專利名稱：多相機系統(tǒng)、圖像拾取設備及方法、控制器及控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠以可變速度進行拍攝的多相機系統(tǒng)(multicamerasystem)、圖像拾取設備、控制器、圖像拾取控制方法、圖像拾取設備控制方法和圖像拾取方法。
背景技術：
在用在廣播電臺或演播室(studio)中的例如圖像拾取設備、編輯設備等廣播設備中，提供在廣播電臺或演播室中共用的同步信號并且根據這個同步信號使設備同步。在相關領域的廣播系統(tǒng)中，即使利用多個圖像拾取設備對對象進行拍攝，在進行再現時，當對從圖像拾取設備輸出的視頻信號進行切換時，也能夠在不偏離視頻信號的時序的情況下對它們進行再現。
在進行特殊拍攝等過程中，有這樣的情況，在假設被拍攝對象看起來移動速度比拍攝時的速度快時，需要進行可變速度(variable-speed)拍攝。例如，在使用膠片拍攝的情況下，在拍攝時，在使膠片轉速低于正常拍攝時的轉速的狀態(tài)下進行拍攝，在放映(projection)時，使膠片按照正常速度旋轉，由此能夠實現高速放映。
例如，在通過數字視頻數據記錄拍攝的視頻圖像的情況下，按照正常方式進行拍攝和記錄，從記錄的數字視頻數據中按照預定間隔提取視頻幀并將提取的視頻幀連續(xù)再現，由此實現高速再現。

發(fā)明內容
但是，在按照相關技術的方法，利用數字視頻數據進行可變速度拍攝的情況下，要記錄的視頻幀的數量比用于再現的視頻幀的數量多，并且，再現時不需要的視頻幀也被記錄，因此，需要存儲容量比再現視頻幀的數據容量大的記錄介質。
為了解決這個問題，已經提出了一種能夠進行可變速度拍攝的圖像拾取設備，其中，在將拍攝時的視頻幀的幀頻率設定得比再現時的視頻幀的幀頻率低的情況下對對象進行拍攝，并且，在再現時，將視頻幀再現為指定幀頻率的視頻信號，由此實現高速再現。
現在將考慮利用能夠進行如上所述的可變速度拍攝的多個圖像拾取設備進行可變速度拍攝的情況。在這種情況下，由于拍攝時的圖像拾取幀的幀頻率與再現時的視頻幀的幀頻率不同，因此，不僅需要使從圖像拾取設備輸出的視頻幀同步，而且還需要使圖像拾取幀同步以便匹配拍攝的時序。
作為使多個圖像拾取設備的可變速度的圖像拾取幀同步的方法，有一種方法，通過這種方法，將允許圖像拾取幀同步的對應于可變速度的時序信號復用到在目前的廣播系統(tǒng)中使用的同步信號中，將產生的同步信號提供給每個圖像拾取設備。例如，在已經由與本發(fā)明相同的申請人提交的國際申請No.WO2005/009031中，已經披露了上述方法的細節(jié)。但是，在這種情況下，存在的問題是難以實現相關技術中的同步信號與已經被復用了對應于可變速度的時序信號的同步信號之間的兼容性。
作為使多個圖像拾取設備的可變速度的圖像拾取幀同步的方法，還有一種方法，通過這種方法，利用用于對圖像拾取設備進行控制的控制命令來指定可變速度的圖像拾取幀的時序。但是，由于控制命令是異步信號，因此難以指定準確的時序，因此，存在很難使圖像拾取幀同步的風險。
希望提供一種在按照可變速度進行拍攝時使多個圖像拾取設備的圖像拾取幀同步的多相機系統(tǒng)，并且提供提供一種圖像拾取設備、一種控制器、一種圖像拾取控制方法、一種圖像拾取設備控制方法以及一種圖像拾取方法。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種多相機系統(tǒng)，包括控制器，具有復位相位(reset phase)發(fā)送單元，用于在與同步基準信號同步的幀的前一個幀的幀周期內，將表示與該幀中的位置對應的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個；并且，所述一個或多個圖像拾取設備中的每個具有用于拍攝來自對象的光線的圖像拾取單元，用于根據表示復位相位的、已經從控制器發(fā)送的信息，對圖像拾取單元進行驅動，以便開始拍攝一個圖像拾取幀的圖像拾取驅動單元，以及用于根據從控制器發(fā)送的同步基準信號，輸出由圖像拾取單元拍攝的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據的輸出單元。