CN102547229B - 捕捉设备、捕捉系统和捕捉方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了捕捉设备、捕捉系统和捕捉方法。该捕捉设备包括：生成图像信号的图像传感器(11)；其第一区中设置第二区的存储单元(15)；定时调节单元(16)，它调节图像信号被读出以将图像信号写在存储单元(15)中的定时以及图像信号被从存储单元(15)读出的定时；图像转换处理单元(131)，其对图像执行预定处理，在不同的帧时段中交替地写入与全图像相对应的第一图像信号，或者与对应于在所述第一区中的所述全图像的一部分的部分图像相对应的第二图像信号，并且将与第一区中写入的图像信号不同的图像信号写在第二区中；以及输出单元(18)，其将第一图像信号和第二图像信号转换并输出成预定格式的图像信号。

Description

捕捉设备、捕捉系统和捕捉方法

技术领域

本发明涉及适合应用于例如用于捕捉和显示车辆的驾驶员难以看到的位置的安装于车辆的相机的捕捉设备、捕捉系统和捕捉方法。

背景技术

在相关领域中，小相机被安装在车辆、轨道车辆等上，以将由相机拍摄的图像显示在设置于驾驶员的座位等附近的显示设备上(例如，参见日本未审查专利申请公布No.2002-19556和2010-33108)。利用这样的相机，对于驾驶员而言，难以在驾驶期间看到的地点被捕捉，并且所获得的地点的图像被显示在显示设备上，从而使驾驶员能看到地点。作为驾驶员难以看到的地点，例如，在车辆在停车期间向后移动的情况下，这样的地点在很多情况下出现在车辆的后面。

此外，为了捕捉车辆的后面并将此图像显示在安装于车辆的监视器上，使用了用于加载和显示从多个相机输出的图像的CCTV(闭路电视)监视设备等的捕捉系统已被使用。此捕捉系统利用在同一监视器屏幕上显示以不同方向捕捉的图像的PinP(画中画)显示功能而增强了多个图像的可见性。作为安装在车辆上的另一捕捉系统，如下的捕捉系统已被使用：该捕捉系统通过用于处理从相机输出的图像的ECU(电子控制单元)等来转换全图像(full image)的一部分，并且利用在画面中部署另一画面区域的功能来合成所转换的部分以被显示为PinP。此捕捉系统经由电气配线(electrical harness)而将从相机输出的图像加载到ECU中的图像存储器中，然后对所传送的多个图像执行合成处理。因此，安装于车辆的监视器上显示的图像的清晰度取决于传送系统的波带，从而在降低了所传输图像的分辨率的同时，图像被加载在ECU的图像存储器中以被合成为转换图像。

发明内容

然而，因为在车辆上安装的安装于车辆的相机不得不捕捉宽广的范围，所以鱼眼镜头、变形镜头等被使用。在广角图像中，对局部图像的详细识别是困难的。此外，虽然存在希望优先地观看的特定地点，但是该地点可能未照原样在图像中被详细地识别，或者识别该地点可能花费时间。

此外，在现有捕捉系统中，图像的清晰度是取决于配线的传输容量来确定的，从而当图像被部署于相机后端的ECU放大时，图像变得粗糙。而且，ECU不得不首先在存储器中加载从相机传送的全图像，从而用于图像存储器的组件被安装在捕捉系统上，并且用于合成处理的组件被设置。因此，用于配置捕捉系统的组件的数目被增加，从而捕捉系统具有复杂的配置，并且因此变得昂贵。

希望使驾驶员(用户)能容易地看到驾驶员特定地想要看到的局部地点的图像及其附近的图像。

根据本发明的实施例，通过对来自对象的光执行光电转换来生成图像信号。

存储单元与由设置值指定的指定区域相对应地在第一区(PinP的主画面存储区)中设置第二区(PinP的子画面存储区)，该设置值被用来设置用于从图像信号切割图像的范围。

接下来，调节图像信号被从图像传感器读出以将图像信号写在存储单元中的定时以及图像信号被从存储单元读出的定时。

接下来，对来自从图像传感器读出的图像信号的图像的预定处理被执行。此外，通过调节定时，用于写入图像信号的帧针对每个帧而被改变，以被交替地写在第一区和第二区中。这是对与来自从图像传感器向第一区输入的图像信号的全图像相对应的第一图像信号或者与对应于全图像的一部分的部分图像相对应的第二图像信号来执行的。另一方面，与第一区中写入的图像信号不同的图像信号被针对该图像信号的帧时段而写在第二区中。

此外，以连续的扫描定时从第一区和第二区读出的第一图像信号和第二图像信号被转换并输出成预定格式的图像信号。

因此，与两种类型的图像相对应的图像信号被存储在单个存储单元中，从而针对每个帧将两种类型的图像信号转换并输出成预定格式的图像信号。作为此示例，例如，NTSC(国家电视系统委员会)格式可被使用。

