專利名稱：圖像處理電路和圖像處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理電路，更具體地說，本發(fā)明涉及即使RGB獨立陣列傳感器被用作固態(tài)圖像拾取器件時也能夠處理圖像信號的圖像處理電路。
背景技術：
圖7是相關技術的圖像處理系統(tǒng)100的框圖。圖像處理系統(tǒng)100包括CCD 190、圖像校正電路151、一行存儲器129、鎖存電路125到128、以及檢測電路171。CCD 190是拜耳(bayer)陣列式CCD。在CCD 190的像素上累積的像素數據被輸入到圖像校正電路151、一行存儲器129、鎖存電路127和128。一行存儲器129保存一條在前行上的R、Gr信號。隨后輸入到在前行的當前行上的Gb、B信號、以及存儲在一行存儲器129中的在前行上的R、Gr信號同時被獲取，并被輸入到檢測電路171。檢測電路171執(zhí)行諸如色澤(color shade)調節(jié)、曝光調節(jié)和自動對焦之類的檢測，然后輸出檢測結果DR100。圖像校正電路151對如此輸入的像素數據執(zhí)行各種校正，例如，缺陷像素校正、噪聲校正，以及OB(光學黑體)校正。然后，校正后的像素數據CPD從圖像校正電路151被輸出到下一級的電路(未示出)。
日本未經審查專利公開No.2001-245141公開了涉及上述內容的技術。
本申請基于2005年12月20日提交的在先日本專利申請No.2005-367064，并且要求該申請的優(yōu)先權，該申請的全部內容通過引用結合于此。

發(fā)明內容
但是，傳統(tǒng)的圖像處理系統(tǒng)100具有如下問題由于系統(tǒng)僅適應拜耳陣列式CCD圖像傳感器，從而不能使用所謂的RGB獨立陣列傳感器(例如，來自美國Foveon公司的圖像傳感器)，這種傳感器能夠逐像素讀取全部R、G、B色彩。
改變檢測電路171的電路配置，以使其適應RGB獨立陣列傳感器會導致以下問題第一個問題，使用另一種設計所導致的成本增加；第二個問題，不能使用諸如已經發(fā)展多年的用于拜耳陣列的軟件庫之類的多種技術；以及第三個問題，檢測電路171在被改變后不能適應拜耳陣列數據。
本發(fā)明被用來解決上述背景技術中的至少一個問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理電路和圖像處理方法，即使在使用所謂的RGB獨立陣列型固態(tài)圖像拾取器件時，這些圖像處理電路和圖像處理方法也能夠利用諸如已經發(fā)展多年的用于拜耳陣列的軟件庫之類的各種技術，并且能夠適用于拜耳陣列式的固態(tài)圖像拾取器件。
為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像處理電路，該電路包括第一到第三矩陣獲取電路，用于從固態(tài)圖像拾取器件的輸出信號獲取在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的基本矩陣；第一平均電路，用于計算在所述第一矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；第二平均電路，用于計算在所述第二矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；第三平均電路，用于計算在所述第三矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；以及數據陣列轉換電路，用于將所述第一到第三平均電路的輸出轉換為在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的拜耳陣列轉換矩陣；其特征在于在所述固態(tài)圖像拾取器件是用于獲取每個像素的R信號、G信號和B信號的RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，所述R信號、G信號和B信號被分別輸入到所述第一到第三矩陣獲取電路。
第一到第三矩陣獲取電路是用于從固態(tài)圖像拾取器件的輸出信號獲取彼此相鄰的2×2像素的基本矩陣的電路。在固態(tài)圖像拾取器件是用于輸出每個像素的R、G、B信號的RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，R、G、B信號中的每個被從該RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件獨立地輸出，并且被分別輸入到第一到第三矩陣獲取電路中。因此，與拜耳陣列類似，可以針對每個基本矩陣單元捕獲R、R、R---水平行上的R信號。類似地，也可以針對每個基本矩陣單元捕獲G、G、G---水平行上的G信號和B、B、B---水平行上的B信號。從而，對于每個輸入的R、G、B信號，2×2像素的基本矩陣被獲取。隨后基本矩陣被更新，從而獲得一幀圖像的數據。
