專利名稱:數(shù)字圖象收集系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及一種成象系統(tǒng)，而特別涉及一種使用“智能”攝象機(jī)的成象系統(tǒng)。智能攝象機(jī)能與一種起攝象傳感器作用的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)一起使用。該動(dòng)態(tài)RAM攝象傳感器能使整個(gè)數(shù)個(gè)系統(tǒng)被實(shí)施應(yīng)用。
成象系統(tǒng)能在多種情況下使用。范圍包括從保安系統(tǒng)直到自動(dòng)操縱系統(tǒng)。一般地說(shuō)，任何其圖象需要被傳送至一個(gè)中心或者可選擇的地方的成象系統(tǒng)都能使用本發(fā)明。
在已知的系統(tǒng)中，例如，閉路電視系統(tǒng)中，由諸如視象管的攝象單元攝取圖象，然后通過(guò)同軸電纜將其以模擬的方式傳送至一站。任何需要進(jìn)行的處理通常在該站進(jìn)行。這就是在一個(gè)一般配備有一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以及計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)距離中心站來(lái)執(zhí)行任何必須的處理功能。來(lái)自攝象機(jī)的輸出也可以在通信線路上被傳輸之前轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。通信線路的帶寬確定了這種類型的系統(tǒng)的進(jìn)一步限制和費(fèi)用。
在保安系統(tǒng)中使用運(yùn)動(dòng)檢測(cè)軟件或硬件，以指示在給定的觀察空間里出現(xiàn)入侵者或某些騷擾，這也是眾所周知的。這些已知的系統(tǒng)通常使用一遙控的攝象機(jī)，該攝象機(jī)經(jīng)過(guò)一通信線路與中央觀察和處理設(shè)備連通。中央處理設(shè)備用計(jì)算機(jī)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。在攝象機(jī)和設(shè)備之間要求的通信帶寬可能需要幾個(gè)兆赫的數(shù)量級(jí)，以提供按照這些種類的情況所要的實(shí)時(shí)分析。此外現(xiàn)有的攝象機(jī)僅提供一模擬輸出需要一模/數(shù)變換器來(lái)提供計(jì)算機(jī)處理所需的數(shù)字格式。
一種已知的提供數(shù)字輸出的成象設(shè)備是一種在帕金森申請(qǐng)的美國(guó)書第4441125號(hào)中所公開(kāi)的具有透明窗的動(dòng)態(tài)RAM。這種攝象傳感器使用動(dòng)態(tài)RAM的光敏半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件以提供一黑白圖象，或者它能被使用以提供一可變的灰度級(jí)輸出。上述這種攝象傳感器用于較低的成本應(yīng)用上，諸如機(jī)器人和玩具上。它與其他諸如視象管和CCD(充電耦合器件)之類的成象器件相比更便宜和尺寸較小。帕金森的說(shuō)明書敘述了作為攝象傳感器的動(dòng)態(tài)RAM的操作的各種模式。傳感器的靈敏度能用變更掃描陣列的速度來(lái)控制，或用改變確定RAM單元的邏輯狀態(tài)的閾值來(lái)控制。通過(guò)掃描這些具有遵循一重復(fù)電壓梯級(jí)程序的閾值的單元，一圖象的灰度能被確定。這也可以不同的速度(周期)來(lái)掃描該單元陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明通過(guò)提供一新穎的方法克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該方法為操縱使用動(dòng)態(tài)RAM的攝象傳感器和一使用攝象機(jī)或攝象器的成象單元進(jìn)行工作，該攝象器件具有賦予實(shí)際攝象器件自主的與攝象器件有關(guān)的處理能力，以提供一“智能”攝象機(jī)。