攝像設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備及系統(tǒng)，包括：讀出區(qū)域設(shè)置器，用于設(shè)置從圖像傳感器讀出圖像信號的讀出區(qū)域，以在由要輸出的圖像信號形成的圖像中維持圖像傳感器的攝像區(qū)域內(nèi)的多個關(guān)心區(qū)域中的各關(guān)心區(qū)域的形狀；傳感器讀出控制器，用于控制來自圖像傳感器的讀出區(qū)域的像素信號的讀出；以及輸出信號生成器，用于基于通過傳感器讀出控制器讀出的像素信號生成要輸出的圖像信號。
【專利說明】攝像設(shè)備及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備，更特別地，涉及一種具有部分讀出功能的攝像設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 在工廠的生產(chǎn)線中，已經(jīng)使用用于圖像輸入的攝像設(shè)備代替人類檢查員的目視檢 查。那些攝像設(shè)備也被稱作機器視覺照相機，其與計算機或者數(shù)字輸入/輸出設(shè)備一起用 于檢查各種組件和產(chǎn)品。近年來，為了改進檢查精度，已經(jīng)使用了包括一千萬以上像素的攝 像設(shè)備。
[0003] 在使用這樣的攝像設(shè)備拍攝運動圖像并且從像素陣列中的全部像素讀出信號的 情況下，像素的數(shù)量大，并且因此需要長時間段以從像素陣列讀出信號。這降低了每秒要拍 攝的圖像的數(shù)量。此外，要輸出到外部的拍攝圖像的數(shù)據(jù)量增大，并且因此幀頻降低。如上 所述，在機器視覺照相機中，用于讀出的總時間段根據(jù)用于攝像的像素數(shù)量而變化，并且?guī)?頻根據(jù)要作為圖像發(fā)送到攝像設(shè)備外部的像素數(shù)量而變化。
[0004] 考慮到這一點，在日本專利特開H09-214836號中提出如下技術(shù)，通過進行將像素 陣列的一部分指定為關(guān)心區(qū)域并且只讀出關(guān)心區(qū)域的所謂間隔剔除讀出，縮短從像素陣列 讀出信號的時間段。根據(jù)這種技術(shù)，每秒鐘所拍攝的圖像的數(shù)量增大。此外，要輸出到外部 的拍攝圖像的數(shù)據(jù)量減小，以增大幀頻。這樣的間隔剔除讀出能夠動態(tài)地設(shè)置，并且?guī)l根 據(jù)所讀出的像素數(shù)量以及要輸出到外部的數(shù)據(jù)量而改變。
[0005] 此外，在日本專利特開2009-027559號中，在存在多個關(guān)心區(qū)域的情況下，對各個 像素陣列進行間隔剔除讀出。根據(jù)這種技術(shù)，讀出指定的關(guān)心區(qū)域，并且用戶能夠高效地獲 取期望的圖像。
[0006] 然而，在上述的相關(guān)技術(shù)中，顯示其中一個關(guān)心區(qū)域位置。此外，對于能夠指定任 意數(shù)量的關(guān)心區(qū)域的情況以及對于設(shè)置多個關(guān)心區(qū)域的情況，將與關(guān)心區(qū)域相關(guān)聯(lián)的圖像 輸出到外部。特別地，對于存在多個關(guān)心區(qū)域并且各個關(guān)心區(qū)域的水平和垂直位置不同的 情況，輸出圖像中關(guān)心區(qū)域的連續(xù)性可能喪失。輸出圖像變成串行數(shù)據(jù)，并且因此通過利用 日本專利特開H09-214836號或者日本專利特開2009-027559號中所公開的相關(guān)技術(shù)，用戶 接收到各個關(guān)心區(qū)域的連續(xù)性喪失的圖像。因此在接收到圖像數(shù)據(jù)后難以進行圖像恢復(fù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的包括在能夠進行部分讀出的攝像設(shè)備中，在指定部分讀出區(qū)域的情 況下盡量減少輸出圖像數(shù)據(jù)的空白區(qū)域，并且生成可以容易地找到部分讀出區(qū)域的圖像信 號。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種攝像設(shè)備，包括：讀出區(qū)域設(shè)置器，用于設(shè)置 讀出區(qū)域，其中從圖像傳感器的所述讀出區(qū)域讀出圖像信號，以使得在由要輸出的圖像信 號形成的圖像中維持所述圖像傳感器的攝像區(qū)域內(nèi)的多個關(guān)心區(qū)域中的各個關(guān)心區(qū)域的 形狀；傳感器讀出控制器，用于控制對來自圖像傳感器的讀出區(qū)域的像素信號的讀出；以 及輸出信號生成器，用于基于通過傳感器讀出控制器讀出的像素信號生成要輸出的圖像信 號。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種攝像系統(tǒng)，包括：所述的攝像設(shè)備；鏡頭；以 及關(guān)心區(qū)域設(shè)置器，所述關(guān)心區(qū)域設(shè)置器用于輸入用于設(shè)置所述多個關(guān)心區(qū)域的信號。 [0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在能夠進行部分讀出的攝像設(shè)備中，能夠盡量減少輸 出圖像數(shù)據(jù)的空白區(qū)域，以使得能夠?qū)臄z像設(shè)備發(fā)送到外部的數(shù)據(jù)速率的降低保持在最 小值，并且在維持從多個關(guān)心區(qū)域讀出的圖像的形狀的情況下能夠生成容易找到部分讀出 區(qū)域的圖像信號。
[0011] 通過以下參考附圖對典型實施例的描述，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的第一實施例中的結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖2是第一實施例中的圖像傳感器。
[0014] 圖3是第一實施例中的攝像構(gòu)圖。
[0015] 圖4是第一實施例中的拍攝圖像。
[0016] 圖5是第一實施例中的關(guān)心區(qū)域設(shè)置示例。
[0017] 圖6是用于傳感器累積控制和讀出控制的說明圖。
[0018] 圖7是第一實施例中的時序圖（線V101)。
[0019] 圖8是第一實施例中的時序圖（線V201)。
[0020] 圖9是第一實施例中的時序圖（線V401)。
[0021] 圖10是第一實施例中的時序圖（線V901)。
[0022] 圖11是第一實施例中的讀出數(shù)據(jù)。
[0023] 圖12是第一實施例中的時序圖（水平方向讀取跳過）。
[0024] 圖13是第一實施例中Camera Link標準的應(yīng)用示例。
[0025] 圖14是第一實施例中的時序圖（Camera Link應(yīng)用示例）。
[0026] 圖15是關(guān)心區(qū)域讀出數(shù)據(jù)位置關(guān)系不一致的示例。
[0027] 圖16是本發(fā)明的第二實施例中的結(jié)構(gòu)圖。
[0028] 圖17是第二實施例中的時序圖（線V101)。
[0029] 圖18是第二實施例中的時序圖（線V201)。
[0030] 圖19是第二實施例中的時序圖（線V301)。
[0031] 圖20是第二實施例中的時序圖（線V501)。
[0032] 圖21是第二實施例中的時序圖（線V601)。
[0033] 圖22是第二實施例中的時序圖（線V801)。
[0034] 圖23是第二實施例中的圖像信號。
[0035] 圖24是本發(fā)明的第三實施例中的結(jié)構(gòu)圖。
[0036] 圖25是第三實施例中的流程圖。