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種圖像拾取控制方法，包括如下步驟在與同步基準信號同步的幀的前一個幀的幀周期內，將表示與幀中的位置對應的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個；根據所發(fā)送的、表示復位相位的信息，允許多個圖像拾取設備中的一個或每個開始拍攝一個圖像拾取幀；以及根據同步基準信號，將通過拍攝得到的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據輸出。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種控制器，用于對一個或多個圖像拾取設備進行控制，該控制器包括復位相位發(fā)送單元，用于在前一個幀的幀周期內，將表示對應于與同步基準信號同步的一個幀中的位置的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種圖像拾取設備控制方法，用于對一個或多個圖像拾取設備進行控制，該方法包括如下步驟在前一個幀的幀周期內，將表示對應于與同步基準信號同步的一個幀中的位置的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種圖像拾取設備，包括圖像拾取單元，用于拍攝來自對象的光線；圖像拾取驅動單元，用于根據表示對應于與從外部發(fā)送的同步基準信號同步的幀中的位置的復位相位的信息，對圖像拾取單元進行驅動，以便開始拍攝一個圖像拾取幀；以及輸出單元，用于根據從外部發(fā)送的同步基準信號，輸出由圖像拾取單元拍攝的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種圖像拾取方法，包括如下步驟根據表示對應于與從外部發(fā)送的同步基準信號同步的幀中的位置的復位相位的信息，開始拍攝一個圖像拾取幀；以及根據從外部發(fā)送的同步基準信號，輸出通過拍攝獲得的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據。
如上所述，按照本發(fā)明的實施例，在前一個幀的幀周期內，將表示對應于與同步基準信號同步的幀中的一個位置的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個。多個圖像拾取設備中的一個或每個根據已經從控制器發(fā)送的表示復位相位的信息開始拍攝一個圖像拾取幀，并且，根據從控制器發(fā)送的同步基準信號將通過拍攝得到的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據輸出。因此，能夠使從多個圖像拾取設備輸出的圖像拾取幀同步。
按照本發(fā)明的實施例，由于在前一個幀的幀周期內，將表示對應于與同步基準信號同步的幀中的一個位置的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個，因此，能夠使從多個圖像拾取設備輸出的圖像拾取幀同步。
按照本發(fā)明的實施例，根據表示對應于與從外部發(fā)送的同步基準信號同步的幀中的位置的復位相位的信息，開始拍攝一個圖像拾取幀，并且，根據從外部發(fā)送的所述同步基準信號，輸出通過拍攝獲得的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據。因此，即使使用多個圖像拍攝設備，也能夠使從這些圖像拍攝設備輸出的圖像拾取幀同步。
按照本發(fā)明的實施例，根據同步基準信號對用于讀出視頻幀的時序進行控制，由此使多個圖像拾取設備的視頻幀同步。由于在將視頻幀設定為基準的同時，利用用于讀出視頻幀的預定像素的時序來指定寫入視頻幀的頭部位置(head position)時的時序，因此產生能夠使從多個圖像拾取設備輸出的圖像拾取幀同步的效果。
根據以下結合附圖進行的描述，本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點將更加清楚，在所有附圖中，相同的參考字符表示相同或相似的部分。