于是該智能攝象機(jī)能在一提供了與基站進(jìn)行智能的雙向通信的系統(tǒng)中使用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種使用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)攝象傳感器的圖象獲取方法，該攝象傳感器有一透明窗，通過(guò)該窗有一透鏡能將圖象聚焦在所述動(dòng)態(tài)RAM攝象傳感器的照射敏感單元的陣列上，該圖象獲取方法包括的步驟如下將所述動(dòng)態(tài)RAM的諸單元設(shè)定在完全充電狀態(tài)，掃描所述攝象傳感器以提供一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象，將所述一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象存儲(chǔ)在緩沖器里，以及對(duì)所述一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象進(jìn)行處理，以提供成象器件的連續(xù)掃描之間的差異的量度，從而形成各象素的二進(jìn)制編碼的亮度級(jí)，以構(gòu)成一圖象的單個(gè)幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一智能攝象機(jī)，該智能攝象機(jī)包括光傳感器裝置、用以提供所述光傳感器裝置的數(shù)字輸出的裝置、用以處理所述數(shù)字輸出的裝置和用以提供所述數(shù)字輸出的外部通信的裝置。
在本發(fā)明的再一個(gè)另外方面，提供了一成象系統(tǒng)，該成象系統(tǒng)包括一智能攝象機(jī)裝置、基站裝置和用以在所述智能攝象機(jī)裝置和所述基站裝置之間進(jìn)行聯(lián)系的裝置，該攝象機(jī)裝置包括光傳感器裝置、用以提供所述光傳感器裝置的數(shù)字輸出的裝置、用以處理所述數(shù)字輸出的裝置和用以提供所述數(shù)字輸出的外部通信的裝置，該基站裝置包括輸入和輸出裝置。
本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例將參照下面的附圖來(lái)說(shuō)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的攝象傳感器的示意方框圖;
圖2(a)和(b)是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的智能攝象機(jī)的實(shí)施例的示意方框圖;
圖3和4是更詳細(xì)說(shuō)明圖2(a)和(b)的示意方框圖;
圖5是使用圖2的智能攝象機(jī)的成象系統(tǒng)的示意方框圖圖6是圖5的系統(tǒng)中攝象機(jī)操作的程度邏輯的實(shí)施例的流程圖;
圖7是使用于圖5的系統(tǒng)中的基站的示意方框圖;以及圖8是使用于圖5的系統(tǒng)中的汽車的或本地基站的示意方框圖。
參閱圖1，圖象是由透鏡2聚焦在傳感器3上，傳感器3使用例如在美國(guó)書第4441125號(hào)中公開(kāi)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。這是由接口電子線路4掃描，以獲得帶有多個(gè)強(qiáng)度變化的圖象，在本情況下強(qiáng)度變化為八級(jí)灰度級(jí)。在所述美國(guó)說(shuō)明書中所公開(kāi)的動(dòng)態(tài)RAM攝象傳感器提供了一代表一比特單元黑值或白值的輸出。傳感器3被連接至用作臨時(shí)存儲(chǔ)緩沖器9的8個(gè)64K×1位動(dòng)態(tài)RAM8，以提供使用64K×1位動(dòng)態(tài)RAM的八級(jí)灰度級(jí)。電路6準(zhǔn)許這樣一工作程序，能使得預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度的圖象的初始曝光被寫入緩沖器9的第一RAM8。曝光時(shí)間長(zhǎng)度變化的后來(lái)的諸曝光然后被寫入接連的其余RAM8中。通過(guò)例如以線性的或幾何的時(shí)序增加曝光時(shí)間長(zhǎng)度，能獲得一系列八級(jí)，從而提供一灰度級(jí)。曝光時(shí)間長(zhǎng)度和連續(xù)的諸曝光之間的關(guān)系是處在微處理機(jī)(未示出)的軟件控制之下。在臨時(shí)存儲(chǔ)緩沖器9中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)于是被用來(lái)提供具有所需八個(gè)可能亮度級(jí)的單個(gè)圖象幀，然后通過(guò)這些亮度級(jí)各象素被編碼為3位1的互補(bǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。這可以通過(guò)使用一8至3優(yōu)先編碼器10來(lái)完成。結(jié)果的圖象數(shù)據(jù)然后被引導(dǎo)至諸視頻RAM11，準(zhǔn)備為進(jìn)一步處理存儲(chǔ)起來(lái)或者準(zhǔn)備作顯示。