[0037] 圖26是第三實施例中的圖像信號。
[0038] 圖27是第三實施例中的關(guān)心區(qū)域。
[0039] 圖28是第三實施例中的圖像信號2。
[0040] 圖29是第三實施例中的圖像信號3。

【具體實施方式】
[0041] 以下參考附圖詳細說明本發(fā)明的典型實施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu) 圖。
[0042] 第一實施例
[0043] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。攝像設(shè)備100包括圖像傳 感器101，并且通過傳感器驅(qū)動控制器102、模數(shù)轉(zhuǎn)換器103以及地址轉(zhuǎn)換器104進行攝像 處理。鏡頭200配置在攝像設(shè)備100的外部，并且通過鏡頭200的光束在攝像設(shè)備100的 圖像傳感器101上形成圖像。鏡頭200包括光圈、調(diào)焦透鏡組等（未示出）。此外，包括鏡 頭200的變焦透鏡組可以具有可變或者固定的焦距。
[0044] 傳感器驅(qū)動控制器102控制圖像傳感器101的電荷累積操作和讀出操作。在傳感 器驅(qū)動控制器102進行圖像傳感器101的攝像處理的情況下，從圖像傳感器101輸出攝像 信號，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器103對攝像信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。地址轉(zhuǎn)換器（讀出區(qū)域設(shè)置器）104 基于來自以下描述的選擇器106的設(shè)置數(shù)據(jù)計算要通過傳感器驅(qū)動控制器102 (傳感器讀 出控制器）進行累積控制和讀出控制的圖像傳感器101的像素的地址。在通過不從每個像 素讀出而是選擇像素并從選擇出的像素讀出、從圖像傳感器101進行所謂間隔剔除讀出的 情況下，在圖像傳感器101的全部像素中只輸出針對讀出而選擇出的那些像素的地址，并 且跳過未針對讀出而選擇出的像素的地址。圖像信號處理器105輸入來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器103 的攝像信號數(shù)據(jù)以及來自地址轉(zhuǎn)換器104的信號，并且相對于攝像信號數(shù)據(jù)提供幀同步信 號、垂直同步信號和水平同步信號等。
[0045] 切出位置設(shè)置單元（關(guān)心區(qū)域設(shè)置器）300從攝像設(shè)備100的外部輸入并設(shè)置針 對圖像傳感器的攝像區(qū)域內(nèi)包含必要圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域（以下稱作"關(guān)心區(qū)域"）的坐標數(shù) 據(jù)。例如，可以從PC等利用通信部件在切出位置設(shè)置單元300中設(shè)置切出位置。
[0046] 切出位置保持單元107保持通過切出位置設(shè)置單元300輸入的設(shè)置數(shù)據(jù)。讀出設(shè) 置保持單元108保持用于累積并且讀出圖像傳感器101的全部像素的范圍設(shè)置值。
[0047] 選擇器106輸入來自切出位置保持單元107以及讀出設(shè)置保持單元108的設(shè)置數(shù) 據(jù)并且選擇任意一個設(shè)置數(shù)據(jù)。通過選擇器106選擇出的設(shè)置數(shù)據(jù)被傳遞至地址轉(zhuǎn)換器 104。
[0048] 圖像信號合成單元109通過以使得在選擇器106所選擇出的讀出區(qū)域中實現(xiàn)攝 像信號的各個關(guān)心區(qū)域的坐標的一致性的方式將必要的圖像數(shù)據(jù)與從圖像信號處理器105 輸出的攝像信號數(shù)據(jù)相加，以生成輸出圖像信號。圖像信號輸出單元110將通過圖像信號 合成單元109所生成的輸出圖像信號輸出到攝像設(shè)備100的外部。
[0049] 圖像信號處理器105和圖像信號合成單元109構(gòu)成輸出信號生成器。基于與從圖 像傳感器101讀出的像素數(shù)據(jù)、讀出區(qū)域、關(guān)心區(qū)域和上述的各種同步信號等有關(guān)的信息， 輸出信號生成器生成要輸出到攝像設(shè)備100外部的輸出圖像信號。攝像系統(tǒng)包括攝像設(shè)備 100、鏡頭200和切出位置設(shè)置單元（關(guān)心區(qū)域設(shè)置器）300。
[0050] 圖2中示出圖像傳感器101的結(jié)構(gòu)。圖2中的Img表示攝像元件。構(gòu)成Img的像 素陣列的一部分由圖2中的像素11至33表示。Img內(nèi)的各個像素分別通過V1、V2、V3…以 及HI、H2、H3…與垂直電路1011和水平電路1012相連接。用于從Img中的各個線中選擇 累積開始對象和累積完成對象的Vstsel和Vendsel以及用于針對累積的開始和完成提供 觸發(fā)的Vst和Vend與垂直電路1011相連接。在通過Vstsel和Vendsel輸入觸發(fā)的情況 下，圖像傳感器101的參考線（VI、V2、V3…）遞增。此外，同樣地，用于在通過Vendsel選 擇出的線的水平方向上選擇像素的Hsel以及用于提供讀出脈沖的Hpls與水平電路1012 相連接。與Vstsel和Vendsel相同，在通過Hsel和Hpls輸入觸發(fā)的情況下，通過Vstsel 選擇出的線（V1、V2、V3...)中的參考像素遞增。Vstsel、Vendsel、Vst、Vend、Hsel 和 Hpls 是要從圖1的傳感器驅(qū)動控制器102輸入的控制信號。在脈沖輸入到用于讀出控制的Hpls 的情況下，通過圖2的放大器1013從輸出端輸出模擬攝像信號。該攝像信號與圖1的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器103相連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換器103與Hpls同步對輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器103的攝像信號進 行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0051] 圖3是利用本發(fā)明的攝像設(shè)備100對攝像對象Ta、Tb、Tc和Td攝像的構(gòu)圖。圖3 的點劃線表示攝像設(shè)備100的視角。圖4示出此時拍攝的圖像。在本實施例中，描述如下 示例，在圖4示出的拍攝圖像中，在以包含攝像對象Ta、Tb、Tc和Td的四個區(qū)域作為關(guān)心區(qū) 域的情況下進行間隔剔除讀出。例示了關(guān)心區(qū)域的數(shù)量為4的情況，但是本發(fā)明也同樣適 用于設(shè)置更多個關(guān)心區(qū)域的情況。注意，在本實施例中，例示了拍攝圖像的像素數(shù)量為寬度 1000像素乘以高度1000像素的情況用于說明，但是拍攝圖像的像素數(shù)量不限于此。以下， 為了簡化說明，拍攝圖像內(nèi)部的位置通過正交XY坐標（X，Y)表示。在圖中，左右（水平） 方向上的右方向被稱作"X方向"，并且上下（垂直）方向上的下方向被稱作"Υ方向"。在 本實施例中，假定在拍攝圖像的左上的坐標為（1，1)，并且右下的坐標為（1000,1000)來進 行說明。
[0052] 在本實施例中，對于以下情況的部分讀出方法（選擇性讀出方法）進行說明，其 中，如圖5中所示，通過圖1的切出位置設(shè)置單元300相對于四個攝像對象Ta、Tb、Tc和Td 分別設(shè)置四個關(guān)心區(qū)域（ImgA、ImgB、ImgC和ImgD)。