圖1為示出了可應用于本發(fā)明的實施例的圖像拾取設備11的例子的結構的框圖；圖2為示出了圖像拾取幀的例子的示意圖；圖3A到3D為示出了用于圖像拾取幀的時序和在進行可變速度拍攝時的圖像拾取幀的示意圖；圖4為示出了多相機系統(tǒng)的例子的結構的框圖；圖5為示出了控制器的例子的結構的框圖；圖6為示出了時序信號生成單元25和圖像拾取時序信號生成單元26的例子的結構的框圖；圖7為示出了在幀比例、幀序號以及圖像拾取幀的頭部位置之間的例子的對應關系的示意圖；并且圖8A到8E為示出了用于圖像拾取幀的時序以及在通過在拍攝期間改變圖像拾取幀的幀頻率進行可變速度拍攝時的圖像拾取幀的示意圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。圖1示出了可以應用于本發(fā)明的實施例的圖像拾取設備11的例子的結構。例如，圖像拾取設備11具有圖像拾取單元21、A/D轉換單元22、數字信號處理單元23、存儲器24、時序信號生成單元25、圖像拾取時序信號生成單元26、系統(tǒng)控制器27以及顯示設備28。
時序信號生成單元25根據從外面提供的同步基準信號形成時序信號，并將其傳送到數字信號處理單元23和圖像拾取時序信號生成單元26。如果圖像拾取設備11被用在廣播電臺或演播室中，則同步基準信號是在廣播電臺中或演播室中的廣播設備中共用的信號。例如，在廣播電臺或演播室中，利用同步基準信號可以使視頻幀同步。
系統(tǒng)控制器27由例如CPU(中央處理單元)構成。按照預先已經存儲在ROM(只讀存儲器沒有示出)中的程序，系統(tǒng)控制器27通過在執(zhí)行程序時利用RAM(隨機存取存儲器)作為工作區(qū)，對圖像拾取設備11中的每個單元進行控制。根據從外面提供的控制命令，系統(tǒng)控制器27形成用于確定圖像拾取信號的圖像拾取幀的幀頻率的信號，并將該信號提供給圖像拾取時序信號生成單元26。
根據從時序信號生成單元25提供的時序信號和已經從系統(tǒng)控制器27提供的并被用于確定圖像拾取幀的幀頻率的信號，圖像拾取時序信號生成單元26形成用于確定圖像拾取單元21的圖像拾取時序的圖像拾取時序信號，并將該信號提供給圖像拾取單元21和數字信號處理單元23。
例如，圖像拾取單元21將CCD(電荷耦合器件)用作圖像拾取裝置，并通過光電轉換將由圖像拾取裝置接收的光轉換為圖像拾取信號。例如，在圖像拾取裝置中，將2200像素×1125線用作有效像素。圖像拾取單元21根據從圖像拾取時序信號生成單元26提供的圖像拾取時序信號，輸出一幀的圖像拾取信號。從圖像拾取單元21輸出的圖像拾取信號被提供給A/D轉換單元22，被轉換為數字圖像拾取信號，并且被提供給數字信號處理單元23。
數字信號處理單元23對提供的數字圖像拾取信號進行預定的信號處理，如γ(伽瑪)校正和白平衡控制，并且將產生的信號寫入存儲器24。存儲器(memory)24具有至少三個存儲體(bank)，作為數據寫入區(qū)，如存儲體(a)、存儲體(b)和存儲體(c)，每個存儲體中可以寫入至少一幀視頻信號?；趶臄底中盘柼幚韱卧?3提供的數字圖像拾取信號的圖像拾取幀的數據被寫入三個存儲體中預定的一個。寫入存儲器24中的存儲體中的圖像拾取幀的數據與從時序信號生成單元25提供的時序信號同步地從存儲器24中的存儲體中被讀出。讀出的數據被作為視頻信號輸出到外面并提供給顯示設備28。
例如，顯示設備28被用作取景器(view-finder)，并顯示從數字信號處理單元23輸出的視頻信號。
以下將對利用圖像拾取設備11進行可變速度拍攝的方法進行描述。經由圖像拾取單元21的CCD拍攝的、經過預定信號處理并且此后被A/D轉換單元22轉換為數字圖像拾取信號的圖像拾取幀的數據被寫入存儲器24中的存儲體中。關于被寫入存儲器24的圖像拾取幀的數據，一個圖像拾取幀的所有數據被寫入，并且從與在完成了相關圖像拾取幀的數據的寫入之后接收到的同步基準信號同步的視頻幀的頭部位置被讀出。
假設在與同步基準信號同步的視頻幀中，幀頻率等于30Hz(赫茲)，每幀的線數等于1125線，每線的像素數等于2200像素。
以下考慮將再現時的速度設定為例如拍攝時速度的1.5倍的值的情況。例如，利用將按照20Hz的幀頻率拍攝的視頻圖像按照30Hz的幀頻率進行再現的方法，可以實現這樣的速度。因此，如果將圖像拾取幀的幀頻率對與同步基準信號同步的視頻幀的幀頻率的比值假設為幀比例(frame ratio)，則其值等于2/3。如果驅動CCD的時鐘頻率和每幀的線數被設定為固定值，則圖像拾取幀的每線像素數等于通過將作為在視頻幀的幀頻率等于30Hz情況下的每線像素數的2200(像素)乘以作為幀比例的倒數的3/2得到的3300(像素)。
即，在將再現時的速度設定為拍攝時的速度的X倍的值的情況下，將幀比例設定為1/X是足夠的。因此，每線像素數等于將作為按照基于同步基準信號的圖像拾取幀的幀頻率的每線像素數的2200(像素)乘以作為幀比例的倒數的X而得到的“2200×X”(像素)。