諸視頻RAM11由12個(gè)64K×1動(dòng)態(tài)RAM組成，這些RAM與作臨時(shí)存儲(chǔ)用的緩沖器9中使用的RAM的型式相同。這些RAM是以一4×3矩陣的形式排列，使之有可能以64K圖象象素存儲(chǔ)四個(gè)幀，其中各象素是用3位二進(jìn)制數(shù)據(jù)代表。諸視頻RAM于是可由某個(gè)外部器件存取，以數(shù)字格式提供圖象。使用4×3矩陣通過(guò)用微處理機(jī)也能完成另外的處理。這可以包括各個(gè)幀間的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)或?qū)D象數(shù)據(jù)的處理，以提供帶寬壓縮。
提供灰度級(jí)的另一個(gè)方法并不要求在存儲(chǔ)RAM的數(shù)目與所需的灰度級(jí)的數(shù)目之間有一對(duì)一的關(guān)系(如上所述)，也就是說(shuō)，對(duì)于32級(jí)灰度級(jí)，在這種系統(tǒng)中將需要32個(gè)64K×1位存儲(chǔ)器件。然而，這可以通過(guò)包括一如圖4所示的灰度級(jí)差異控制器而減少至5個(gè)(32＝25)64K×1位RAM。這技術(shù)涉及將存儲(chǔ)陣列的電平一開(kāi)始置位于對(duì)應(yīng)于一純白景色的全部“1”。掃描是按先前的技術(shù)方式進(jìn)行，但各掃描的二進(jìn)制值現(xiàn)在通過(guò)差異控制器與各象素以前的掃描值依次進(jìn)行比較，以確定差異。在存儲(chǔ)陣列中適當(dāng)?shù)亩M(jìn)制數(shù)字于是被改變至對(duì)應(yīng)于測(cè)得的差異。從而在傳感器陣列的第32個(gè)掃描的未端，存儲(chǔ)陣列將反射確定的灰度級(jí)作為存儲(chǔ)的5位二進(jìn)制數(shù)。這技術(shù)節(jié)約了所需的存儲(chǔ)器，并且不需要2n電平至n位的編碼器。
差異控制器包含計(jì)數(shù)器、多路調(diào)制器和按下列操作程序的邏輯。一開(kāi)始置位于全部“1”的計(jì)數(shù)器隨著圖象陣列的各連續(xù)的掃描被減小。圖象陣列的掃描與和圖象陣列的有關(guān)象素相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)元素的尋址同步。由圖象陣列讀出的象素的值被用以激勵(lì)存儲(chǔ)陣列的寫控制線。因此計(jì)數(shù)器中的數(shù)值被寫入或未被寫入依賴于是一“1”(未改變)還是一“0”(改變)是否已經(jīng)從適當(dāng)?shù)南笏刈x出。在32步驟的掃描程序(在本情況中)的未尾，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)已確定的32級(jí)灰度級(jí)作為各象素的一5位二進(jìn)制值。
如上述美國(guó)專利中所公開(kāi)的，攝象傳感器的靈敏度能通過(guò)改變提供給轉(zhuǎn)換了的存儲(chǔ)器件的傳感放大器的閾值來(lái)變更。另外，靈敏控制也能通過(guò)改變掃描速率來(lái)提供。對(duì)于本發(fā)明的傳感器的這些特點(diǎn)和操作情況，從而提供了一個(gè)帶有數(shù)字輸出的具有可變的靈敏度和可控亮度分辨率的圖象傳感器。
智能攝象機(jī)的兩個(gè)實(shí)施例的方框圖示于圖2(a)和(b)中。圖2(a)表示使用一電荷耦合器件(CCD)或視象管作為由激勵(lì)電路22激勵(lì)的攝象傳感器20的模擬實(shí)施例。攝象機(jī)的模擬輸出由一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)24轉(zhuǎn)換成由組件26處理的數(shù)字格式，該組件26然后通過(guò)接口28與外界進(jìn)行雙向通信。