[0053] 關(guān)心區(qū)域ImgA、ImgB、ImgC和ImgD分別是包含攝像對象Ta、Tb、Tc和Td的區(qū)域。 通過提供各個區(qū)域的左上和右下處的坐標，定義關(guān)心區(qū)域。在圖5中，關(guān)心區(qū)域ImgA是由 左上（101，101)和右下（400, 300)圍繞的矩形區(qū)域。關(guān)心區(qū)域ImgB是由左上（701，201) 和右下（800,400)圍繞的矩形區(qū)域。關(guān)心區(qū)域ImgC是由左上（201，601)和右下（500,900) 圍繞的矩形區(qū)域。關(guān)心區(qū)域ImgD是由左上（601，501)和右下（900,800)圍繞的矩形區(qū)域。 切出位置設(shè)置單元300可以包括計算機或者設(shè)置單元（未示出），或者例如可以包括包含連 接至攝像設(shè)備的鼠標、操縱桿以及其它輸入單元的設(shè)置單元。
[0054] 在本實施例中，相對于如圖5所示設(shè)置的關(guān)心區(qū)域進行像素數(shù)據(jù)的讀出，并且相 對于除關(guān)心區(qū)域以外的部分進行讀取跳過，由此縮短像素數(shù)據(jù)讀出時間段。然而，在對除關(guān) 心區(qū)域以外的全部區(qū)域進行讀取跳過并且將讀出的像素數(shù)量優(yōu)化為最小值的情況下，未實 現(xiàn)針對各個關(guān)心區(qū)域的圖像信號的一致性。即，在將針對各個輸出水平方向線的圖像信號 再構(gòu)成一個圖像的情況下，存在形成這樣的圖像的可能性，在該圖像中未維持所設(shè)置的各 個關(guān)心區(qū)域的原始形狀。在以下說明中，"未實現(xiàn)關(guān)心區(qū)域圖像信號一致性"表示在基于輸 出圖像信號再構(gòu)成的圖像中，關(guān)心區(qū)域的形狀改變。在本實施例中，示出通過在實現(xiàn)各個關(guān) 心區(qū)域的圖像信號的一致性的情況下在讀取跳過盡量多的可跳過的像素來增大幀頻的示 例。具體地，在本實施例中，描述在保持各個關(guān)心區(qū)域ImgA至ImgD的形狀的情況下減小除 關(guān)心區(qū)域ImgA至ImgD以外的區(qū)域的讀出量的示例。
[0055] 參考圖5的描述，在通過圖1的切出位置設(shè)置單元300設(shè)置如圖5中所示的各個 關(guān)心區(qū)域ImgA、ImgB、ImgC和ImgD的坐標的情況下，切出位置保持單元107保持各個關(guān)心 區(qū)域的設(shè)置坐標。
[0056] 選擇器106選擇切出位置保持單元107的設(shè)置值和讀出設(shè)置保持單元108的設(shè)置 值中的任何一個。對于未通過切出位置設(shè)置單元300設(shè)置關(guān)心區(qū)域的情況，選擇器106選 擇通過讀出設(shè)置保持單元108所保持的設(shè)置值并且以全像素讀出模式操作。此外，在通過 切出位置設(shè)置單元300設(shè)置關(guān)心區(qū)域的情況下，選擇器106選擇通過切出位置保持單元107 保持的關(guān)心區(qū)域的設(shè)置值并且以部分讀出模式操作。如圖5中所示，這里通過切出位置設(shè) 置單元300設(shè)置關(guān)心區(qū)域ImgA至ImgD，并且選擇器106因此選擇切出位置保持單元107的 設(shè)置值并且以部分讀出模式操作。
[0057] 接著，基于關(guān)于通過選擇器106選擇出的關(guān)心區(qū)域的信息，地址轉(zhuǎn)換器104將與用 于進行圖像傳感器101的累積和讀出的地址信息相對應(yīng)的線號碼和像素號碼輸出至傳感 器驅(qū)動控制器102。地址轉(zhuǎn)換器104從關(guān)心區(qū)域ImgA至ImgD的全部坐標中獲得X坐標和 Y坐標的最小值點（Xmin, Ymin)以及X坐標和Y坐標的最大值點（Xmax, Ymax)。即，根據(jù)圖 5能夠計算出以下。
[0058] (Xmin, Ymin) = (101, 101)
[0059] (Xmax, Ymax) = (900, 900)
[0060] 此外，在水平方向和垂直方向上計算在關(guān)心區(qū)域中不存在的間隔剔除地址部分。 艮P，計算X坐標值不包含在任何關(guān)心區(qū)域的X坐標范圍內(nèi)的區(qū)域以及Y坐標值不包含在任 何關(guān)心區(qū)域的Y坐標范圍內(nèi)的區(qū)域作為間隔剔除地址?；谏鲜龇秶谡麄€畫面（1，1) 至（1000,1000)中，能夠被間隔剔除的水平線（垂直方向（Y方向）位置）為線VI至V100、 線V401至V500以及線V901至V1000。此外，能夠被間隔剔除的像素（水平方向（X方向） 位置）為第1至第100個像素、第501至第600個像素以及第901至第1000個像素。在對 這些線和水平方向像素（地址）間隔剔除（在讀取時跳過這些線和水平方向像素（地址） 并且讀出其它像素）的情況下進行讀出。
[0061] 圖1的地址轉(zhuǎn)換器104與通過傳感器驅(qū)動控制器102對圖像傳感器101的線控制 同步地進行地址輸出處理。一旦通過傳感器驅(qū)動控制器102的線控制完成，則更新并且輸 出用于控制下一線的地址信息。
[0062] 這里詳細說明通過圖1的傳感器驅(qū)動控制器102控制圖像傳感器101的方法。
[0063] 基于關(guān)心區(qū)域信息，地址轉(zhuǎn)換器104將線和像素號碼輸出至傳感器驅(qū)動控制器 102從而進行圖像傳感器101的累積和讀出。傳感器驅(qū)動控制器102基于從地址轉(zhuǎn)換器104 輸入的用于控制對象線和像素的地址信息控制圖像傳感器101和AD轉(zhuǎn)換器103。圖6示 出了時序圖，其示出通過傳感器驅(qū)動控制器102對圖像傳感器101的第一線V101(以下稱 作線V101)的累積控制和讀出控制的示例。如圖2中所示，各個控制線Vstsel、Vendsel、 Vst、Vend、Hsel和Hpls從傳感器驅(qū)動控制器102連接至圖像傳感器101的垂直電路1011 和水平電路1012。
[0064] 設(shè)置圖5中示出的關(guān)心區(qū)域，并且因此，通過在圖6的T1將Vstsel設(shè)置為高（以 下簡稱為"Hi"），垂直電路1011選擇傳感器101的線V101作為累積開始對象。注意，Ymin 為101，因此這里線VI至V100是不進行像素數(shù)據(jù)讀出的像素線。因此，在T1前從傳感器驅(qū) 動控制器102向Vstsel輸出必要數(shù)量的脈沖，對象線編號已經(jīng)遞增并且選擇線V101。 [0065] 接著，在T2,將Vst設(shè)置為Hi，并且垂直電路1011開始圖像傳感器101的線V101 的累積操作。在T3將Vendsel設(shè)置為Hi，并且垂直電路1011選擇傳感器101的線V101作 為累積完成對象。接著，在T4,將Vend設(shè)置為Hi并且垂直電路1011完成線V101的累積操 作。此時，在線V101累積的電荷被通過圖2的H1、H2、H3…輸出至水平電路1012。接著，在 T5將Hsel設(shè)置為Hi，選擇線V101的第101個像素。此外，同時將脈沖輸入Hpls。與Hpls 的上升沿同步從水平電路1012通過放大器1013輸出來自線V101的第101個像素的圖像 信號。此時，從傳感器驅(qū)動控制器102輸出的Hpls被輸入到圖2的模數(shù)轉(zhuǎn)換器103。從圖 像傳感器101輸出的模擬圖像信號也與Hpls同步在模數(shù)轉(zhuǎn)換器103中每次一個像素地進 行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0066] 在圖6的Den為Hi的時間段期間，讀出并且輸出圖像數(shù)據(jù)。在圖6的示例中，從 T5起的時間段表示由于Darea的Hi信號，讀出來自線V101的第101個到第400個像素的 像素信號。接著，在完成直至Hpls達到第900個像素（與關(guān)心區(qū)域ImgD的右端相對應(yīng)） 的時鐘輸出的情況下，線V101的讀出完成。通過順次并且重復(fù)地進行圖6中示出的一系列 處理，能夠進行各線的累積和讀出。