根据本发明的实施例，与用户特定地想要看到的地点(范围)一起，被显示为PinP的全图像可被同时显示在同一画面上。因此，驾驶员可在识别相机的周围的状态时同时地识别指定地点。

本发明的各个方面和特征在所附权利要求中被限定。

附图说明

现在将参考附图来描述本发明的实施例，贯穿附图中通过类似的参考来指代类似的部分，并且在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的捕捉设备和显示设备的内部配置的示例的框图。

图2是示出现有图像传感器读出图像信号的定时以及现有捕捉设备输出图像信号的定时的示例的示图。

图3是示出第一区和第二区中部署的图像的示例的示图。

图4A到图4C是示出第一区和第二区中写入转换图像的处理的示例的示图。

图5是示出根据本发明的实施例的图像转换处理单元所执行的图像转换处理的示例的示图。

图6是示出根据本发明的实施例的定时调节单元所执行的处理的示例的示图。

图7是示出根据本发明的实施例的在部分图像被放大以通过执行PinP来显示的情况下被执行的定时调节的示例的示图。

图8是示出根据本发明的实施例的部分图像被放大以通过执行PinP来显示的情况下被执行的定时调节的示例的示图(第一情况)。

图9是示出根据本发明的实施例的部分图像被放大以通过执行PinP来显示的情况下被执行的定时调节的示例的示图(第二情况)。

图10是根据本发明的实施例的以俯视平面图示出设置有捕捉设备的车辆的示例的示图。

图11A和图11B是示出根据本发明的实施例的显示单元上显示的图像的示例的示图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的示例性实施例(在下文中被称为实施例)。描述将以下面的顺序提供。

1.实施例(PinP的显示控制：利用一个图像存储单元来控制PinP的显示的示例)

2.修改例

1.实施例

<捕捉系统的整个配置的示例>

图1是示出根据本发明的实施例的捕捉系统5中的捕捉设备1和显示设备2的配置的示例的示图。根据实施例，捕捉设备1例示了在车辆(未示出)的后面安装的安装于车辆的相机，并且显示设备2例示了车辆上安装的诸如汽车导航设备之类的显示设备。捕捉设备1和显示设备2经由线缆(未示出)等连接，并且捕捉系统5被配置以使得图像信号被从捕捉设备1输入到显示设备2，并且控制信号被从显示设备2输入到捕捉设备1。

此外，根据实施例，示出了捕捉设备1被安装在车辆上的示例。然而，实施例不限于此。也就是说，根据本发明的实施例的捕捉设备1可被安装在诸如轨道车辆之类的其他车辆、包括移动吊车在内的重型机械、工业机器、或者游艇的车体或船体上。

首先，将描述显示设备2的组件。显示设备2包括显示单元21和操作输入单元22。例如，LCD(液晶显示器)等被采用作为显示单元21，并且将从捕捉设备1发送的图像信号显示为图像。操作输入单元22根据由用户对用于选择显示画面设置的选择/确认按钮B1执行的按钮按压操作的内容来生成控制信号，并且向控制单元14供应要通过捕捉设备1选择的图像的设置值。

此外，操作输入单元22包括值输入按钮B2以及选择/确认按钮B1，用于取决于由用户执行的按钮按压操作的内容来选择和设置“特定地希望看到的局部地点”的图像并且设置预先要被存储的独特显示。因此，在必要时，可通过按压选择/确认按钮B1的简单操作来产生用户请求。在下文中，此显示方法中预先设置的显示模式被称作“个人观看模式”。

具体地，在选择/确认按钮B1和值输入按钮B2的长久按压的同时操作被用户执行的情况下，操作输入单元22生成用于到“个人观看模式”的设置选单的转变(transition)的中断请求信号，并且将该信号供应给捕捉设备1。通过用户利用设置选单来执行连续地按压选择/确认按钮B1和值输入按钮B2的操作(第一指令输入)，控制信号被生成以确认用于切割出(cut-out)的位置或部分放大的控制设置值，并且将该值存储在设置值存储单元15中。此外，该值被供应给捕捉设备1以执行对“个人观看模式”的独特显示的设置。

此外，在通过上述方法设置了“个人观看模式”的状态中在捕捉设备1中检测到选择/确认按钮B1的按压的情况下，执行下面的处理。也就是说，操作被视作第二指令输入，并且用于读出“个人观看模式”中设置的区域的图像的控制信号被生成。

“个人观看模式”被看作是使得特定用户难以看到的地点更容易被看到的示例。然而，“个人观看模式”可通过设置当捕捉设备被设计或制造时被预先登记的区域，来应用PinP格式的显示器。