圖2(b)使用一攝象傳感器30，該攝象傳感器30具有數(shù)字輸出(如參閱圖1所述)。激勵(lì)器電路和處理組件32被組合在一單個(gè)方框里，該方框可包括一微處理機(jī)和輔助的邏輯。組件34提供一與外界連通的雙向數(shù)字接口。
圖3更詳細(xì)地示出了圖2(a)中的模擬實(shí)施例。CCD攝象機(jī)40將其模擬輸出在被饋送至模/數(shù)變換器44之前提供給垂直/水平分離器42。存儲(chǔ)微型組件46存儲(chǔ)來(lái)自攝象機(jī)40的圖象的數(shù)字化數(shù)值。微處理機(jī)48通過(guò)總線47與存儲(chǔ)器46連通。這存儲(chǔ)微型組件46至少存儲(chǔ)兩幀由象素比較器電路50處理的圖象。兩連續(xù)的幀的圖象被分別饋送至象素比較器52和54。這些比較器52和54能在各單個(gè)象素、行或塊的基礎(chǔ)上比較圖象，在計(jì)數(shù)器56和58中提供記數(shù)。這些比較的結(jié)果然后在水平和/或垂直消隱間隔期間存儲(chǔ)在微處理機(jī)48里。在微處理機(jī)48的控制下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié)控制環(huán)境光情況的比較靈敏度的參數(shù)。
象素比較器50以高速工作，以能達(dá)到每秒50幀的總處理能力。因此它以脫離微處理機(jī)48的實(shí)時(shí)工作，以在其速度能力范圍內(nèi)執(zhí)行軟件支持和功能控制，這一硬件比較器50和微處理機(jī)48的組合，在攝象機(jī)處提供一實(shí)時(shí)圖象處理環(huán)境。微處理機(jī)48根據(jù)視情況而變化的容許的象素、行或塊所選擇的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。這些參數(shù)是在軟件控制下和外部控制下(經(jīng)過(guò)緩沖器和多路調(diào)制器68)。
如果微理處48檢測(cè)到一相關(guān)的情況，例如指示在保安環(huán)境中的侵入的動(dòng)作，微處理機(jī)48能將這事實(shí)發(fā)信號(hào)至外界，其路徑是通過(guò)RS232/422激勵(lì)器60、調(diào)制解調(diào)器62、提供TTL(晶體管晶體管邏輯或+5V邏輯‘1’)輸出的緩沖器64或發(fā)出一本地警報(bào)輸出的輸出激勵(lì)器66。這些輸出器件能發(fā)出警報(bào)情況的檢測(cè)信號(hào)和/或作為數(shù)字輸出發(fā)送圖象。攝象機(jī)輸出也能從線路61作為模擬信號(hào)提供。
輸出信號(hào)于是能促使一外部器件(見(jiàn)圖5、7或8)。經(jīng)過(guò)緩沖器和多路調(diào)制器68與智能攝象機(jī)連通。這些緩沖器68也能提供來(lái)自例如煙塵檢測(cè)器、壓力或接觸開(kāi)關(guān)、或其他攝象傳感器的其他傳感器的輸入。
微處理機(jī)48也能控制自動(dòng)撥號(hào)電路70，在檢測(cè)到火警或入侵情況時(shí)撥通相關(guān)的緊急設(shè)備。
攝象機(jī)也能配備聲音電路72，該聲音電路從揚(yáng)聲器和話筒74提供的有聲輸入或輸出。這有聲的輸入/輸出能由微處理機(jī)48進(jìn)行處理，例如，檢測(cè)到火警中人的存在，或經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器62直接輸入/輸出以提供雙向接觸。
參照?qǐng)D1所述的攝象傳感器可以裝在圖2(b)中所示類型的智能攝象機(jī)中。這在圖4中更詳?shù)厥境觥腞AM攝象傳感器80來(lái)的數(shù)字輸出被連接至存儲(chǔ)微型組件82，該攝象傳感器80具有由透鏡81聚焦在其上的圖象。存儲(chǔ)微型組件82與微處理機(jī)84和象素比較器86相連接。象素比較器86也受微處理機(jī)84的控制(如總線87所示)。微處理機(jī)84通過(guò)總線也能進(jìn)一步與一半導(dǎo)體或其他隨機(jī)存取存儲(chǔ)器件相連接，或與磁盤相連接。