[0067] 此外，通過應(yīng)用如圖6中所示的對像素的電荷累積以及像素數(shù)據(jù)讀出，可以進行 被稱為流水線處理的累積和讀出。
[0068] 圖7示出用于在關(guān)心區(qū)域ImgA的線V101的累積完成后，并行進行線V102的累積 以及進行線V101的像素數(shù)據(jù)的讀出控制的時序圖。圖7的時序圖示出在線V101的累積已 開始后的時間段。關(guān)于線V101的累積的開始，在如圖6中所示將Vstsel設(shè)置為Hi并且選 擇線V101后，將Vst設(shè)置為Hi使得所選擇的線V101的累積開始。在圖7中的T1，將Vstsel 設(shè)置為Hi，因此將圖像傳感器101選擇作為累積開始對象。如上所述，線V101的累積在T1 前開始。通過在T1將Vendsel設(shè)置為Hi，將圖像傳感器101的已經(jīng)開始累積的線V101選 擇作為累積完成對象。接著，通過在T2將Vend設(shè)置為Hi，所選擇的線V101的累積操作停 止。此時，通過圖2的H1、H2、H3…將線V101中累積的電荷傳送至水平電路1012。接著，在 T3,將Vst設(shè)置為Hi，由此開始線V102的累積。接著，在T4,將Hsel設(shè)置為Hi，選擇線V101 的第101個像素。此外，同時并且與輸入到Hpls的脈沖同步，從水平電路1012經(jīng)由放大器 1013輸出來自線V101的第101個像素的像素信號。此時，從傳感器驅(qū)動控制器102輸出的 Hpls被輸入到圖2的模數(shù)轉(zhuǎn)換器103。與Hpls同步，從圖像傳感器101輸出的模擬像素信 號在模數(shù)轉(zhuǎn)換器103中每次一個像素地進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。圖7中Den為Hi的時間段表示 讀出并且輸出像素數(shù)據(jù)，而Darea為Hi的時間段表示從Den所表示的輸出數(shù)據(jù)中輸出與關(guān) 心區(qū)域相對應(yīng)的像素。圖7的示例代表在T4,從線V101的第101個像素到第400個像素讀 出關(guān)心區(qū)域ImgA的第一線像素信號。在圖7中，在通過Hpls的直至第900個像素的時鐘 輸出完成的情況下，接著從T5至T7,與上述相同、圖像傳感器101的線V102的累積停止、 線V103的累積開始并且線V102的讀出開始。從T8起同樣地進行關(guān)心區(qū)域ImgA的第二線 V102的讀出。通過圖7中示出的方法，在進行直至線V200的讀出后，針對線V201以后、進 行從兩個關(guān)心區(qū)域ImgA和ImgB的讀出。
[0069] 圖8示出時序圖，其示出從圖像傳感器的線V201起的讀出方法。累積和讀出方法 與圖7中示出的方法相同。圖8中的示例還示出針對線201的累積已開始的狀態(tài)的時序圖。 首先，在T11，通過將Vstsel設(shè)置為Hi選擇線V202作為累積對象，并且通過將Vendsel設(shè) 置為Hi選擇線V201作為累積完成對象。接著，在T12,將Vend設(shè)置為Hi使得所選擇的線 V201的累積完成。接著將線V201中累積的電荷傳送至圖2的水平電路1012。接著，在T13， 將Vst設(shè)置為Hi使得線V202的累積開始。在T14,將Hsel設(shè)置為Hi使得選擇從線201的 第101個像素讀出像素信號，從而跳過對從第1個到第100個像素的像素讀取。此外，通過 開始對Hpls的時鐘輸入，與Hpls同步地從圖像傳感器101 (放大器1013)輸出攝像信號。 此時，Den的輸出與圖7的相同。根據(jù)Darea的輸出，從第101個像素到第400個像素讀出 ImgA，并且從第701個像素到第800個像素讀出與ImgB相對應(yīng)的像素信號。在圖8中，重復(fù) 地實施與上述相同的累積和讀出，直至線V300。在直至線V300完成讀出的情況下，在T15， 線V302的累積開始，線V301的累積停止并且其讀出開始。在圖8中在T18及其后，在從水 平電路讀出的數(shù)據(jù)中，來自從第701個像素到第800個像素的像素信號與關(guān)心區(qū)域ImgB相 對應(yīng)。以相同方式讀出與關(guān)心區(qū)域ImgB相對應(yīng)的像素信號。在完成直至線V400的讀出的 情況下，如上所述，從線V401起的能夠被間隔剔除的線成為處理對象。
[0070] 圖9示出時序圖，其示出對從圖像傳感器101的線V400到線V500的累積和讀出方 法。在圖9中，與圖7和圖8中相同，停止線V400的累積以讀出像素信號，并且線V501的 累積開始。在圖9中，通過與讀出線V400的像素信號并行地向Vendsel輸入多個脈沖，累 積完成對象線遞增，并且操作從線V401進行到線V500。如此，所謂的讀取跳過從線V401到 線V500進行。輸入到Vendsel的脈沖的頻率可以與Hpls的脈沖頻率不同，只要在線V400 的讀出完成時Vendsel的遞增能夠進行到V500即可。在線V400的讀出停止的情況下，上 述的線V501的累積停止，并且線V502的累積開始。通過如圖9中所示進行在V方向上的 讀取跳過，能夠減少從線V401到線V500的累積和讀取所用的時間量。
[0071] 在從像素編號101起順序進行線V400的像素數(shù)據(jù)的讀出的同時，Darea在與像素 編號701到800相對應(yīng)的時間為Hi，其中Darea表示關(guān)心區(qū)域ImgB的像素數(shù)據(jù)。
[0072] 之后以與圖7至圖9相同的方式進行圖5的從線V501到線V900的累積控制和讀 出。接著，從線V901起的線成為讀取跳過對象線。圖10示出如下時序圖，其示出針對從 線V901起的線的讀取跳過方法。在圖10的時序圖中，與圖9相同，停止線V900的累積以 讀出像素信號，并且線V101的累積開始。在圖10中，與圖9相似，在從線V900的像素信號 101到900讀出期間，將多個脈沖輸入到Vendsel。接著累積完成對象線遞增，并且操作從 線V901進行至線V1000,進一步從線VI進行到線V100。選擇Vendsel直至線V1000,并且 從線VI起再次選擇Vendsel。由此從線V901到線V1000且從線VI到線V100進行讀取跳 過。
[0073] 在從像素信號101起順序進行線V900的像素數(shù)據(jù)的讀出的時間段期間，Darea在 與像素編號201至500相對應(yīng)的時間為Hi，其中Darea表示關(guān)心區(qū)域ImgC的像素數(shù)據(jù)。
[0074] 因而，圖1的傳感器驅(qū)動控制器102根據(jù)圖7至圖10示出的時序圖進行圖像傳感 器101的累積和讀出控制，并且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器103輸出像素信號。從模數(shù)轉(zhuǎn)換器103獲 得數(shù)字化的像素信號，并且將其輸入到圖像信號處理器105。在圖像信號處理器105中，相 對于從圖像傳感器101順序讀出的像素信號輸入來自地址轉(zhuǎn)換器104的像素數(shù)量信息，并 且將針對所獲得的像素信號的幀同步信號和垂直同步信號等提供給像素信號。接著將像素 信號輸出至圖像信號合成單元109。