不論幀頻率如何，驅動CCD的時鐘頻率被設定為固定值，并且，CCD的每線有效像素數也被設定為固定值。因此，如圖2所示，例如，在與作為對應于圖像拾取幀的幀頻率的每線像素數(在本例中為3300像素)和CCD的每線像素數之間的差值的1100像素對應的時間段中，不進行拍攝，因而形成消隱部分(blanking portion)。除消隱部分之外的2200像素×1125線的圖像拾取幀的數據被寫入存儲器24中的存儲體中。
以下將參照圖3A到3D，對利用圖像拾取設備11進行可變速度拍攝的方法進行更具體的描述。圖3A示出了用于將數據寫入存儲體(a)/從存儲體(a)中讀出的時序。圖3B示出了用于將數據寫入存儲體(b)/從存儲體(b)中讀出的時序。圖3C示出了用于將數據寫入存儲體(c)/從存儲體(c)中讀出的時序。圖3D示出了與基于同步基準信號的幀的頭部位置對應的時序。
例如，將圖像拾取幀的數據順序寫入存儲器24中的三個存儲體中。在完成寫入之后，從視頻幀的頭部位置讀出圖像拾取幀的數據。即使在對視頻幀的數據的讀出結束之后，如果對下一個圖像拾取幀的寫入還沒有完成，則在下一個視頻幀的頭部再次讀出相關視頻幀的數據。
在圖3A到3D中，圖像拾取幀#1的數據被寫入存儲器24中的存儲體(a)中(圖3A)。根據同步基準信號，從基于在完成對圖像拾取幀#1的數據的寫入之后接收的同步基準信號的幀的頭部位置，將被寫入存儲體(a)的圖像拾取幀#1的數據讀出，作為視頻幀#11。
當對圖像拾取幀#1的數據的寫入完成時，圖像拾取幀#2的數據被寫入存儲器24中的存儲體(b)中(圖3B)。由于在對視頻幀#11的讀取已經完成的時刻還沒有完成對圖像拾取幀#2的數據的寫入，因此再次從基于同步基準信號的幀的頭部位置讀出寫入存儲體(a)的圖像拾取幀#1的數據，作為視頻幀#12。根據同步基準信號，從基于在完成對圖像拾取幀#2的數據的寫入之后接收的同步基準信號的幀的頭部位置讀出被寫入存儲體(b)的圖像拾取幀#2的數據，作為視頻幀#13。
當對圖像拾取幀#2的數據的寫入完成時，圖像拾取幀#3的數據被寫入存儲器24中的存儲體(c)中(圖3C)。根據同步基準信號，從基于在完成對圖像拾取幀#3的數據的寫入之后接收的同步基準信號的幀的頭部位置讀出被寫入存儲體(c)的圖像拾取幀#3的數據，作為視頻幀#14。當對圖像拾取幀#3的數據的寫入完成時，圖像拾取幀#4的數據被寫入存儲器24中的存儲體(a)中。由于在對視頻幀#14的讀取已經完成的時刻還沒有完成對圖像拾取幀#4的寫入，因此再次從基于同步基準信號的幀的頭部位置讀出寫入存儲體(c)的圖像拾取幀#3的數據，作為視頻幀#15。
在對視頻幀#15的數據的讀取完成之后，根據同步基準信號，從基于在完成對圖像拾取幀#4的數據的寫入之后接收的同步基準信號的幀的頭部位置讀出被寫入存儲體(a)的圖像拾取幀#4的數據，作為視頻幀#16。
按照與上述相似的方式，進行將圖像拾取幀寫入存儲器24中的存儲體中以及讀取視頻幀。
如上所述，通過將幀頻率等于20Hz的圖像拾取幀讀出為幀頻率等于30Hz的視頻幀，并且將重疊的視頻幀去除，當對視頻信號進行再現時，可以將對象的速度再現為好象比拍攝時的速度高1.5倍。
以下將參照圖4對使用多個如上所述的圖像拾取設備11的多相機系統(tǒng)1的例子的結構進行描述。在圖4中，盡管連接了四個圖像拾取設備11，但本發(fā)明不限于這樣的結構，而是可以使用數量多于4的圖像拾取設備。例如，也可以使用數量少于4的圖像拾取設備。
控制器10形成對圖像拾取設備11，11，...進行控制的控制命令，將其提供給圖像拾取設備11，11，...并且還給圖像拾取設備11，11，...提供同步基準信號。從圖像拾取設備11，11，...提供的視頻信號被提供給控制器10。
圖5示出了控制器10的例子的結構。信號處理單元50對輸入的視頻信號進行預定的信號處理，并且將產生的信號輸出到外面。控制單元51形成對圖像拾取設備11，11，...進行控制的控制命令，將形成的控制命令提供給圖像拾取設備11，11，...。同步基準信號單元52給圖像拾取設備11，11，...提供同步基準信號。例如，可以在同步基準信號單元52中形成同步基準信號，或者，對從外面提供的同步基準信號進行修改并輸出。例如，也可以從外部設備給圖像拾取設備11，11，...提供同步基準信號。整個控制器10由例如系統(tǒng)控制器(沒有示出)控制。
以下考慮使圖像拾取設備11，11，...的圖像拾取幀同步的方法。在使用多個圖像拾取設備11，11，...的情況下，會出現這樣的狀況，即，每個圖像拾取設備11，11，...開始拍攝，并且，圖像拾取設備11，11，...拍攝的開始時序偏離。因此，需要使圖像拾取設備11，11，...的圖像拾取幀同步。
因此，在本發(fā)明的實施例中，在每個圖像拾取設備11，11，...中，在將從存儲器24中讀出的視頻幀設定為基準的同時，利用用于讀出視頻幀的預定像素的時序，按照每個圖像拾取幀來指定開始拍攝的時序，由此，使圖像拾取設備11，11，...的圖像拾取幀同步。
圖6示出了圖像拾取設備11中的時序信號生成單元25和圖像拾取時序信號生成單元26的例子的結構。例如，時序信號生成單元25具有同步信號分離單元30、第一復位信號生成單元31和第一計數器32。同步信號分離單元30從從控制器10提供的同步基準信號中分離出垂直同步信號和水平同步信號，并且提取時鐘。垂直同步信號、水平同步信號和時鐘被提供給第一復位信號生成單元31。時鐘還被提供給后面將說明的第二復位信號生成單元40。第一復位信號生成單元31根據從同步信號分離單元30提供的垂直同步信號和水平同步信號形成復位信號，并且，將形成的復位信號以及從同步信號分離單元30提供的時鐘提供給第一計數器32。
第一計數器32被從第一復位信號生成單元31提供的復位信號復位，并且，對與同步基準信號同步的像素位置和線位置進行計數。已經被第一計數器32計數的像素計數值(表示線中的像素位置)和線計數值(表示幀中的線位置)被作為指示將視頻幀從存儲器24讀出的讀出時序的讀出時序信號提供給數字信號處理單元23，并且被提供給圖像拾取時序信號生成單元26。
根據對圖像拾取速度的設定，控制器10形成幀比例和幀序號，后面將對此進行說明。幀比例和幀序號被作為控制命令提供給每個圖像拾取設備11，11，...的系統(tǒng)控制器27。根據從控制器10提供的幀比例和幀序號，系統(tǒng)控制器27形成表示圖像拾取幀的每線像素數和表示后面將說明的復位相位的信息，并且將它們提供給圖像拾取時序信號生成單元26。
例如，圖像拾取時序信號生成單元26具有第二復位信號生成單元40、第二計數器41和驅動脈沖生成單元42。根據從第一計數器32提供的視頻幀的像素計數值和線計數值以及時鐘，并且根據從系統(tǒng)控制器27提供的(表示復位相位的)信息，第二復位信號生成單元40按照預定時序形成復位信號，使第二計數器41的值復位。形成的復位信號被提供給第二計數器41。時鐘也被從第二復位信號生成單元40提供給第二計數器41。
第二計數器41根據從系統(tǒng)控制器27提供的(表示圖像拾取幀的每線像素數的)信號，設定第二計數器41中的像素計數值的上限值。第二控制器41根據從第二復位信號生成單元40提供的復位信號被復位，并開始運行，對圖像拾取幀的線中的像素位置和在一個圖像拾取幀中的線位置進行計數。即，通過使第二計數器41復位，指定圖像拾取幀的頭部位置。由第二計數器41計數的(表示線中的像素位置的)像素計數值和(表示幀中的線位置的)線計數值被提供給驅動脈沖生成單元42。
按照從第二計數器41提供的像素計數值和線計數值，驅動脈沖生成單元42形成用于驅動CCD的驅動脈沖，并且將它提供給圖像拾取單元21。
在按照本實施例的圖像拾取設備11中，通過按照幀比例和幀序號對于視頻幀的預定位置指定圖像拾取幀的頭部位置，能夠實現在多個圖像拾取設備11，11，...之間使圖像拾取時序同步的可變速度拍攝。
圖7示出了在幀比例、幀序號和圖像拾取幀的頭部位置之間的對應關系的例子。作為像素數，示出了基于幀比例的圖像拾取幀的每線像素數。例如，如果幀比例等于2/3，則表示圖像拾取幀的每線像素數等于3300(像素)。如上所述，通過用幀比例的倒數乘以作為視頻幀的每線像素數的2200(像素)，可以計算圖像拾取幀的每線像素數。
作為幀序號，假設從圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的視頻幀到圖像拾取幀的頭部位置和視頻幀的頭部位置重合的下一個視頻幀的時間為一個周期，并且，示出了分配給一個周期中的視頻幀的序號。例如，當幀比例等于2/3時，由于由三個視頻幀構成一個周期，因此將“0”、“1”和“2”作為幀序號分配給一個周期中的三個視頻幀。給圖像拾取幀的頭部定時與視頻幀的頭部定時重合的視頻幀設定幀序號“0”。
復位相位(reset phase)指明同步基準信號中的位置以指定圖像拾取幀的頭部位置，并且，與視頻幀的讀取位置一致。例如，如果復位相位為“線＝563，像素＝1100”，那么，當計數器32的線計數值等于“563”并且像素計數值等于“1100”時，計數器41的計數值被復位，并且，圖像拾取幀的頭部位置被指定。如果沒有出現復位相位，則表示計數器41的值沒有被復位。
圖7所示的幀比例、幀序號以及圖像拾取幀的頭部位置之間的對應關系被作為表格預先存儲在例如連接到系統(tǒng)控制器27的ROM(沒有示出)中。當提供了控制命令時，系統(tǒng)控制器27根據被復用到控制命令中的幀比例和幀序號，參照該表格獲得圖像拾取幀中的每線像素數和復位相位。本發(fā)明不限于這樣的結構，例如，也可以根據幀比例和幀序號計算像素數和復位相位。
以下將參照圖8A到8E，對利用圖7所示的幀比例、幀序號以及圖像拾取幀的頭部位置之間的對應關系進行可變速度拍攝的方法進行描述。圖8A示出了存儲體(a)中的數據的寫時序和讀時序。圖8B示出了存儲體(b)中的數據的寫時序和讀時序。圖8C示出了存儲體(c)中的數據的寫時序和讀時序。圖8D示出了從控制器10向系統(tǒng)控制器27提供幀比例和幀序號時的時序。圖8E示出了與基于同步基準信號的幀頭部位置對應的時序。
在本例中，開始拍攝時的幀比例被設定為2/3，此后，幀比例在時刻A變?yōu)?/2，并且在時刻B變?yōu)?/3。即，假設視頻幀的幀頻率等于30Hz并且每線像素數等于2200(像素)，則到位置A之前，圖像拾取幀的幀頻率等于20Hz并且每線像素數等于3300(像素)。從時刻A到時刻B，圖像拾取幀的幀頻率等于15Hz并且每線像素數等于4400(像素)。此外，在時刻B之后，圖像拾取幀的幀頻率等于10Hz并且每線像素數等于6600(像素)。
控制器10根據指定的圖像拾取速度，按照每個圖像拾取幀輸出幀比例和幀序號。幀比例和幀序號被提供給每個圖像拾取設備11，11，...的系統(tǒng)控制器27，并且，按照在同步基準信號的一幀中的任意時序，為每個幀序號發(fā)送一個幀比例。
系統(tǒng)控制器27根據幀比例和幀序號，參照前述表格，決定復位相位和圖像拾取幀的每線像素數。按照由同步基準信號的復位相位表示的時序，使第二計數器41復位，此外，根據圖像拾取幀的每線像素數，設定像素計數值的上限值，并且開始拍攝。拍攝的圖像拾取幀#1的數據被寫入存儲器24中的存儲體(a)中(圖8A)。
將幀比例和幀序號(幀比例＝2/3，幀序號＝0)從控制器10輸出并且提供給系統(tǒng)控制器27(圖8D)。緊接在提供了幀比例和幀序號之后的同步基準信號中的頭部變?yōu)橐曨l幀#11的頭部位置。當按照基于幀比例和幀序號的復位相位的值將第一計數器32的計數值設定為“線＝0，像素＝1”時，第二計數器41被復位，并且開始拍攝一個圖像拾取幀。拍攝的圖像拾取幀#2的數據被寫入存儲器24中的存儲體(b)中(圖8B)。從基于在對圖像拾取幀#1的寫入完成之后接收的同步基準信號的幀的頭部位置，根據同步基準信號，將寫入存儲體(a)的圖像拾取幀#1的數據作為視頻幀#11讀出。
將幀比例和幀序號(幀比例＝2/3，幀序號＝1)從控制器10輸出并且提供給系統(tǒng)控制器27。緊接在提供了幀比例和幀序號之后的同步基準信號中的頭部變?yōu)橐曨l幀#12的頭部位置。當按照基于幀比例和幀序號的復位相位的值，將第一計數器32的計數值設定為“線＝563，像素＝1100”時，第二計數器41被復位，并且開始拍攝一個圖像拾取幀。拍攝的圖像拾取幀#3的數據被寫入存儲器24中的存儲體(c)中(圖8C)。由于在對視頻幀#11的讀取已經完成的時刻對圖像拾取幀#2的數據的寫入還沒有完成，因此根據同步基準信號將寫入存儲體(a)的圖像拾取幀#1的數據再次讀出，作為視頻幀#12。
將幀比例和幀序號(幀比例＝2/3，幀序號＝2)從控制器10輸出并且提供給系統(tǒng)控制器27。緊接在提供了幀比例和幀序號之后的同步基準信號中的頭部變?yōu)橐曨l幀#13的頭部位置。在這樣的幀比例和幀序號的情況下，由于沒有設定復位相位，因此不進行拍攝。從基于在對圖像拾取幀#2的寫入完成之后接收的同步基準信號的幀的頭部位置，根據同步基準信號，將寫入存儲體(b)的圖像拾取幀#2的數據再次讀出，作為視頻幀#13。
將幀比例和幀序號(幀比例＝1/2，幀序號＝0)從控制器10輸出并且提供給系統(tǒng)控制器27。緊接在提供了幀比例和幀序號之后的同步基準信號中的頭部變?yōu)橐曨l幀#14的頭部位置。當幀比例和幀序號被提供給系統(tǒng)控制器27時，在時刻A，幀比例從2/3變?yōu)?/2，在第二計數器41中設定的像素計數值的上限值從3300像素設定為4400像素，并且，圖像拾取速度被改變。
按照與上述相似的方式，將幀比例和幀序號提供給系統(tǒng)控制器27。根據幀比例和幀序號進行拍攝，并且，進行對圖像拾取幀的寫入和對視頻幀的讀取。
將幀比例和幀序號(幀比例＝1/3，幀序號＝0)從控制器10輸出并且提供給系統(tǒng)控制器27。緊接在提供了幀比例和幀序號之后的同步基準信號中的頭部變?yōu)橐曨l幀#20的頭部位置。當幀比例和幀序號被提供給系統(tǒng)控制器27時，在時刻B，幀比例從1/2變?yōu)?/3，在第二計數器41中設定的像素計數值的上限值從4400像素設定為6600像素，并且，圖像拾取速度被改變。
如上所述，根據圖7所示的在幀比例、幀序號和圖像拾取幀的頭部位置之間的對應關系，通過利用用于讀出與同步基準信號同步的視頻幀的預定像素的時序來指定用于寫入圖像拾取幀的頭部位置的時序，能夠使多個圖像拾取設備11，11，...的圖像拾取幀同步。
盡管已經按照在將幀比例設定為2/3、1/2和1/3的情況下進行可變速度拍攝的方法的例子，對本實施例進行了描述，但本發(fā)明不限于此例。例如，還可以將幀比例應用于范圍從1/30到30/30內的任意幀比例。即，本發(fā)明適合于速度在1到30倍范圍內的拍攝。盡管已經針對視頻幀的幀大小(frame size)被設定為2200像素×1125線的情況，對本發(fā)明進行了描述，但它只是一個例子，并且本發(fā)明也可以被應用于其它幀大小的情況。換句話說，在前述實施例中，由于通過給圖像拾取設備11，11，...提供作為控制命令的幀比例和幀序號來對這些圖像拾取設備進行控制，因此，即使在圖像拾取設備的像素的基準數目(reference number)(規(guī)格)不同的情況下，也能夠對它們進行控制，并且能夠保持控制命令的兼容性。
此外，盡管已經對根據從控制器10發(fā)送到系統(tǒng)控制器27的幀比例和幀序號來確定復位相位的情況進行了描述，但本發(fā)明不限于這樣的情況，例如，也可以將表示復位相位的信息直接從控制器10提供給系統(tǒng)控制器27。
盡管已經在利用控制器對多個圖像拾取設備進行控制的情況下，對本發(fā)明的實施例進行了描述，但本發(fā)明不限于這樣的情況。例如，可以按照這樣的方式構成，其中，可以用一個圖像拾取設備取代控制器10，并且，將它自己的設備運行時的幀比例和幀序號發(fā)送到其它圖像拾取設備，由此使多個圖像拾取設備的圖像拾取幀同步。
本領域的技術人員應該理解，可以根據設計需要和其它因素進行各種修改、組合、次組合以及替換，只要它們在所附權利要求或權利要求的等價物的范圍內即可。
權利要求
1.一種多相機系統(tǒng)，包括控制器，具有復位相位發(fā)送單元，用于在與同步基準信號同步的幀的前一個幀的幀周期內，將表示與所述幀中的一個位置對應的復位相位的信息發(fā)送到一個圖像拾取設備或多個圖像拾取設備中的每一個；并且所述一個或所述多個圖像拾取設備中的每一個具有圖像拾取單元，用于拍攝來自對象的光，圖像拾取驅動單元，用于根據從所述控制器發(fā)送的、表示所述復位相位的信息驅動所述圖像拾取單元以便開始拍攝一個圖像拾取幀，以及輸出單元，用于根據從所述控制器發(fā)送的所述同步基準信號，輸出由所述圖像拾取單元拍攝的所述一個圖像拾取幀的圖像拾取數據。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，表示所述復位相位的所述信息包括幀比例，表示視頻幀的每線像素數與在利用基于所述同步基準信號的時鐘對所述圖像拾取幀的每線像素數進行計數時的計數值的比例；以及幀序號，表示分配給在圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的周期內的視頻幀的號碼。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像拾取幀具有與基于所述同步基準信號的幀不同的幀周期。
4.一種圖像拾取控制方法，包括如下步驟在與同步基準信號同步的幀的前一個幀的幀周期內，將表示與所述幀中的一個位置對應的復位相位的信息發(fā)送到一個圖像拾取設備或多個圖像拾取設備中的每一個；允許所述一個圖像拾取設備或所述多個圖像拾取設備中的每一個根據所發(fā)送的表示所述復位相位的信息開始拍攝一個圖像拾取幀；和根據所述同步基準信號，將通過所述拍攝而得到的所述一個圖像拾取幀的圖像拾取數據輸出。
5.如權利要求4所述的方法，其中，表示所述復位相位的所述信息包括幀比例，表示視頻幀的每線像素數與在利用基于所述同步基準信號的時鐘對所述圖像拾取幀的每線像素數進行計數時的計數值的比例；以及幀序號，表示分配給在圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的周期內的視頻幀的號碼。
6.一種控制器，用于對一個或多個圖像拾取設備進行控制，該控制器包括復位相位發(fā)送單元，用于在前一個幀的幀周期內，將表示對應于與同步基準信號同步的幀中的一個位置的復位相位的信息發(fā)送到所述一個圖像拾取設備或所述多個圖像拾取設備中的每一個。
7.如權利要求6所述的控制器，其中表示所述復位相位的所述信息包括幀比例，表示視頻幀的每線像素數與在利用基于所述同步基準信號的時鐘對所述圖像拾取幀的每線像素數進行計數時的計數值的比例；以及幀序號，表示分配給在圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的周期內的視頻幀的號碼。
8.一種圖像拾取設備控制方法，用于對一個或多個圖像拾取設備進行控制，該方法包括如下步驟在前一個幀的幀周期內，將表示對應于與同步基準信號同步的幀中的一個位置的復位相位的信息發(fā)送到所述一個圖像拾取設備或所述多個圖像拾取設備中的每一個。
9.如權利要求8所述的方法，其中表示所述復位相位的所述信息包括幀比例，表示視頻幀的每線像素數與在利用基于所述同步基準信號的時鐘對所述圖像拾取幀的每線像素數進行計數時的計數值的比例；以及幀序號，表示分配給在圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的周期內的視頻幀的號碼。
10.一種圖像拾取設備，包括圖像拾取單元，用于拍攝來自對象的光；圖像拾取驅動單元，用于根據表示對應于與從外部發(fā)送的同步基準信號同步的幀中的一個位置的復位相位的信息驅動所述圖像拾取單元以便開始拍攝一個圖像拾取幀；以及輸出單元，用于根據從外部發(fā)送的所述同步基準信號，輸出由所述圖像拾取單元拍攝的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據。
11.如權利要求10所述的設備，其中表示所述復位相位的所述信息包括幀比例，表示視頻幀的每線像素數與在利用基于所述同步基準信號的時鐘對所述圖像拾取幀的每線像素數進行計數時的計數值的比例；以及幀序號，表示分配給在圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的周期內的視頻幀的號碼。
12.一種圖像拾取方法，包括如下步驟根據表示對應于與從外部發(fā)送的同步基準信號同步的幀中的一個位置的復位相位的信息，開始拍攝一個圖像拾取幀；以及根據從外部發(fā)送的所述同步基準信號，輸出通過所述拍攝而獲得的所述一個圖像拾取幀的圖像拾取數據。
13.如權利要求12所述的方法，其中表示所述復位相位的所述信息包括幀比例，表示視頻幀的每線像素數與在利用基于所述同步基準信號的時鐘對所述圖像拾取幀的每線像素數進行計數時的計數值的比例；以及幀序號，表示分配給在圖像拾取幀的頭部位置與視頻幀的頭部位置重合的周期內的視頻幀的號碼。
全文摘要
一種多相機系統(tǒng)，包括控制器，具有復位相位發(fā)送單元，用于在與同步基準信號同步的幀的前一個幀的幀周期內，將表示與所述幀中的一個位置對應的復位相位的信息發(fā)送到多個圖像拾取設備中的一個或每個；并且一個或多個圖像拾取設備中的每個具有用于拍攝來自對象的光線的圖像拾取單元，用于根據從控制器發(fā)送的復位相位信息對圖像拾取單元進行驅動以便開始拍攝一個圖像拾取幀的圖像拾取驅動單元，以及用于根據從控制器發(fā)送的同步基準信號，輸出由圖像拾取單元拍攝的一個圖像拾取幀的圖像拾取數據的輸出單元。
文檔編號H04N5/232GK1848916SQ20061007540
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月14日 優(yōu)先權日2005年4月15日
發(fā)明者黒澤宏司 申請人:索尼株式會社