在軟件控制下微處理機(jī)調(diào)整攝象機(jī)的工作以提供多種功能，在功能中有控制象素比較器的功能，該比較器是一硬件器件，包括以比單獨(dú)用微處理機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的速度為高的速度進(jìn)行工作以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的電路。攝象傳感器然后通過(guò)線路89由激勵(lì)器88控制，該激勵(lì)器88繼而由微處理機(jī)84以上述參閱圖1所述的方式協(xié)同灰度級(jí)差異控制器85來(lái)控制。
電路88也包括“消除擾頻”(de-scramble)電路。這電路校正動(dòng)態(tài)RAM(作為一圖象陣列)的那些缺陷，例如圖象是由二個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的陣列組合而成的，單元的完全充電狀態(tài)在需要執(zhí)行邏輯轉(zhuǎn)換的諸分開(kāi)的陣列中可以是一邏輯不同的數(shù)值和/或諸陣列是非直線性的。接著存儲(chǔ)器被連接至外緩沖器90以提供一并行數(shù)字輸出，或連接至DAC98以提供一模擬輸出。微處理機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器94或RS232/422激勵(lì)器92提供一串行輸出。
智能攝象機(jī)的操作是由軟件控制，該軟件可以是機(jī)內(nèi)自己的軟件的，或者是通過(guò)由緩沖器100接收的來(lái)自某外部源的通信進(jìn)行修改的。
圖6表示一保安設(shè)施的一可能的程序的順序。邏輯采取這樣的形式即存儲(chǔ)器存儲(chǔ)兩幀幀1和幀2。當(dāng)每一個(gè)新幀被產(chǎn)生時(shí)這些幀被交替地寫入。幀1被被數(shù)字化(步驟1)，與幀2比較且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(步驟2)。微處理機(jī)將結(jié)果與對(duì)于為給定的周圍情況例如每行5%充電的情況選擇而設(shè)定的靈敏度進(jìn)行比較(步驟3)。如果有任何確定的差異(步驟4)(“是”輸出)，微處理機(jī)就按步驟9-12的次序，否則執(zhí)行下一個(gè)步驟(步驟5)。這意味著在“起動(dòng)”時(shí)邏輯將自動(dòng)地指示出一個(gè)差異。由于幀2在初始未被存儲(chǔ)。這可以用作由攝象機(jī)軟件和/或基站(將在下面敘述)進(jìn)行的操作檢驗(yàn)。幀2被數(shù)字化且與存儲(chǔ)的幀1比較(步驟5和6)。微處理機(jī)根據(jù)靈敏度再比較結(jié)果(步驟7)。如果有任何確定的差異(步驟8)(“是”輸出)，微處理機(jī)就遵循步驟9-12的次序，否則根據(jù)新幀1重復(fù)步驟1-8的次序。
步驟9-12的次序是可變的。微處理機(jī)決定采取行動(dòng)的路徑(步驟9)。這可包括遙控單元的自動(dòng)撥號(hào)和指示已經(jīng)檢測(cè)到差異的警報(bào)信號(hào)的傳輸(步驟10)。此后可以是最后幀的傳輸或等待來(lái)自下面將敘述的一外“基站”的某一回答。攝象機(jī)能變成為在外基站的控制下(步驟11)。攝象機(jī)在外部控制(“否”輸出)下能保持到作出恢復(fù)正常操作(“是”輸出)的決定時(shí)為止(步驟12)。在后者的情況下，操作在順序的開(kāi)始(步驟1)重新開(kāi)始且照以前一樣繼續(xù)進(jìn)行。
由此提供了一智能攝象機(jī)，即，攝象傳感器與包括在微處理機(jī)里的和/或象素比較器電路里的處理裝置相耦合以提供在這種情形中用作為保安系統(tǒng)或其他形式的監(jiān)視、遙控檢測(cè)、醫(yī)學(xué)應(yīng)用等等的一種多用途和廉價(jià)的部件。微處理機(jī)或象素比較器電路里的提供運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的內(nèi)含物具有幾個(gè)在以前任何已有技術(shù)中所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)攝象機(jī)在保安系統(tǒng)中被用作為攝象傳感器時(shí)，處理可以在攝象機(jī)處而不是象現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備那樣在某一遙遠(yuǎn)的場(chǎng)所進(jìn)行，因此只需要對(duì)例如景象中變化進(jìn)行通信，而這可以在比任何現(xiàn)有技術(shù)器件所需的帶寬頻道狹得多的帶寬頻道上通信。因此使用調(diào)制解調(diào)器輸出或其他狹帶頻道可以采用標(biāo)準(zhǔn)電話線。這也并不妨礙使用例如光纖或同軸電纜那樣的更寬頻帶的頻道，而能提供必要的多功能性，從而使智能攝象機(jī)能在多種情形中使用。