第一到第三平均電路被相應地提供給第一到第三矩陣獲取電路，來計算基本矩陣中的像素信號的平均值。從而，與拜耳陣列式的固態(tài)圖像拾取器件類似，從R信號的2×2像素的基本矩陣可以獲取一個R信號。此外，從G信號的2×2像素的基本矩陣可以獲取一個G信號，并且從B信號的2×2像素的基本矩陣可以獲取一個B信號。
數據陣列轉換電路將信號(R、G、B信號)同時轉換為拜耳陣列式的2×2像素的轉換矩陣(R、Gr、Gb、B信號)，然后將它們輸出到下一級中的各個電路。然后，響應于基本矩陣的更新，轉換矩陣隨后被更新，從而可以獲取一幀圖像的拜耳陣列式的數據。這里，下一級的各種電路可以包括例如用于拜耳陣列數據的檢測電路，該檢測電路用于根據轉換矩陣計算白平衡調節(jié)、焦點調節(jié)、曝光調節(jié)等的評價值。
根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種圖像處理方法，該方法包括以下步驟從固態(tài)圖像拾取器件的輸出信號獲取在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的基本矩陣；計算在第一矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；計算在第二矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；計算在第三矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；以及將第一到第三平均電路的輸出轉換為在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的拜耳陣列轉換矩陣；其特征在于在所述固態(tài)圖像拾取器件是用于獲取每個像素的R信號、G信號和B信號的RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，所述R信號、G信號和B信號被分別輸入到第一到第三矩陣獲取電路。
該圖像處理電路包括第一到第三圖像處理電路塊。第一到第三圖像處理電路每個都包括矩陣獲取電路、平均電路、輸出電路、輸入電路和數據陣列轉換電路?；揪仃嚨钠骄祻牡谝粓D像處理電路塊的輸出電路被輸出，然后被輸入到第二和第三圖像處理電路塊。從第二和第三圖像處理電路塊的輸出電路輸出的基本矩陣的平均值被輸入到第一圖像處理電路塊的輸入電路。因此，R、G、B三個信號被輸入到第一圖像處理電路塊的數據陣列轉換電路。然后，數據陣列轉換電路將所輸入的R、G、B信號轉換為在固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的拜耳陣列式轉換矩陣。類似地，此后，在第二圖像處理電路塊和第三圖像處理電路塊的數據陣列轉換電路中，也執(zhí)行將如此輸入的R、G、B信號轉換為拜耳陣列式轉換矩陣的操作。即，在第一到第三圖像處理電路塊中，獲得相同的轉換矩陣。
因此，即使使用了所謂的RGB獨立陣列式的固態(tài)圖像拾取器件，也可以針對每個基本矩陣獲取獨立輸入的R、G、B信號，并且對它們進行平均，然后轉換為拜耳陣列。因此，即使在使用RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，也可以使用作為現有系統(tǒng)的用于拜耳陣列的下一級電路，另外，還可以使用已針對拜耳陣列開發(fā)了多年的軟件庫和數據評價方法。
在結合附圖閱讀時，從下面的詳細描述將更清楚本發(fā)明的上述和其他目的及新穎特征。但是，應當清楚地理解，附圖僅出于說明的目的，而不是要作為對本發(fā)明的限制的定義。


圖1是本發(fā)明的原理圖；圖2是圖像處理電路1的電路圖；圖3是第一圖像處理電路塊CH1的電路圖；圖4是RGB獨立陣列傳感器的示意視圖；圖5是示出了第一圖像處理電路塊CH1的操作的視圖；圖6是拜耳陣列傳感器的示意視圖；以及圖7是現有技術的圖像處理系統(tǒng)100的電路圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考圖1到圖6的附圖詳細解釋實現本發(fā)明的圖像處理電路和圖像處理方法的實施例。圖1示出了本發(fā)明的原理圖。圖像處理系統(tǒng)1G包括第一矩陣獲取電路21G到第三矩陣獲取電路23G、第一平均電路31G到第三平均電路33G、數據陣列轉換電路40G、用于拜耳陣列的檢測電路70和固態(tài)圖像拾取器件90G。