此外，在图1所示的示例中，显示单元21和操作输入单元22被分开地设置在显示设备2中。然而，利用其中集成了显示单元21和操作输入单元22的触摸板等的显示设备也可被应用。

接下来，将描述捕捉设备1的每个单元。捕捉设备1包括图像传感器11、图像质量调节单元12、图像转换单元13、控制单元14、设置值存储单元15、定时调节单元16、显示控制单元17、模拟编码器18(输出单元)、以及区选择单元19。

图像传感器11被采用作为固态成像器件。作为图像传感器11，例如，CCD(电荷耦合器件图像传感器)或CMOS(互补金属氧化物半导体图像传感器)被使用。图像传感器11对来自安装捕捉设备1的车体或船体附近的对象的光执行光电转换，以生成图像信号，其中光在广角镜头(未示出)上被成像。由图像传感器11获得的图像信号被供应给图像质量调节单元12。图像质量调节单元12将所供应的图像信号转换成数字图像信号以执行图像质量调节。作为图像质量调节，例如，AGC(自动增益控制)、噪声降低、图像质量增强等被执行。此外，图像质量调节单元12控制图像传感器11的操作。此外，用于调节从第一和第二图像信号获得的图像的图像质量的控制在针对每个帧从图像传感器11加载图像信号的定时对第一和第二图像信号分开地执行，其中第一和第二图像信号将被写在稍后将描述的第一区132α和第二区132β中。该定时基于从定时调节单元16供应的读取定时。经过了图像质量调节单元12的图像质量调节的图像信号被供应给图像转换单元13。

图像转换单元13包括图像转换处理单元131和图像存储单元132，并且执行转换调节成为用于以诸如NTSC格式之类的标准输出格式输出图像的格式。图像存储单元132具有第一区132α和第二区132β，第一区132α用于存储与来自从图像传感器11输入的图像信号的全图像相对应的第一图像信号，第二区132β用于存储与作为全图像的一部分的部分图像相对应的第二图像信号。图像存储单元132根据由控制单元14生成的用于设置切割来自图像信号的图像的范围的设置值所指定的区域，来在第一区132α中设置第二区132β。

此外，捕捉设备1设置有图像存储单元132中的第一区132α和第二区132β，也设置有用于选择要写入图像的区的区选择单元19。用于在显示单元21的全画面上输出图像的转换图像被存储在第一区132α中，并且用于在PinP小画面上显示图像的转换信号被存储在第二区132β中。通过在帧输出定时连续地读出图像存储单元132中的图像，可获得以作为标准输出格式的PinP输出格式输出的图像。

在下文中，将提供详细的描述。图像转换处理单元131基于控制单元14的控制从自图像质量调节单元12供应的图像信号的图像中切割指定区域中的图像。此外，所切割的图像被放大为具有显示设备2的显示单元21的一个画面的尺寸的图像。这里，图像转换处理单元131对来自从图像传感器11读出的图像信号的图像执行预定处理。此外，通过调节定时，图像信号以针对每个帧写入图像信号的不同帧率而被写在第一区132α中。这对与来自从图像传感器11输入的图像信号的全图像相对应的第一图像信号或者对与作为全图像的一部分的部分图像相对应的第二图像信号来执行。另一方面，与第一区中写入的图像信号不同的图像信号在下一帧的时候或者在满足帧的读取定时的时间序列顺序的定时被写在第二区132β中。所切割和放大的图像被输出给图像存储单元132。图像存储单元132也是用于将从图像转换处理单元131供应的图像信号保存预定时段的帧存储器。

如上所述，具有从捕捉设备1中的广角图像生成和输出失真转换图像的功能的图像转换单元13将部分指派区域的图像嵌入在用于输出全图像的图像区域的部分中，以便被存储。因为通过未示出的捕捉设备1的广角镜头而从图像传感器11加载的图像显著地失真，所以图像转换单元13执行对图像信号的处理操作以执行用于失真校正的转换处理。这里，希望放大的指定区域在被指派为要分开地插入的输出图像的子画面的地址区域中被放大，并且被存储在用作缓冲存储器的第二区132β中。此外，当更新帧时，图像被嵌入以便执行在相机的后面的输出处理以包括图像，从而实现PinP功能。

例如，MPU(微处理单元)被采用作为控制单元14。此外，基于从操作输入单元22输入的控制信号的内容，用于将上述“指定区域”的范围限定为基于窗口的尺寸和位置指定的上述“第一指令输入”的“个人观看模式”的设置值被生成并存储在设置值存储单元15中。也就是说，此设置值是用于指派如下范围的设置值，该范围用于切割来自从图像质量调节单元12供应的图像信号的图像。设置值是从在变焦被应用于指定区域的情况下的变焦比、以及指定区域的X轴坐标和Y轴坐标获得的。此外，控制单元14包括用于对显示设备2的值输入按钮B2的按压的次数进行计数的计数器，以及用于测量时间的计时器。