智能攝象機(jī)能裝在一如圖5和7所示的成象系統(tǒng)里，該成象系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)智能攝象機(jī)102，這些攝象機(jī)102通過(guò)各自的雙向線路104與基站106連接，該基站106可連接至一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視器108，該監(jiān)視器能使來(lái)自各自攝象機(jī)的圖象或控制各攝象機(jī)的參數(shù)被顯示出來(lái)?；?06也能配備一操作鍵盤109或在現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何類似的輸入器件。
基站也可與本地或移動(dòng)基站110相連接，該基站110與一智能攝象機(jī)結(jié)合能提供一電視電話控制臺(tái)。在攝象機(jī)和基站之間的線路104可以是一3千赫的電話線路、一64千赫的ISDN線路、一光纖線路或一專用自動(dòng)小交換機(jī)或任何其他電磁的例如無(wú)線電或微波、無(wú)線聯(lián)系?；?06是由載有必需數(shù)目的電路的線路板槽112組成，以適應(yīng)系統(tǒng)的所需的容量，同時(shí)也提供可擴(kuò)展的能力。
在基站的一個(gè)操作員能簡(jiǎn)單地監(jiān)視在遙控的智能攝象機(jī)監(jiān)視下所發(fā)生的事件，或能通過(guò)改變由智能攝象機(jī)執(zhí)行的程序步驟主動(dòng)干預(yù)其功能。同樣地，基站可以是在計(jì)算機(jī)的控制之下而無(wú)具體的人的干預(yù)。這取決于所使用的系統(tǒng)的用途。
雖然雙向線路提供最大的多功能性，但這并不排除使用單向線路，那時(shí)攝象機(jī)將以機(jī)內(nèi)的模式進(jìn)行操作。
一種可能的基站結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展方框圖在圖8中示出。這是圖5的汽車基站110的一方框圖。
汽車基站的主要部件是中央處理單元(C.P.U.)120、圖示處理器122和算術(shù)邏輯單元(A.L.U.)124。CPU 120經(jīng)過(guò)地址和數(shù)據(jù)總線與包括程序只讀存儲(chǔ)器ROM126和RAM130的存儲(chǔ)器125相聯(lián)系，以及與調(diào)制解調(diào)器/激勵(lì)器132相聯(lián)系。圖示處理器122具有與視頻和圖象存儲(chǔ)RAM134相聯(lián)系的地址、數(shù)據(jù)和控制總線。ALU124是與用于圖象處理的圖示處理器122一起使用，并經(jīng)過(guò)復(fù)式雙向緩沖器136與RAM134相聯(lián)系。鎖存器138控制適當(dāng)?shù)腁LU功能的選擇。ALU124的輸出激勵(lì)視頻模轉(zhuǎn)換器(DAC)140以提供視頻輸出。
用戶通過(guò)鍵盤142控制汽車基站的操作。用戶能給一定的目的地?fù)芴?hào)并也能執(zhí)行各種例如快速鏡頭變焦或包括帶有文字的圖象等的功能的選擇。緩沖器144提供在CPU 120、圖示處理器122、ALU 124(經(jīng)過(guò)鎖存器138)或存儲(chǔ)器125(經(jīng)過(guò)譯碼邏輯146)之間的接口。譯碼邏輯146也提供圖示處理器122的功能控制。
圖8的基站于是能經(jīng)過(guò)線路104與基站106一起被連接至一輔助的基站，以提供一電視電話線路。