固態(tài)圖像拾取器件90G是RGB獨立陣列傳感器型的固態(tài)圖像拾取器件，用于獲取每個像素的R、G、B信號，并且獨立輸出這些R、G、B信號。R信號被輸入到第一矩陣獲取電路21G；G信號被輸入到第二矩陣獲取電路22G；并且B信號被輸入到第三矩陣獲取電路23G。
第一矩陣獲取電路21G獲取從固態(tài)圖像拾取器件90G輸出的每個基本矩陣的R、G、B信號中的R信號。在這里，基本矩陣是固態(tài)圖像拾取器件90G上由彼此相鄰的2×2個像素構成的區(qū)域。第一平均電路31G輸出平均值AveCH1，作為基本矩陣中的每個像素的R信號的平均值。從而，對于2×2個像素的每個基本矩陣可以獲得一個R信號。這與獲取拜耳陣列式固態(tài)圖像拾取器件中的2×2個像素的矩陣中的一個R信號類似。
類似地，第二矩陣獲取電路22G獲取每個基本矩陣的G信號，并且第二平均電路32G輸出G信號的平均值AveCH2。類似地，第三矩陣獲取電路23G獲取每個基本矩陣的B信號，并且第三平均電路33G輸出B信號的平均值AveCH3。然后，順續(xù)更新基本矩陣，從而獲得一幀圖像的數據。
數據陣列轉換電路40G將平均值AveCH1(R信號)、平均值AveCH2(G信號)和平均值AveCH3(B信號)轉換為拜耳陣列中的2×2個像素的轉換矩陣(R1、Gr1、Gb1、B1信號)。在該轉換操作中，G信號的平均值AveCH2被分配給轉換矩陣的Gr1信號和Gb1信號，從而平均值AveCH1到AveCH3這三個信號被轉換為拜耳陣列中的四個信號R1、Gr1、Gb1和B1。這樣獲得的R1、Gr1、Gb1和B 1信號被輸入到用于拜耳陣列的檢測電路70。用于拜耳陣列的檢測電路70是適用于拜耳陣列中的圖像數據的輸入的檢測電路。利用用于拜耳陣列的檢測電路70，檢測出轉換矩陣的R1、Gr1、Gb1和B1信號，從而計算出用于白平衡調節(jié)、焦點調節(jié)、曝光調節(jié)等的評價值。
因此，在圖像處理系統(tǒng)1G中，在使用所謂的RGB獨立陣列傳感器時，可以獲得固態(tài)圖像拾取器件90G上由彼此相鄰的2×2個像素組成的每個基本矩陣的R信號的平均值、G信號的平均值和B信號的平均值。然后，這樣獲得的R、G、B三個信號的三個平均值可以被轉換為拜耳陣列中的四個信號R1、Gr1、Gb1和B1信號。因此，即使RGB獨立陣列傳感器被用作固態(tài)圖像拾取器件90G時，這些平均值也可以被轉換為拜耳陣列中的信號，從而可以使用作為現有系統(tǒng)的用于拜耳陣列的檢測電路70來執(zhí)行檢測操作。這樣，可以理解，即使使用RGB獨立陣列傳感器時，也可以使用已經發(fā)展多年的用于拜耳陣列的軟件庫和諸如白平衡調節(jié)、焦點調節(jié)和曝光調節(jié)等的評價方法。
現在利用圖2來解釋本發(fā)明實施例的圖像處理電路1。圖像處理電路1包括CCD 90、選擇器92、第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3。CCD 90的輸出端子連接到選擇器92。從選擇器92輸出的像素數據PD1到PD3、色彩信息CD1到CD3被分別輸入到第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3。
第一圖像處理電路塊CH1包括第一矩陣獲取電路21、第一平均電路31、數據陣列轉換電路41、圖像校正電路51、輸出選擇器61、檢測電路71、輸入/輸出電路18a到81c。像素數據PD1被輸入到圖像校正電路51和第一矩陣獲取電路21。在圖像校正電路51中，對如此輸入的像素數據PD1執(zhí)行各種校正，例如，缺陷像素校正、噪聲校正和OB(光學黑體)校正。然后，在校正之后，來自圖像校正電路51的像素數據CPD1被輸出到下一級的電路(未示出)。在下一級的電路中，創(chuàng)建一幀的圖像。在CCD 90上彼此相鄰的2×2個像素(基本矩陣)的信號SS11到SS14被從第一矩陣獲取電路21輸出。信號SS11到SS14被輸入到第一平均電路31和輸出選擇器61。平均值AveCH1和色彩信息IroCH1被從第一平均電路31輸出，并且被輸入到輸入/輸出電路81a和數據陣列轉換電路41。然后，平均值AveCH1和色彩信息IroCH1被從輸入/輸出電路81a輸出，并且被分別輸入到第二圖像處理電路塊CH2的輸入/輸出電路82c和第三圖像處理電路塊CH3的輸入/輸出電路83b。此外，從選擇器92輸出的色彩信息CD1被輸入到第一平均電路31。另外，從第二圖像處理電路塊CH2輸出的平均值AveCH2和色彩信息IroCH2經由輸入/輸出電路81b被輸入到數據陣列轉換電路41。從第三圖像處理電路塊CH3輸出的平均值AveCH3和色彩信息IroCH3經由輸入/輸出電路81c也被輸入到數據陣列轉換電路41。