[0075] 圖1的圖像信號合成單元109參考圖7至圖10示出的時序圖中的Darea。在Darea 為Hi的情況下，獲得關(guān)心區(qū)域圖像信號，并且因此進行旁路輸出。此外，在Darea為低的情 況下（以下簡稱為"Lo"），獲得針對除關(guān)心區(qū)域以外的區(qū)域的圖像信號，并且因此作為偽數(shù) 據(jù)利用黑電平圖像數(shù)據(jù)來替換輸出。
[0076] 從圖1的圖像信號合成單元109輸出的圖像信號被從圖像信號輸出單元110輸出 至攝像設(shè)備100外部。圖11示出從圖像信號輸出單元110輸出的圖像信號。如上所述，對 線VI至V100、線V401至V500以及線V901至V1000進行讀取跳過。相應(yīng)地，如圖11中所 示，生成將X坐標值小于任何關(guān)心區(qū)域中的最小X坐標值或者大于最大X坐標值的區(qū)域、以 及Y坐標值不包含在任何關(guān)心區(qū)域的Y坐標范圍內(nèi)的區(qū)域間隔剔除（去除）的圖像信號。 此時的圖像大小變?yōu)閷挾?00像素乘以高度700像素，并且因此與讀出寬度1000并且高度 1000的全部像素相比能夠減少讀出60000像素所需的時間。同時，維持了關(guān)心區(qū)域ImgA到 ImgD的位置關(guān)系的一致性（維持單個關(guān)心區(qū)域的形狀）。
[0077] 在本實施例中，將各個關(guān)心區(qū)域一起當做一個塊，并且因此從關(guān)心區(qū)域的全部坐 標中找到（Xmin，Ymin)和（Xmax，Ymax)。此外，在水平方向上和垂直方向上，通過在將不存 在關(guān)心區(qū)域的部分間隔剔除的同時進行地址計算，維持在關(guān)心區(qū)域之間的位置關(guān)系的一致 性,并且能夠縮短讀出時間量。
[0078] 此外，如圖7至圖10中所示，本實施例示出將偽數(shù)據(jù)插入至水平方向上在ImgA與 ImgB之間的區(qū)域以及在ImgC與ImgD之間的區(qū)域并且輸出的示例。另一方面，如圖12的 時序圖所示，通過對從第501個像素到第600個像素的Hpls加速，能夠進行事實上的讀取 跳過。水平方向上的第501個像素到第600個像素定義了在水平方向上不存在于關(guān)心區(qū)域 ImgA至ImgD的任何一個中的區(qū)域。在Hpls加速的情況下，存在如下風險，即在通過模數(shù)轉(zhuǎn) 換器103進行的模數(shù)轉(zhuǎn)換的時序與從圖像傳感器101讀出的像素信號之間未實現(xiàn)一致性。 然而，在原本在關(guān)心區(qū)域外部的區(qū)域中，數(shù)據(jù)一致性未能實現(xiàn)對用戶可能并不是問題。
[0079] 圖13示出利用圖12中示出的時序圖所讀出的圖像信號。除了讀取跳過上述的線 VI至V100、線V401至V500以及線V901至V1000以外，變得能夠在水平方向上從第501個 像素至第600個像素進行間隔剔除。即，在水平（X)方向上和在垂直（Y)方向上，變得能夠 計算不存在關(guān)心區(qū)域的部分、以及接著將X坐標值不包含在任何關(guān)心區(qū)域的X坐標范圍內(nèi) 的區(qū)域移除以及將Y坐標值不包含在任何關(guān)心區(qū)域的Y坐標范圍內(nèi)的區(qū)域移除。
[0080] 此外，存在一種在機器視覺中常用的叫做CameraLink的標準。通過準備與 CameraLink標準相對應(yīng)的稱作圖像采集卡的接口板，能夠利用通用的PC接收到圖像信號。 利用CameraLink標準，即使在輸出圖像信號的情況下，也能夠通過將稱作DVAL的信號設(shè)置 為Lo使得輸出圖像信號無效。例如，如圖14的時序圖那樣，在讀出全部線的情況下，從第 501個像素到第600個像素將DVAL設(shè)置為Lo。因此通過圖像采集卡獲得的圖像信號能夠 成為如上述圖13中示出的圖像信號。除了將不需要的數(shù)據(jù)移除出關(guān)心區(qū)域以外，這樣獲得 的圖像信號能夠獲得在用戶指定的關(guān)心區(qū)域之間的位置關(guān)系的一致性（能夠維持各個關(guān) 心區(qū)域的形狀），并且能夠獲得用戶易于管理的圖像信號。
[0081] 圖15示出在只讀出指定的關(guān)心區(qū)域的情況下獲得的圖像信號。在圖15中，減少 在關(guān)心區(qū)域ImgB和ImgD中水平方向上的圖像信號，并且因此損壞了關(guān)心區(qū)域的位置關(guān)系 的一致性（不能維持各個關(guān)心區(qū)域的形狀）。通過本發(fā)明，如圖11和13中所示，在維持各 個關(guān)心區(qū)域的形狀和方向的狀態(tài)中（在將輸出圖像信號再現(xiàn)為圖像時以其原始形狀顯示 各個關(guān)心區(qū)域的狀態(tài)下）輸出圖像信號。此外，在維持在關(guān)心區(qū)域之間的相對大小關(guān)系的 狀態(tài)中輸出圖像信號。
[0082] 讀出區(qū)域設(shè)置器將由從預(yù)定的正交XY坐標系中的各個關(guān)心區(qū)域的坐標計算出的 最小和最大X坐標值以及由、最小和最大Y坐標值所圍繞的區(qū)域設(shè)置為讀出區(qū)域。
[0083] 讀出區(qū)域設(shè)置器基于各個關(guān)心區(qū)域的坐標，將排除了 X坐標值不包含在任何關(guān)心 區(qū)域的X坐標范圍內(nèi)的區(qū)域以及Y坐標值不包含在任何關(guān)心區(qū)域的Y坐標范圍內(nèi)的區(qū)域的 區(qū)域設(shè)置為讀出區(qū)域。
[0084] 因而，通過將本發(fā)明應(yīng)用于多個關(guān)心區(qū)域，能夠保持關(guān)心區(qū)域之間的位置一致性、 能夠減少讀出圖像信號的量并且用戶能夠有效率地獲得期望圖像。
[0085] 第二實施例
[0086] 在第一實施例中，已經(jīng)描述了這樣的示例，其中將各個關(guān)心區(qū)域一起當做一個塊、 從關(guān)心區(qū)域的全部坐標中找到（Xmin，Ymin)和（Xmax，Ymax)并且通過在水平和垂直方向上 減少讀出的像素數(shù)量維持關(guān)心區(qū)域之間的位置關(guān)系的一致性。在本實施例中，示出與圖13 的第一實施例的輸出結(jié)果相比進一步減少不需要的數(shù)據(jù)的示例。具體地，示出在圖13示出 的圖像信號中從關(guān)心區(qū)域和其它數(shù)據(jù)中進一步減少圖像信號數(shù)據(jù)量的示例。
[0087] 圖16示出本實施例中的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。除了地址轉(zhuǎn)換器120以外，本實施例 的攝像設(shè)備與圖1中示出的第一實施例的結(jié)構(gòu)相同，并且因此省略對其的說明。利用與第 一實施例的地址轉(zhuǎn)換器104不同的方法，地址轉(zhuǎn)換器120計算出成為傳感器驅(qū)動控制器102 對圖像傳感器101進行累積控制和讀出控制的對象像素的地址。圖像傳感器101的結(jié)構(gòu)與 第一實施例的圖2中的相同，并且因此省略對其的說明。
[0088] 本實施例中的攝像構(gòu)圖與第一實施例的圖3和圖4中示出的相同，并且因此省略 對其的說明。注意，在本實施例中，所拍攝圖像的像素數(shù)量與第一實施例的相同，即，寬度 1000像素乘以高度1000像素。
[0089] 本實施例中的關(guān)心區(qū)域與第一實施例的圖5中示出的相似。在本實施例中，選擇 性地讀出如圖5所設(shè)置的各個關(guān)心區(qū)域，并且讀取跳過關(guān)心區(qū)域外的部分，因此縮短了讀 出時間量。
[0090] 在本實施例中，通過地址轉(zhuǎn)換器120計算讀出地址范圍以及讀取跳過地址范圍。 在第一實施例的圖13中示出的圖像信號中，偽數(shù)據(jù)嵌入在灰色區(qū)域中，并且這是用戶不需 要的信息。在本實施例中，與圖13中示出的圖像信號相比更加優(yōu)化水平方向上的讀取跳過 范圍，因此減少了圖像信號數(shù)據(jù)的量并且增大了幀頻。
[0091] 描述通過地址轉(zhuǎn)換器120進行的處理。地址轉(zhuǎn)換器120基于通過選擇器106選擇 出的關(guān)心區(qū)域?qū)⒆鳛橛糜谶M行圖像傳感器101的累積和讀出的地址信息的線和像素號碼 輸出至傳感器驅(qū)動控制器102。地址轉(zhuǎn)換器120從關(guān)心區(qū)域ImgA至ImgD的全部坐標中提 取出不存在關(guān)心區(qū)域的線。在圖5中，不存在關(guān)心區(qū)域的線為線VI至線V100、線V401至 線V500以及線V901至線V1000。利用這些結(jié)果，如果將不存在關(guān)心區(qū)域的區(qū)域相對于從線 VI至線V1000的全部線的集合取邏輯反，則從全部線中獲得以下示出的關(guān)心區(qū)域的兩個集 合。
[0092] 集合 1 :線 V101 至線 V400
[0093] 集合 2 :線 V501 至線 V900
[0094] 在相對于上述的兩個集合各自進行水平方向的讀取跳過的優(yōu)化的情況下，在關(guān)心 區(qū)域之間能夠進行讀取跳過的區(qū)域如下。
[0095] 集合1 :在ImgA和ImgB之間的從第401個像素到第700個像素
[0096] 集合2 :在ImgC和ImgD之間的從第501個像素到第600個像素
[0097] 上述的集合1和集合2的線中的水平方向的像素（地址）被間隔剔除并且讀出。 與第一實施例相同，與通過傳感器驅(qū)動控制器102對圖像傳感器101的線控制同步地進行 通過圖16的地址轉(zhuǎn)換器120進行的地址輸出處理。一旦通過傳感器驅(qū)動控制器102的線 控制完成，就更新并且發(fā)出用于控制下一線的地址信息。
[0098] 以下詳細說明通過圖16的地址轉(zhuǎn)換器120和傳感器驅(qū)動控制器102控制圖像傳 感器101的方法。
[0099] 傳感器驅(qū)動控制器102基于從地址轉(zhuǎn)換器120輸入的用于控制對象線和像素的地 址信息控制圖像傳感器101和模數(shù)轉(zhuǎn)換器103。圖17中示出的時序圖示出了通過傳感器 驅(qū)動控制器102對圖像傳感器101的累積控制和讀出控制。與第一實施例的圖7相同，在 圖17中的T1，通過將Vstsel設(shè)置為Hi，選擇圖像傳感器101的線V102作為累積開始對 象。此外，通過在T1將Vendsel設(shè)置為Hi，將圖像傳感器101的線V101選擇作為累積完 成對象。接著，在T2,通過將Vend設(shè)置為Hi，停止線V101的累積操作。此時，通過圖2的 HI、H2、H3…將線V101中累積的電荷傳送至水平電路1012。在T3,通過將Vst設(shè)置為Hi， 開始線V102的累積。在T4,將Hsel設(shè)置為Hi，從而選擇線V101的第101個像素。同時， 與Hpls的時鐘輸入同步，從水平電路1012通過放大器1013輸出線V101的第101個像素 的像素信號。在圖17中，在Hpls完成直至處于關(guān)心區(qū)域ImgA的右端的第400個像素的時 鐘輸出的情況下，線V101的讀出處理停止。針對線V102至線V200利用相同方法進行累積 和讀出操作。因此可以在對于水平方向上第401個以及隨后的像素不進行讀出的情況下， 從線V101至線V200進行關(guān)心區(qū)域ImgA的讀出。這與第一實施例不同，并且不進行第401 個以及隨后的像素的讀出有助于縮短讀出時間以及增大幀頻。
[0100] 圖18示出的時序圖示出了針對圖像傳感器101的線V201至線V300的累積和讀出 方法。在圖18中，與圖8相同，在線V201的累積停止后開始線V202的累積。接著進行線 V201的讀出處理。針對線V201的讀出處理，通過Hsel選擇第101個像素，并且通過Hpls 進行對從第101個像素到第800個像素的讀出。如圖18的Darea所示，從第101個像素至 第400個像素讀出關(guān)心區(qū)域ImgA，并且從第701個像素至第800個像素讀出關(guān)心區(qū)域ImgB。 從第401個像素到第700個像素，與第一實施例的圖12中示出的讀取跳過方法相同、Hpls 的頻率增大以縮短針對不需要的區(qū)域的讀出時間。從線V202直到線V300,以與圖18相同 的方式進行累積和讀出。因此可以在水平方向上針對第801個以及隨后的像素不進行讀出 的情況下，從線V201至線V300進行關(guān)心區(qū)域ImgA和ImgB的讀出。這與第一實施例不同， 并且對第801個以及隨后的像素不進行讀出有利于讀出時間縮短以及幀頻增大。
[0101] 圖19示出的時序圖示出針對圖像傳感器101的線V301至線V400的累積和讀出 方法。圖19中的讀出方法與圖18相同，但是Darea不同。在線V301的讀出期間，Darea在 水平方向上從第101個像素到第400個像素的時間變?yōu)長o。此外，線V301的水平方向上 從第701個像素到第800個像素存在關(guān)心區(qū)域ImgB，并且因此Darea變?yōu)镠i。此外，與圖 18相同，從第401個像素到第700個像素，Hpls的頻率增大以縮短針對不需要的區(qū)域的讀 出時間。
[0102] 因此，通過如圖17至圖19中所示進行累積和讀出操作，能夠從上述的集合1的線 V101到線V400進行ImgA和ImgB的讀出。
[0103] 針對圖像傳感器101的線V401至線V500的累積和讀出方法與第一實施例的圖9 中示出的時序圖中的相同，并且因此省略對其的說明。通過從線V401至線V500進行V方 向的讀取跳過，能夠縮短讀出時間。
[0104] 從圖像傳感器101的線V501至線V900,進行與上述的集合2相對應(yīng)的關(guān)心區(qū)域的 累積和讀出控制。圖20至圖22示出針對集合2的讀出方法的時序圖。
[0105] 圖20示出針對線V501至線V600的累積和讀出方法，并且讀出關(guān)心區(qū)域ImgD。圖 20中示出的方法與圖19中的相同，并且因此省略對其的詳細說明。此外，圖21示出針對線 V601至線V800的累積和讀出方法，并且讀出關(guān)心區(qū)域ImgC和ImgD。圖21與圖18中的相 同，并且因此省略對其的詳細說明。圖22示出針對線V801至線V900的累積和讀出方法， 并且讀出關(guān)心區(qū)域ImgC。圖22與圖17相似，并且因此省略對其的詳細說明。因而，在圖 20至圖22中，針對所讀出的各線從水平方向上的第201個像素開始讀出。這是因為，在集 合2中，最左側(cè)的關(guān)心區(qū)域是ImgC，并且因此不需要讀出位于第200個像素左側(cè)的像素。
[0106] 針對圖像傳感器101的線V901至線V1000的累積和讀出方法與第一實施例的圖 10中示出的相同，并且因此省略對其的說明。
[0107] 與第一實施例相同，圖1的圖像信號合成單元109參考從圖17至圖22中示出的 時序圖的Darea。在Darea為Hi的情況下，獲得關(guān)心區(qū)域圖像信號，并且因此進行旁路輸 出。此外，在Darea為低的情況下，獲得針對除關(guān)心區(qū)域以外的區(qū)域的圖像信號，因而作為 偽數(shù)據(jù)利用黑電平圖像信號替換輸出。
[0108] 將通過如上所述在本實施例中的圖17至圖22中示出的方法獲得的像素信號從圖 像信號輸出單元110輸出到攝像設(shè)備1〇〇外部。圖23中示出所獲得的像素信號。與第一 實施例的圖11和圖13相比，能夠減少讀出區(qū)域、減少數(shù)據(jù)量并且增大幀頻。
[0109] 在本實施例中，提取出不存在于任何關(guān)心區(qū)域中的線，并且將關(guān)心區(qū)域劃分為多 個組，由此使得能夠針對ImgA和ImgB以及針對ImgC和ImgD實施最優(yōu)的讀出方法。
[0110] 第三實施例
[0111] 在第二實施例示出的示例中，提取出不包括在任何關(guān)心區(qū)域中的線、將各個關(guān)心 區(qū)域中包括的線的集合劃分為多個組、并且針對ImgA和ImgB以及針對ImgC和ImgD實施 最優(yōu)的讀出方法，因此縮短了讀出時間。即，第二實施例示出減少在關(guān)心區(qū)域之間的水平方 向上的讀出數(shù)據(jù)的最優(yōu)示例。
[0112] 圖24示出本實施例中的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。除了第二實施例示出的結(jié)構(gòu)以外，本 實施例的攝像設(shè)備包括存儲器（像素信號存儲器）400以及圖像信號合成單元500。存儲 器400存儲從圖像信號處理器105輸出的像素信號，并且進行向圖像信號合成單元500的 輸出。圖像信號合成單元500基于通過選擇器106所選擇出的關(guān)心區(qū)域，從存儲器400中 所存儲的圖像信號中合成去除了不需要的數(shù)據(jù)區(qū)域的圖像信號。除存儲器400和圖像信號 合成單元500以外的組件與第二實施例的圖16中的相同，并且因此省略對其的說明。
[0113] 本實施例中的攝像構(gòu)圖與第一實施例的圖3和圖4中示出的相同，并且因此省略 對其的說明。注意，在本實施例中，拍攝的圖像的像素數(shù)量與第一實施例的相同，即，寬度 1000像素乘以高度1000像素。
[0114] 本實施例中的關(guān)心區(qū)域與第一實施例的圖5中示出的相同。在本實施例中，如在 圖5中那樣，各個設(shè)置的關(guān)心區(qū)域被部分地讀出，并且對關(guān)心區(qū)域的外部進行讀取跳過，因 此縮短了讀出時間量。
[0115] 通過圖24中示出的地址轉(zhuǎn)換器120、傳感器驅(qū)動控制器102、圖像傳感器101、模數(shù) 轉(zhuǎn)換器103以及圖像信號處理器105進行的處理與第二實施例中的相同。從圖像信號處理 器105輸出的圖像信號與第二實施例的圖23中示出的相同。存儲器400存儲從圖像信號 處理器105輸出的圖23的圖像信號數(shù)據(jù)。
[0116] 這里示出在圖23的圖像信號中各個關(guān)心區(qū)域的坐標。從第二實施例的圖17至圖 22中示出的時序圖中，針對各個關(guān)心區(qū)域的坐標如下。以下的各組坐標表示左上和右下的 坐標。這些坐標的信息存儲在存儲器400中。
[0117] ImgA(l, 1) (300, 200)
[0118] ImgB (301，101) (400, 300)
[0119] ImgC(l, 401) (300, 700)
[0120] ImgD (301，301) (600, 600)
[0121] 圖像信號合成單元500基于通過選擇器106選擇出的各個關(guān)心區(qū)域的坐標，重新 配置通過存儲器400存儲的各個關(guān)心區(qū)域的圖像信號。接著通過圖像信號輸出單元110將 圖像信號輸出到攝像設(shè)備1〇〇的外部。
[0122] 以下利用圖25的流程圖說明通過圖像信號合成單元500進行的處理。圖像信號 合成單元500從步驟S310起按順序執(zhí)行處理。首先，在步驟S310中，確認通過選擇器106 所選擇出的關(guān)心區(qū)域的數(shù)量，并且確認全部關(guān)心區(qū)域的處理是否已經(jīng)完成。在步驟S310為 "是"的情況下，處理進入步驟S340,并且在步驟S310為"否"的情況下，處理進入步驟S320。 在步驟S320中進行對關(guān)心區(qū)域的設(shè)置。圖像信號合成單元500從通過選擇器106所選擇 的關(guān)心區(qū)域中存儲針對一個關(guān)心區(qū)域的坐標信息。例如，在圖5中示出的關(guān)心區(qū)域中，存儲 器400存儲ImgA的坐標（1，1)，（300, 200)。接著，在步驟S330中移動關(guān)心區(qū)域。圖像信 號合成單元500將關(guān)心區(qū)域移動得比當前存儲的關(guān)心區(qū)域的坐標信息更靠近左上。例如， ImgA具有左上的坐標（1，1)，并且因此不需要移動。此外，以ImgB為例，在垂直方向上可以 移動100,并且因此可以將ImgB移動到（301，1)，（400, 200)。在執(zhí)行步驟S330后，處理返 回步驟S310。在執(zhí)行步驟S310、S320和S330后各個關(guān)心區(qū)域在移動后的坐標如下。
[0123] ImgA (1，1) (300, 200)
[0124] ImgB (301，1) (400, 200)
[0125] ImgC(l, 201) (300, 500)
[0126] ImgD (301, 201) (600, 500)
[0127] 返回參考圖25的說明，在全部關(guān)心區(qū)域都已經(jīng)被移動后，在步驟S340中，輸出圖 像信號。圖26示出這里輸出的圖像信號?？梢?，與第二實施例中說明的圖23相比，輸出偽 數(shù)據(jù)的區(qū)域減少。
[0128] 通過這樣設(shè)置存儲器400和圖像信號合成單元500,可以減少通過圖像信號處理 器105不能全部去除的不必要的數(shù)據(jù)，并且還能夠維持各個關(guān)心區(qū)域的圖像的一致性。
[0129] 此外，根據(jù)在所設(shè)置的關(guān)心區(qū)域之間的形狀的關(guān)系，通過改變在關(guān)心區(qū)域之間的 相互位置關(guān)系，可以以除關(guān)心區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)以外的數(shù)據(jù)（偽數(shù)據(jù)）量減少到最少的方式 計算輸出圖像的構(gòu)成。即，可以通過改變在關(guān)心區(qū)域之間的位置關(guān)系以最小化輸出圖像數(shù) 據(jù)的量（最小化所形成圖像的面積），形成要輸出的圖像。用戶可以利用切出位置設(shè)置單 元300任意設(shè)置關(guān)心區(qū)域，并且因此在改變關(guān)心區(qū)域的位置以最小化要輸出的圖像數(shù)據(jù)量 的情況下，存在與原來的關(guān)心區(qū)域的位置關(guān)系可能變得不清楚的可能性。在這種情況下，可 以向圖像數(shù)據(jù)提供針對各個關(guān)心區(qū)域的諸如坐標或者ID等的識別信息，以使得能夠針對 在圖像數(shù)據(jù)接收側(cè)接收到的圖像進行再配置關(guān)心區(qū)域所需的處理。
[0130] 此外，如圖5中所示，在第一實施例至第三實施例中通過切出位置設(shè)置單元300所 設(shè)置的各個關(guān)心區(qū)域在畫面中具有獨立的條件。用戶還可以設(shè)置允許關(guān)心區(qū)域的一部分重 疊的條件。在將本實施例的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于允許所設(shè)置的關(guān)心區(qū)域的一部分彼此重疊的條件的 情況下，能夠維持輸出的圖像信號中關(guān)心區(qū)域數(shù)據(jù)的一致性。
[0131] 例如，描述用戶所設(shè)置的關(guān)心區(qū)域處于圖27示出的狀態(tài)中的情況。注意，圖27的 陰影區(qū)域是關(guān)心區(qū)域重疊的區(qū)域。在利用與上述相同的方法進行圖像傳感器101的累積和 讀出的情況下，圖像信號存儲在存儲器400中。這時的圖像信號在圖28中示出。注意，圖 28的陰影區(qū)域是關(guān)心區(qū)域重疊的區(qū)域。在圖24的圖像信號處理器105輸出圖像信號的階 段，如第一實施例中所述，圖像傳感器101的控制和讀出同步進行。接著，通過利用存儲器 400中所存儲的圖像信號生成在重疊區(qū)域中存在冗余的圖像信號，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致性。
[0132] 針對圖28的圖像信號中的各個關(guān)心區(qū)域的坐標如下。該坐標信息存儲在存儲器 400 中。
[0133] ImgA(l, 1) (300, 200)
[0134] ImgB (301, 101) (400, 300)
[0135] ImgC(l, 401) (300, 700)
[0136] ImgD (201, 301) (500, 500)
[0137] 在圖像信號合成單元500基于上述坐標執(zhí)行上述圖25的流程圖的情況下，移動各 個關(guān)心區(qū)域后的坐標變?yōu)橐韵隆?br> [0138] ImgA(l, 1) (300, 200)
[0139] ImgB (301, 1) (400, 200)
[0140] ImgC(l, 201) (300, 500)
[0141] ImgD (301, 201) (600, 400)
[0142] 作為執(zhí)行圖25的流程圖的結(jié)果，從圖像信號合成單元500輸出的圖像信號如圖29 中所示。注意，陰影區(qū)域是關(guān)心區(qū)域重疊的區(qū)域，并且通過執(zhí)行圖25的流程圖，在各個關(guān)心 區(qū)域中合成重疊區(qū)域。
[0143] 因此，通過第三實施例的結(jié)構(gòu)，即使在所設(shè)置的關(guān)心區(qū)域重疊的條件下，也維持了 各個關(guān)心區(qū)域的圖像的一致性、減少讀出的數(shù)據(jù)量并且能夠增大幀頻。
[0144] 盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的 典型實施例，并且能夠在所公開的范圍內(nèi)進行各種修改和變形。此外，這里說明的實施例可 以相互組合。注意，盡管這里公開了涉及到4個關(guān)心區(qū)域的示例，但是在本發(fā)明中關(guān)心區(qū)域 的數(shù)量不受限制，并且本發(fā)明可以應(yīng)用于存在2個以上關(guān)心區(qū)域的情況。此外，盡管說明了 具有寬度1000像素乘以高度1000像素的拍攝圖像的示例，但是本發(fā)明的攝像設(shè)備不限于 這個像素數(shù)量。
[0145] 其它實施例
[0146] 本發(fā)明的實施例還可以由一種系統(tǒng)或者設(shè)備的計算機讀出并且執(zhí)行記錄于存儲 介質(zhì)（例如，非易失性計算機可讀取的存儲介質(zhì)）上的計算機可執(zhí)行的指示以進行本發(fā) 明的一個或者多個以上說明的實施例的多個功能而實現(xiàn)，還可以通過一種方法實現(xiàn)，該方 法由一種系統(tǒng)或者設(shè)備的計算機通過例如讀出并且執(zhí)行存儲介質(zhì)上的計算機可執(zhí)行的指 示以進行一個或者多個以上說明的實施例的功能而進行。計算機可以包括中央處理單元 (CPU)、微處理單元（MPU)或者其它電路中的一個或多個，并且可以包括獨立的計算機或者 獨立的計算機處理器的網(wǎng)絡(luò)?？梢詫⒂嬎銠C可執(zhí)行的指示例如通過網(wǎng)絡(luò)或者存儲介質(zhì)提供 給計算機。存儲介質(zhì)可以包括，例如硬盤、隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、分布 式計算系統(tǒng)的存儲、光盤（諸如高密度磁盤（CD)、數(shù)字通用光盤（DVD)或藍光（BD)TM)、閃 速存儲器、存儲卡等中的一個或多個。
[0147] 盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的 典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功 能。
【權(quán)利要求】
1. 一種攝像設(shè)備，包括： 讀出區(qū)域設(shè)置器，用于設(shè)置從圖像傳感器讀出圖像信號的讀出區(qū)域，以在由要輸出的 圖像信號形成的圖像中維持所述圖像傳感器的攝像區(qū)域內(nèi)的多個關(guān)心區(qū)域中的各關(guān)心區(qū) 域的形狀； 傳感器讀出控制器，用于控制從所述圖像傳感器的所述讀出區(qū)域的像素信號的讀出； 以及 輸出信號生成器，用于基于通過所述傳感器讀出控制器所讀出的像素信號生成要輸出 的圖像信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其中，所述讀出區(qū)域設(shè)置器將由在預(yù)定的正交XY 坐標系中的所述多個關(guān)心區(qū)域的各個坐標中的最小X坐標值和最大X坐標值以及最小Y坐 標值和最大Y坐標值所圍繞的區(qū)域設(shè)置為所述讀出區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其中，所述讀出區(qū)域設(shè)置器將排除了以下區(qū)域的 區(qū)域設(shè)置為所述讀出區(qū)域：X坐標值在所述多個關(guān)心區(qū)域的X坐標范圍以外的區(qū)域以及Y 坐標值在所述多個關(guān)心區(qū)域的Y坐標范圍以外的區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的攝像設(shè)備，其中，還包括像素信號存儲器，用 于存儲從所述圖像傳感器讀出的像素信號中所述多個關(guān)心區(qū)域各自的像素信號； 其中，所述輸出信號生成器基于所述像素信號存儲器中所存儲的像素信號生成輸出圖 像信號以使得維持所述各關(guān)心區(qū)域的形狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其中，所述輸出信號生成器基于所述像素信號存 儲器中所存儲的像素信號生成所述輸出圖像信號以使得維持所述各關(guān)心區(qū)域的形狀并且 使得基于生成的輸出圖像信號所形成的圖像的大小變?yōu)樽钚　?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其中，所述輸出信號生成器基于所述像素信號存 儲器中所存儲的像素信號生成所述輸出圖像信號，以使得與包含相互重疊的范圍的所述關(guān) 心區(qū)域相對應(yīng)的圖像變成針對各個所述關(guān)心區(qū)域獨立并且不相互重疊的圖像。
7. ~種攝像系統(tǒng)，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1?6中的任一項所述的攝像設(shè)備； 鏡頭；以及 關(guān)心區(qū)域設(shè)置器，所述關(guān)心區(qū)域設(shè)置器用于輸入用于設(shè)置所述多個關(guān)心區(qū)域的信號。
【文檔編號】H04N5/378GK104113711SQ201410160492
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月19日
【發(fā)明者】磯部真吾 申請人:佳能株式會社