智能攝象機(jī)能在例如民用的、工業(yè)用、司法的或軍用的保安設(shè)施中使用。同樣地，攝象傳感器能對(duì)除了可見(jiàn)輻射光以外的例如紅外線或紫外線敏感，可在遙控檢測(cè)或夜視活動(dòng)中使用。也能使用一種低亮度級(jí)攝象傳感器。通過(guò)設(shè)有供智能攝象機(jī)使用的外部聯(lián)系，一個(gè)以上的攝象傳感器能由一個(gè)智能攝象機(jī)源來(lái)操作。這在遙控檢測(cè)環(huán)境中特別有好處。這里攝象機(jī)能被裝載在任何適當(dāng)?shù)闹T如寧宙飛船那樣的運(yùn)載工具，例如在地球軌道內(nèi)的人造衛(wèi)星、空中的運(yùn)輸工具例如飛機(jī)或小型飛船，潛水艇、船或陸上車輛。
通過(guò)在攝象機(jī)中提供智能，得到了一種廉價(jià)和有效的成象系統(tǒng)。攝象傳感器。智能攝象機(jī)或裝有智能攝象機(jī)的系統(tǒng)的應(yīng)用范圍是非常廣的。因此應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的上述諸實(shí)施例并不限制本發(fā)明的精神和范圍，而僅僅作為實(shí)例而已。對(duì)于本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的實(shí)施例也是很容易明白的。
權(quán)利要求
1.一種使用動(dòng)態(tài)存取存儲(chǔ)器(RAM)作為攝象傳感器的圖象獲取方法，該攝象傳感器有一透明窗，通過(guò)該窗有一透鏡能將圖象聚焦在所述動(dòng)態(tài)RAM的照射敏感單元的陣列上，其特征在于，該圖象獲取方法包括下列步驟(i)將所述動(dòng)態(tài)RAM的諸單元設(shè)定在完全充電狀態(tài)；(ii)掃描所述攝象傳感器以提供一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的數(shù)字圖象；(iii)將所述一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)緩沖器里；(iv)對(duì)所述一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象進(jìn)行處理，以提供一作為結(jié)果產(chǎn)生的具有多個(gè)亮度級(jí)的圖象的單個(gè)幀，以及(v)將結(jié)果的圖象單個(gè)幀存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置里。
2.一種數(shù)字?jǐn)z象傳感器，其特征在于，該傳感器包括(ⅰ)一具有一透明窗的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)攝象傳感器，通過(guò)該窗有一透鏡能將圖象聚焦在所述動(dòng)態(tài)RAM的照射敏感單元的陣列上;(ⅱ)用以將所述動(dòng)態(tài)RAM的諸單元設(shè)定為完全充電狀態(tài)的裝置;(ⅲ)用以以一順序的步驟掃描動(dòng)態(tài)RAM，以提供一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象的裝置(ⅳ)用以將所述一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象存儲(chǔ)起來(lái)的裝置;(ⅴ)用以對(duì)所述一系列的可變曝光時(shí)間長(zhǎng)度的圖象進(jìn)行處理，以提供一作為結(jié)果產(chǎn)生的具有多個(gè)亮度級(jí)的圖象的單個(gè)幀的裝置;以及(ⅵ)用以存儲(chǔ)該結(jié)果的圖象的單個(gè)幀的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的數(shù)字?jǐn)z象傳感器，其特征在于，該傳感器還包括用以存儲(chǔ)圖象的多個(gè)幀的裝置。
4.一種智能攝象機(jī)，其特征在于，該攝象機(jī)包括(ⅰ)用以提供圖象的成象裝置;(ⅱ)用以提供成象裝置的數(shù)字輸出的裝置;(ⅲ)用以存儲(chǔ)所述成象裝置的數(shù)字輸出的裝置;(ⅳ)用以處理所述成象裝置的數(shù)字輸出，以提供一結(jié)果，且對(duì)該結(jié)果響應(yīng)的處理裝置;以及(ⅴ)用以根據(jù)所述響應(yīng)傳遞一輸出的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，其中成象裝置是一如權(quán)利要求
