[发明专利]图像捕捉装置和图像捕捉方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像捕捉装置和图像捕捉方法，具体涉及使用高速图像传 感器捕捉图像的图像捕捉装置和图像捕捉方法。

背景技术

在过去，可以高速捕捉图像的高速摄像机已经公知。例如，一种摄像 机通过把将被以高速率处理的每幅图像的图像大小转换为标准图像大小的 1/4并且将这样的四幅图像放在常规速率的图像中而实现了高速图像捕捉 (见专利文献“日本专利特开平8-88833”)。另一种摄像机使用如下电 路结构实现了高速图像捕捉，所述电路结构并行地处理从传感器接收到的 数据，以增大每单位时间的处理量(见专利文献“日本专利特开平8- 251492”)。

然而，在专利文献“日本专利特开平8-88833”或专利文献“日本专 利特开平8-251492”中描述的高速图像捕捉针对于将所捕捉的图像存储在 诸如VTR或半导体存储器之类的存储设备中，以慢动作再现所捕捉的图 像，并分析非常高速的动作，并且设备自身具有复杂的结构并且很昂贵。 因此，从便携性和功耗的观点来看，难以把如在专利文献1或专利文献2 中描述的高速图像捕捉系统应用于作为家用设备而广泛普及的便携式图像 捕捉设备、所谓的摄录机(设备的产品名，其中摄像机和录像机被集成在 一个单元中)、数码相机等等。

参考图1，将描述考虑到这些点而设计的图像捕捉装置。图1所示的 结构具有与现有摄录机相同的结构。换言之，图1所示的图像捕捉装置 100包括图像传感器101、预处理电路102、相机信号处理电路103、转换 处理部分104、压缩解压缩电路105、存储器控制电路106、存储器107、 显示处理电路108、压缩解压缩电路109、记录设备控制电路110、记录设 备111、显示部分112和控制部分113。

图像传感器101可以选择高速图像捕捉模式或常规图像捕捉模式，在 高速图像捕捉模式中图像传感器101基于NTSC规范以60fps(场/秒)或 更高的第一画面速率(也称作帧速率)读取信号，在常规图像捕捉模式中 图像传感器101以常规的第二画面速率读取信号。高速图像捕捉模式下的 画面速率是240fps，这是常规速率的四倍。图像传感器101配备有CDS (相关双采样)和A/D变换器，并且图像传感器101输出所捕捉的图像数 据。

预处理电路102对从图像传感器101输出的所捕捉图像数据执行诸如 阴影校正之类的光学校正处理，并输出数字图像信号。相机信号处理电路 103对从预处理电路102接收到的所捕捉图像数据执行诸如白平衡调节处 理之类的相机信号处理。

变换处理部分104执行显示抽取和大小调节，以将从相机信号处理电 路103接收到的图像信号转换为具有适合于显示部分112的显示的画面速 率和画面大小的图像信号。仅当从相机信号处理电路103接收到的图像信 号被输出到显示处理电路108时执行显示抽取。显示抽取从由图像捕捉装 置100在高速图像捕捉模式下捕捉的图像信号的单位时间的场数中进行抽 取，以达到在显示设备的显示标准中定义的每单位时间的场数(在这种情 况下是60fps)。

压缩解压缩电路105根据静态图像编码系统(例如JPEG(联合图像 专家组)等)对从变换处理部分104接收到的所捕捉图像数据执行压缩编 码处理。另外，压缩解压缩电路105对从存储器控制电路106提供的静态 图像的经编码数据执行解压缩解码处理。存储器控制电路106控制对存储 器107写入图像数据和从存储器107读取图像数据。存储器107是FIFO (先入先出)型缓冲存储器，其临时存储从存储器控制电路106接收到的 图像数据，并且例如SDRAM(同步动态随机存取存储器)等被用于存储 器107。

显示处理电路108根据从变换处理部分104或压缩解压缩电路109接 收到的图像信号生成将在显示部分112上显示的图像信号，将该信号提供 给显示部分112，并且使其显示图像。显示部分112例如包括LCD(液晶 显示器)并且显示正在捕捉的通过相机的图像或者已经记录在记录设备 111中的数据的再现图像。

压缩解压缩电路109根据运动图像编码系统(例如MPEG(运动图像 专家组)等)对从变换处理部分104接收到的图像数据执行压缩编码处 理。另外，压缩解压缩电路109对从记录设备111提供的运动图像的经编 码数据执行解压缩解码处理，并将由此得到的数据输出到显示处理电路 108。显示部分112显示从显示处理电路108接收到的运动图像。