信號SS11a到SS14a由被轉換成拜耳陣列之后的2×2像素的轉換矩陣構成，這些信號被從數據陣列轉換電路41輸出，然后被輸入到輸出選擇器61。信號SS11b到SS14b被從選擇器61輸出，然后被輸入到檢測電路71。檢測結果DR1被從檢測電路71輸出。
在下文中，類似地，在第二圖像處理電路塊CH2中，色彩信息CD2被輸入到第二平均電路32。此外，從第二平均電路32輸出的平均值AveCH2和色彩信息IroCH2、從第三圖像處理電路塊CH3輸出的平均值AveCH3和色彩信息IroCH3、以及從第一圖像處理電路塊CH1輸出的平均值AveCH1和色彩信息IroCH1被輸入到數據陣列轉換電路42。此外，類似地，在第三圖像處理電路塊CH3中，色彩信息CD3被輸入到第三平均電路33。此外，從第三平均電路33輸出的平均值AveCH3和色彩信息IroCH3、從第一圖像處理電路塊CH1輸出的平均值AveCH1和色彩信息IroCH1、以及從第二圖像處理電路塊CH2輸出的平均值AveCH2和色彩信息IroCH2被輸入到數據陣列轉換電路43。
圖3示出了第一圖像處理電路塊CH1的詳細電路圖。第一矩陣獲取電路21包括一行存儲器29、鎖存電路25到28。像素數據PD1被輸入到一行存儲器29和鎖存電路27、28。延遲像素數據DPD1被從一行存儲器29輸出，然后被輸入到鎖存電路25、26。信號SS11到SS14被分別從鎖存電路25到28輸出。
第一平均電路31包括運算電路35和色彩信息電阻器91。信號SS11到SS14被輸入到運算電路35，而AveCH1被從運算電路35輸出。色彩信息CD1被輸入到色彩信息電阻器91，而色彩信息IroCH1從色彩信息電阻器91輸出。
檢測電路71包括電平門(level gate)電路75、亮度(brightness)產生電路76、白平衡調節(jié)電路77、曝光調節(jié)電路78和焦點調節(jié)電路79。信號SS11b到SS14b、以及閾值TH被輸入到電平門電路75。經過電平門電路75的信號SS11b到SS14b被輸入到白平衡調節(jié)電路77，而檢測結果DR1a被從白平衡調節(jié)電路77輸出。信號SS11b到SS14b、以及亮度系數LC被輸入到亮度產生電路76。從亮度產生電路76輸出的亮度信號Y被輸入到曝光調節(jié)電路78和焦點調節(jié)電路79。檢測結果DR1b和DR1c分別從曝光調節(jié)電路78和焦點調節(jié)電路79被輸出。另外，由于第二圖像處理電路塊CH2和第三圖像處理電路塊CH3的配置與第一圖像處理電路塊CH1的配置類似，所以在這里省略了對它們的詳細解釋。
下面將解釋圖像處理電路1的操作。首先，將解釋CCD 90為RGB獨立陣列傳感器型CCD的情形。圖4示出了RGB獨立陣列傳感器的示意圖。RGB獨立陣列傳感器逐像素取回所有R、G、B色彩，并且包括每個R、G、B信號的數據行。因此，R、G、B信號被彼此并行地從CCD 90輸出，然后被輸入到選擇器92(圖2)。在選擇器92中，R、G、B信號分別被分配給像素數據PD1到PD3。在本實施例中，R信號被分配給像素數據PD1，并且色彩信息CD1將該結果告知第一圖像處理電路塊CH1。類似地，G信號被分配給像素數據PD2，并且色彩信息CD2將該結果告知第二圖像處理電路塊CH2。此外，B信號被分配給像素數據PD3，并且色彩信息CD3將該結果告知第三圖像處理電路塊CH3。
這樣，選擇器92可以任意指定被分配給第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3的色彩信號。因此，例如當CCD 90包括用于R、G、B信號的三個輸出端子時，根據特定端子的布置位置和陣列順序，色彩信號和RGB信號可以被分配給第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3。因此，存在可以靈活地布置襯底布局的好處。
由于輸入的模式信號MODE被設置為高電平，所以輸出選擇器61選擇數據陣列轉換電路41的輸出，并將其輸出到檢測電路71。因此，圖像處理電路1的模式進入與RGB獨立陣列傳感器相對應的模式。
下文中，將利用圖3和圖5解釋第一圖像處理電路塊CH1的操作。每行的R、R、R---中的R信號作為像素數據PD1被輸入到第一圖像處理電路塊CH1。第一矩陣獲取電路21將一個在前行上的R信號保存到一行存儲器29中。此外，還執(zhí)行操作來使在在前行之后輸入的當前行上的R信號和已存儲在一行存儲器29中的在前行上的R信號彼此同步。因此，在前行上彼此相鄰的兩個像素的R信號被鎖存在鎖存電路25、26中。與鎖存在鎖存電路25、26中的在前行上的R信號相鄰的當前行上的兩個像素的R信號被鎖存到鎖存電路27、28中。因此，如圖5所示，與CCD 90上彼此相鄰的2×2像素的第一基本矩陣MT1相對應的R信號在鎖存電路25到28中被獲取。
從鎖存電路25到28輸出的信號SS11到SS14分別被輸入到運算電路35中。運算電路35計算R信號的信號SS11到SS14的平均值AveCH1(圖5)。然后，R信號的平均值AveCH1被輸入到數據陣列轉換電路41和輸入/輸出電路81a。此外，由于指示R信號的色彩信息CD1已被輸入并被保存到色彩信息電阻器91中，所以色彩信息電阻器91將色彩信息IroCH1輸出到數據陣列轉換電路41和輸入/輸出電路81a。
與上述操作類似，同樣在第二圖像處理電路塊CH2中，與第二基本矩陣MT2相對應的G信號被獲取，并且計算出G信號的平均值AveCH2。此外，同樣在第三圖像處理電路塊CH3中，與第三基本矩陣MT3相對應的B信號被獲取，并且計算出B信號的平均值AveCH3(圖5)。另外，如圖2所示，從第二圖像處理電路塊CH2輸出的G信號的平均值AveCH2和色彩信息IroCH2經由輸入/輸出電路81b被輸入到第一圖像處理電路塊CH1的數據陣列轉換電路41。另外，從第三圖像處理電路塊CH3輸出的B信號的平均值AveCH3和色彩信息IroCH3經由輸入/輸出電路81c被輸入到第一圖像處理電路塊CH1的數據陣列轉換電路41。
數據陣列轉換電路41利用色彩信息IroCH1到IroCH3識別出平均值AveCH1是R信號，平均值AveCH2是G信號以及平均值AveCH3是B信號。此外，如圖5所示，數據陣列轉換電路41將R、G、B信號的三個平均值AveCH1到AveCH3的信號轉換成拜耳陣列式的轉換矩陣CMT，該轉換矩陣由彼此相鄰的2×2個像素構成。盡管在該轉換操作中，三個平均值AveCH1到AveCH3的信號被轉換為拜耳陣列式的四個信號R、Gr、Gb、B信號，但是該轉換是通過將平均值AveCH2轉換成轉換矩陣CMT的Gr信號和Gb信號執(zhí)行的。然后，從數據陣列轉換電路41輸出與拜耳陣列式的R、Gr、Gb、B信號相對應的信號SS11a到SS14a。
輸出選擇器61是這樣的電路，其選擇從第一矩陣獲取電路21輸出的信號SS11到SS14和從數據陣列轉換電路41輸入的信號SS11a到SS14a中的一組信號，并且將其作為信號SS11b到SS14b輸出到檢測電路71。在本實施例中，由于模式信號MODE告知選擇器61CCD 90是RGB獨立陣列傳感器型的傳感器，所以輸出選擇器61選擇從數據陣列轉換電路41輸入的信號SS11a到SS14a，然后將它們輸出到檢測電路71。
在檢測電路71中執(zhí)行檢測操作。電平門電路75是這樣的電路其將超出閾值TH范圍的數據假定為噪聲并將該數據屏蔽。從電平門電路75輸出的信號被輸入到白平衡調節(jié)電路77。作為用于自動對由于色溫所導致的色澤差進行調整的電路，白平衡調節(jié)電路77計算R、G、B信號的積分值，然后將該值作為檢測結果DR1a輸出?；跈z測結果DR1a，在下一級電路(未示出)中，執(zhí)行操作來校正所取回的圖像數據，并且將該數據調整到自然色澤。
在亮度產生電路76中，根據所輸入的亮度系數LC，產生亮度信號Y。亮度信號Y是圖像在人眼中的發(fā)光度。亮度信號Y被輸入到曝光調節(jié)電路78和焦點調節(jié)電路79。曝光調節(jié)電路78是具有以下功能的電路其以適當的曝光拾取圖像，以使該圖像既不表現出過曝光也不表現出曝光不足。該電路計算亮度的積分值，并且輸出檢測結果DR1b?；谠摍z測結果DR1b，在下一級電路(未示出)中控制曝光。焦點調節(jié)電路79是這樣的電路其取回圖像的高頻分量，并且根據積分值信息，自動調節(jié)焦點，以使得實現對焦(即，存在更多高頻分量)。從上述事實可以理解圖像處理電路1可以在檢測電路71中執(zhí)行檢測操作，即使在CCD 90是RGB獨立陣列傳感器型CCD時也是如此。
此外，在RGB獨立陣列式的圖像數據被轉換為拜耳陣列式的圖像數據時，該數據被平均，使得數據量降低到約四分之一。因此，數據陣列轉換電路41被包括在恰好在需要拜耳陣列式數據的檢測電路71之前的一級中。這允許不需要拜耳陣列式的數據格式的另一個電路原樣使用高密度像素RGB獨立陣列式的數據，從而有助于實現更多細節(jié)的圖像數據。
在下文中，將解釋CCD 90為拜耳陣列式固態(tài)圖像拾取器件的情形。圖6示出了拜耳陣列傳感器的示意圖。拜耳陣列傳感器僅可以逐像素取回一種色彩。因此，R、Gr、Gb、B信號被從CCD 90串行輸出，然后被輸入到選擇器92(圖2)。在選擇器92中，執(zhí)行操作來將從CCD 90輸入的數據分配給像素數據PD1到PD3。即，使像素數據PD1到PD3全部為相同的數據。
由于輸入的模式信號MODE為低電平，所以輸出選擇器61選擇第一矩陣獲取電路21的輸出，并且將其輸出到檢測電路71。因此，圖像處理電路1的模式進入與拜耳陣列傳感器相對應的模式。
現在將利用圖3來解釋第一圖像處理電路塊CH1的操作。R和Gr信號以及Gb和B信號作為每一行的像素數據PD1被交替輸入到第一圖像處理電路塊CH1中。第一矩陣獲取電路21將在前行上的R、Gr信號保存在一行存儲器29中。然后，執(zhí)行操作來使在在前行之后輸入的當前行上的Gb、B信號和存儲在一行存儲器29中的在前行上的R、Gr信號彼此同步。因此，在鎖存電路25到28中獲得了與CCD 90上彼此相鄰的2×2像素的第一基本矩陣MT1相對應的R、Gr、Gb、B信號。
從第一矩陣獲取電路21輸出的信號SS11到SS14被輸入到輸出選擇器61。在本實施例中，由于模式信號MODE告知輸出選擇器61CCD 90為拜耳陣列型的，所以輸出選擇器61選擇從第一矩陣獲取電路21輸入的信號SS11到SS14，然后將它們輸出到檢測電路71。在檢測電路71中執(zhí)行檢測操作，然后檢測結果DR1a到DR1c被從檢測電路71輸出。從上述事實可以理解，圖像處理電路1可以在檢測電路71中執(zhí)行檢測操作，即使在CCD 90是拜耳陣列型時也是如此。
如以上詳細描述，在CCD 90使用所謂的RGB獨立陣列傳感器時，本發(fā)明實施例的圖像處理電路1可以獲取R信號的平均值、G信號的平均值、以及B信號的平均值。如此獲得的這三個信號(R、G、B信號)可以被轉換為拜耳陣列式的四個信號R、Gr、Gb、B信號。這與在拜耳陣列式的CCD中的情形類似，R、Gr、Gb、B信號是從2×2像素的矩陣獲取的。因此，可以理解，即使使用RGB獨立陣列傳感器，信號也可以被轉換為拜耳陣列式的那些信號，從而仍可以使用已針對拜耳陣列開發(fā)了多年的軟件庫和評價方法，例如，白平衡調節(jié)、焦點調節(jié)和曝光調節(jié)等。
此外，第一矩陣獲取電路21可以接收拜耳陣列式的信號和RGB獨立陣列傳感器型的信號中的任意一種。因此，在CCD 90為拜耳陣列式時，輸出選擇器61可以選擇第一矩陣獲取電路21的輸出以將其輸出到檢測電路71；而在CCD 90為RGB獨立陣列時，輸出選擇器61可以選擇數據陣列轉換電路41的輸出以將其輸出到檢測電路71。這使得即使在CCD 90為RGB獨立陣列式的情形和CCD 90為拜耳陣列式的情形之一中，也可允許圖像處理電路1執(zhí)行檢測，從而可以擴展本發(fā)明的電路的適用范圍。
此外，應當意識到本發(fā)明不局限于上述實施例，并且在不脫離本發(fā)明目的的范圍內，可以作出改進和修改。盡管在本實施例中只解釋了第一圖像處理電路塊CH1中的數據陣列轉換電路41的操作，但是，在第二圖像處理電路塊CH2中的數據陣列轉換電路42中和第三圖像處理電路塊CH3中的數據陣列轉換電路43中，也執(zhí)行與上述操作類似的操作。在CCD 90為RGB獨立陣列傳感器時，輸入到檢測電路71中的拜耳陣列式的信號SS11a到SS14a、輸入到檢測電路72中的拜耳陣列式的信號SS21a到SS24a、以及輸入到檢測電路73中的拜耳陣列式的信號SS31a到SS34a變?yōu)楸舜讼嗤?。因此，在這種情形中，僅允許操作第一圖像處理電路塊CH1的檢測電路71就足夠了，并且可以停止第二圖像處理電路塊CH2的檢測電路72和第三圖像處理電路塊CH3的檢測電路73的操作。因此，可以在控制圖像處理電路1中的電流消耗的同時執(zhí)行檢測操作。
另外，應當意識到并不局限于檢測電路72和檢測電路73被停止的情形，檢測電路71到73可以彼此同時操作。在這種情形中，閾值TH和亮度系數LC在各個檢測電路中可以被設置為彼此不同的值。此外，白平衡調節(jié)電路77、曝光調節(jié)電路78和焦點調節(jié)電路79的檢測中的參數在各個檢測電路中可以被設置為彼此不同的值。這使得三個檢測電路71到73同時操作，從而在同一個時間段中可以獲得三種檢測結果。此外，例如，如果同時檢測到焦點調節(jié)電路79的三種濾波參數，并且采用這三種結果中的最佳結果，則在較短的時間內可以實現參數優(yōu)化。從上述事實可以理解，這有助于實現高速高精度的檢測操作。
此外，在CCD 90為拜耳陣列傳感器時，輸入到第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3的像素數據PD1到PD3都是相同的數據。因此，在這種情形中，如果僅使第一圖像處理電路塊CH1操作，并且使第二圖像處理電路塊CH2和第三圖像處理電路塊CH3的操作停止，則可以在控制圖像處理電路1中的電流消耗的同時執(zhí)行檢測操作。
此外，應當意識到在CCD 90為拜耳陣列傳感器時，第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3也可以同時操作。在這種情形中，規(guī)定這樣的實施例下述條件就足夠了從CCD 90輸出像素數據的區(qū)域被劃分為例如圖像拾取區(qū)域的上、中和下三個子區(qū)域，并且從各個子區(qū)域彼此并行地輸出數據。從相應三個子區(qū)域輸出的數據在選擇器92(圖2)中被分配給像素數據PD1到PD3，并且在第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3中彼此并行地執(zhí)行檢測操作。這允許從CCD 90高速取回數據，并且允許照相機高速連續(xù)執(zhí)行拾取。
此外，盡管在本實施例中，從第二圖像處理電路塊CH2的第二平均電路32G輸出的G信號的平均值AveCH2在第一圖像處理電路塊CH1的數據陣列轉換電路41中被轉換為轉換矩陣CMT的Gr信號和Gb信號，從而RGB獨立陣列被轉換為拜耳陣列，但是本發(fā)明不局限于該實施例。例如，在第二圖像處理電路塊CH2的第二平均電路32G中，可以對第二基本矩陣MT2中的在前行上的兩個像素的G信號的平均值AveCH21、以及當前行上的兩個像素的G信號的平均值AveCH22進行計算。然后，在第一圖像處理電路塊CH1的數據陣列轉換電路41中，平均值AveCH21可以被分配給信號Gr，而平均值AveCH22可以被分配給信號Gb。這允許RGB獨立陣列被轉換為拜耳陣列，同時不損壞數據。
此外，CCD 90是固態(tài)圖像拾取器件的一個示例；選擇器電路是輸出選擇器61的一個示例；檢測電路71到73是第一到第三數據處理電路的一個示例；第一圖像處理電路塊CH1到第三圖像處理電路塊CH3是第一到第三圖像處理塊的一個示例；輸入/輸出電路81a到83a是輸出電路的一個示例；輸入/輸出電路81b到83b以及81c到83c是輸出電路的一個示例；并且選擇器92是信號分配電路的一個示例。
根據本發(fā)明的圖像處理電路和圖像處理方法，即使在使用所謂的RGB獨立陣列固態(tài)圖像拾取器件時，也可以使用已針對拜耳陣列固態(tài)圖像拾取器件開發(fā)了多年的各種技術，例如軟件庫。另外，還可以提供能夠適用于拜耳陣列固態(tài)圖像拾取器件的圖像處理電路和圖像處理方法。
權利要求
1.一種圖像處理電路，包括第一到第三矩陣獲取電路，用于從固態(tài)圖像拾取器件的輸出信號獲取在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的基本矩陣；第一平均電路，用于計算在所述第一矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；第二平均電路，用于計算在所述第二矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；第三平均電路，用于計算在所述第三矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；以及數據陣列轉換電路，用于將所述第一到第三平均電路的輸出轉換為在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的拜耳陣列轉換矩陣；其特征在于在所述固態(tài)圖像拾取器件是用于獲取每個像素的R信號、G信號和B信號的RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，所述R信號、G信號和B信號被分別輸入到所述第一到第三矩陣獲取電路。
2.如權利要求1所述的圖像處理電路，其特征在于，在所述固態(tài)圖像拾取器件是RGB獨立陣列傳感器型時，所述數據陣列轉換電路將從所述第二平均電路輸出的所述G信號的基本矩陣的平均值轉換為所述轉換矩陣的Gr信號和Gb信號。