2所述的數(shù)字?jǐn)z象傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，其中成象裝置是一模擬成象器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，其中處理裝置包括一微處理機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，其中所述處理裝置還包括用以比較連續(xù)的幀的圖象的象素的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，其中用以提供一輸出的裝置包括一調(diào)制解調(diào)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，其中用以提供一輸出的裝置還包括一數(shù)字接口。
11.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的智能攝象機(jī)，其特征在于，該攝象機(jī)還包括用以接收來(lái)自外部源的數(shù)字信息的裝置。
12.一種成象系統(tǒng)，其特征在于，該成象系統(tǒng)包括(ⅰ)一基站，其輸入和輸出裝置與人工或自動(dòng)操作控制裝置相連通;(ⅱ)一個(gè)或多個(gè)智能攝象機(jī)裝置，各攝象機(jī)是如權(quán)利要求
4所述的攝象機(jī);以及(ⅲ)用以將所述基站與所述攝象機(jī)連接以提供通信通道的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的成象系統(tǒng)，其特征在于，其中所述智能攝象機(jī)是一如權(quán)利要求
2所述的數(shù)字?jǐn)z象傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12或13所述的成象系統(tǒng)，其特征在于，其中所述智能攝象機(jī)在所述處理裝置中包括一用以檢測(cè)連續(xù)的幀之間運(yùn)動(dòng)的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的成象系統(tǒng)，其特征在于，其中通信裝置包括一電話線路。
16.一種成象系統(tǒng)，其特征在于，該成象系統(tǒng)包括一基站，其輸入和輸出裝置與人工或自動(dòng)操作控制裝置相連通;一個(gè)或多個(gè)智能攝象機(jī)裝置，各攝象機(jī)是如權(quán)利要求
11所述的攝象機(jī);以及用以將所述基站與所述攝象機(jī)連接以提供雙向通信通道的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的成象系統(tǒng)，其特征在于，其中所述智能攝象機(jī)是一如權(quán)利要求
2所述的動(dòng)態(tài)RAM。
18.根據(jù)權(quán)利16或17所述的成象系統(tǒng)，其特征在于，其中所述智能攝象機(jī)在所述處理裝置中包括一用以檢測(cè)連續(xù)的幀之間運(yùn)動(dòng)的裝置。
專利摘要
動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器攝象傳感器協(xié)同激勵(lì)器/ 消除擾頻電路、微處理機(jī)和灰度級(jí)差異控制器提供一 數(shù)字圖象。該圖象由象素比較器和微處理機(jī)處理，以 檢測(cè)圖象幀間的變化。檢測(cè)到的變化的結(jié)果和/或 圖象能通過(guò)接口傳送，另一接口提供外部源與攝象機(jī) 的通信。用聲音電路和揚(yáng)聲器/話筒也能通過(guò)各接 口進(jìn)行雙向聲音通信。這提供了一具有“內(nèi)部”處理 能力的攝象機(jī)。攝象機(jī)裝入有至少一攝象機(jī)、至少一 基站和連接攝象機(jī)和基站的通信線路的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N3/14GK87107804SQ87107804
公開(kāi)日1988年7月20日 申請(qǐng)日期1987年11月24日
發(fā)明者阿提拉·阿克納, 安德烈·蘇沙 申請(qǐng)人:區(qū)域科技有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan