuǎn)換為禁止或者打開圖像信號前處理單元205的圖像縮小功能。所需要的時間為芯片內(nèi)部總線上的一次寄存器操作的時間，如果CPU204為1GHz，那么切換圖像分辨率實際需要的時間僅為幾十個納秒，相對于外部景物的運動速度來說，完全可以被忽略，即實現(xiàn)了零延時照相。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種零延時照相系統(tǒng)，包括圖像傳感器，圖像信號前處理單元，存儲器，圖像信號后處理單元，圖像顯示単元以及圖像顯示屏，其中圖像信號前處理單元接收圖像傳感器輸出的外部景物圖像進(jìn)行處理后存儲在存儲器中，圖像信號后處理單元讀取存儲器中的圖像進(jìn)行處理后由圖像顯示單元將圖像顯示在圖像顯示屏上，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 圖像信號控制單元，用于控制圖像信號前處理單元的圖像縮小功能。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在干，圖像信號前處理單元從圖像傳感器接收的外部景物圖像是具有高分辨率的圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像信號控制單元具體用于 如果打開圖像信號前處理單元的圖像縮小功能，則將接收到的高分辨率的圖像縮小為低分辨率圖像存儲在存儲器中； 如果禁止圖像信號前處理單元的圖像縮小功能，則將接收到的高分辨率的圖像存儲在存儲器中。
4.一種零延時照相方法，其特征在于，適應(yīng)于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述方法包括在預(yù)覽圖像時，打開圖像信號前處理單元的圖像縮小功能，將圖像分辨率縮小后存儲在存儲器中；在捕捉圖像時，禁止圖像信號前處理單元的圖像縮小功能，按照圖像原分辨率存儲在存儲器中。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干，圖像存儲在存儲器中之前設(shè)置圖像傳感器獲取外部景物的圖像是具有高分辨率的圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種零延時照相系統(tǒng)，包括圖像傳感器，圖像信號前處理單元，存儲器，圖像信號后處理單元，圖像顯示單元以及圖像顯示屏，其中圖像信號前處理單元接收圖像傳感器輸出的外部景物圖像進(jìn)行處理后存儲在存儲器中，圖像信號后處理單元讀取存儲器中的圖像進(jìn)行處理后由圖像顯示單元將圖像顯示在圖像顯示屏上；系統(tǒng)中還包括圖像信號控制單元，用于控制圖像信號前處理單元的圖像縮小功能。本發(fā)明還公開了一種零延時的照相方法。實施本發(fā)明，能夠縮短期望的景物圖像到實際得到的景物圖像之間的時間差，使其可以小到被忽略，即期望的景物圖像到實際得到的景物圖像之間實現(xiàn)零延時。
文檔編號H04N5/232GK103037162SQ20121041240
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者王培娟 申請人:北京君正集成電路股份有限公司