3.如權利要求1所述的圖像處理電路，其特征在于，所述電路包括選擇器電路用于在所述固態(tài)圖像拾取器件為拜耳陣列型時，選擇所述第一到第三矩陣獲取電路的輸出中的至少一個；以及用于在所述固態(tài)圖像拾取器件為RGB獨立陣列傳感器型時，選擇所述數據陣列轉換電路的輸出。
4.一種圖像處理電路，其特征在于，所述電路包括第一到第三圖像處理電路塊，所述第一到第三圖像處理電路塊每個包括矩陣獲取電路，用于從固態(tài)圖像拾取器件的輸出信號獲取在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的基本矩陣；平均電路，用于在所述固態(tài)圖像拾取器件是用于獲取每個像素的R信號、G信號和B信號的RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，針對在所述矩陣獲取電路中獲得的所述R信號、G信號和B信號中的一個信號計算所述基本矩陣的平均值；輸出電路，用于將所述平均電路的輸出輸出到圖像處理電路塊的外部；輸入電路，其他圖像處理電路塊中的用于R、G、B信號中的另外兩個信號的平均電路的輸出被輸入到所述輸入電路；以及數據陣列轉換電路，用于將輸入到所述數據陣列轉換電路中的所述平均電路的輸出和所述輸入電路的輸出轉換為在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的拜耳陣列轉換矩陣。
5.如權利要求4所述的圖像處理電路，其特征在于，所述電路包括第一到第三圖像處理電路塊，所述第一到第三圖像處理電路塊每個包括選擇器電路用于在所述固態(tài)圖像拾取器件為拜耳陣列型時，選擇所述矩陣獲取電路的輸出；并且用于在所述固態(tài)圖像拾取器件為RGB獨立陣列傳感器型時，選擇所述數據陣列轉換電路的輸出。
6.如權利要求4所述的圖像處理電路，其特征在于，在所述固態(tài)圖像拾取器件是RGB獨立陣列傳感器型時，被包括在相應第一到第三圖像處理電路塊中的數據陣列轉換電路中的至少一個被停止。
7.如權利要求4所述的圖像處理電路，其特征在于，在所述固態(tài)圖像拾取器件是拜耳陣列型時，所述第一到第三圖像處理電路塊中的至少一個被停止。
8.如權利要求4所述的圖像處理電路，其特征在于，所述電路包括信號分配電路，所述信號分配電路被設置在連接所述固態(tài)圖像拾取器件與所述第一到第三圖像處理電路塊的路徑上，并且在所述固態(tài)圖像拾取器件為所述RGB獨立陣列傳感器型時，以預定順序將所述R信號、G信號和B信號分配給所述第一到第三圖像處理電路塊的矩陣獲取電路。
9.一種圖像處理方法，包括以下步驟從固態(tài)圖像拾取器件的輸出信號獲取在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的基本矩陣；計算在第一矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；計算在第二矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；計算在第三矩陣獲取電路中獲得的基本矩陣的平均值；以及將第一到第三平均電路的輸出轉換為在所述固態(tài)圖像拾取器件上彼此相鄰的2×2像素的拜耳陣列轉換矩陣；其特征在于在所述固態(tài)圖像拾取器件是用于獲取每個像素的R信號、G信號和B信號的RGB獨立陣列傳感器型固態(tài)圖像拾取器件時，所述R信號、G信號和B信號被分別輸入到所述第一到第三矩陣獲取電路。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理電路和圖像處理方法，該圖像處理電路和圖像處理方法即使在使用RGB獨立陣列CCD時也可以利用用于拜耳陣列CCD的各種技術，并且可以適用于拜耳陣列CCD。第一矩陣獲取電路21G獲取每個基本矩陣的R信號，然后第一平均電路31G輸出R信號的平均值AveCH1。類似地，第二矩陣獲取電路22G獲取G信號，然后第二平均電路32G輸出G信號的平均值AveCH2。此外類似地，第三矩陣獲取電路23G獲取B信號，然后第三平均電路33G輸出B信號的平均值AveCH3。數據陣列轉換電路40G將平均值AveCH1到AveCH3轉換成拜耳陣列式的2×2像素的轉換矩陣。該轉換矩陣由用于拜耳陣列的檢測電路70檢測。
文檔編號H04N5/225GK1988594SQ20061007315
公開日2007年6月27日 申請日期2006年4月6日 優(yōu)先權日2005年12月20日
發(fā)明者大原邦裕, 福岡智博 申請人:富士通株式會社