此外，在第二指令输入被从操作输入单元22接收到的情况下，控制单元14从设置值存储单元15读出设置值并且将设置值输出给图像转换单元13。此外，控制单元14生成用于调节来自图像传感器11的图像信号输出定时和来自图像存储单元132的图像信号输出定时的控制信号，并且将该控制信号供应给定时调节单元16。此外，控制单元14生成用于将经过了图像转换处理单元131的图像转换的图像信号输出给模拟编码器18的控制信号，并且将该控制信号供应给图像转换处理单元131。

区选择单元19和定时调节单元16基于从控制单元14供应的控制信号从图像传感器11读出图像信号，并且调节用于在图像存储单元132中写入图像信号的定时和用于从图像存储单元132读出图像信号的定时。稍后将参考图6来详细地描述由定时调节单元16执行的处理。

显示控制单元17基于从控制单元14供应的控制信号并根据由定时调节单元16调节的定时来读取图像存储单元132中存储的图像，并且输出图像给模拟编码器18。此外，显示控制单元17生成用于设置指定区域的框线(frame line)等，并且将所生成的框线输出给模拟编码器18。这里，显示控制单元17在显示单元21上显示尺寸和位置响应于来自用户的操作输入而改变的窗口，以用于显示来自从输出单元输出的图像信号的图像。此外，显示控制单元17在PinP的子画面上显示被切割为指定区域的图像。此外，显示控制单元17可被例示为将被切割为指定区域的图像显示在PinP的全画面上，并且将图像显示在子画面上以实现对其的完全理解。然而，设置输出画面以在PinP之间被反转(reverse)的操作也可被执行。

模拟编码器18从第一区132α和第二区132β读出连续扫描定时，并且转换图像信号(第一和第二图像信号)，全图像和部分图像以要输出的预定格式被插入到所述图像信号中。此格式例如是NTSC(国家电视系统委员会)格式，并且模拟编码器18将图像信号供应给显示设备2的显示单元21。定时调节单元16不管图像是否被切割出都调节图像输出定时的扩展处理，以便以满足基于NTSC定时的V同步的定时来输出图像。此调节被执行以调节由于来自图像传感器11的读出和通过延迟整个图像帧的图像转换而引起的图像输出定时。

图2是示出现有图像传感器读出图像信号的定时以及现有捕捉设备输出图像信号的定时的示例的示图。

这里，描述了现有捕捉设备1不执行图像失真转换、PinP或者部分图像的切出或放大的情况。

图像传感器针对每个水平时段(1H)读出线方向上的图像信号。图像传感器的捕捉区域中的全部水平线以一个垂直时段(1V)的定时被读取。从图像传感器11加载的图像被原样输出到捕捉设备的外面，而不改变图像的尺寸等。

现有捕捉设备的图像存储单元不包括与根据实施例的图像存储单元132相对应的第一区132α和第二区132β。这里，因为图像质量调节单元和图像转换单元执行它们各自的预定处理，所以捕捉设备1输出图像信号的定时被整个地延迟。结果，定时调节对于图像的每个局部部分而言是不必要的。

图3是示出第一区132α和第二区132β中部署的图像的示例的示图。

在第一区132α中，要输出到显示单元21的全画面的转换图像被存储，并且在第二区132β中，要显示在PinP小画面上的转换图像被存储。在下面的描述中，显示单元21的全画面被称作“主画面”，并且用于显示部分画面的区域被称作“子画面”。图像转换单元13预先保存与子画面的水平和垂直区域的范围有关的信息。

此外，当针对每条线而在图像存储单元132中写入由图像转换处理单元131处理的图像时，获得显示子画面的开始位置和结束位置，并且针对每条线而在第二区132β中写入子画面的图像信号。这里，将图像信号写在第一区132α和第二区132β中是根据图像转换单元13中包括的子画面确定计数器(未示出)的值来执行的。子画面确定计数器是用于对水平方向上对每个像素写入的图像信号进行计数并对垂直方向上对每个像素写入的图像信号进行计数的计数器。

因为写入是以垂直方向连贯地执行的，所以当子画面确定计数器的值变得大于与子画面的显示开始位置相对应的线时，子画面的图像信号被写在第二区132β中。此外，当子画面确定计数器的值变得大于子画面显示的结束位置时，第二区132β中的写入被终止。此外，第一区132α中写入的图像信号是当前帧，但是第二区132β中写入的图像信号是紧接先前的帧。通过将单个图像存储单元132划分成两个区域来输出当前帧和紧接先前的帧的图像信号的处理将参考图4A到图5来描述。

图4A到图4C是示出第一区132α和第二区132β中写入转换图像的处理的示例的示图。首先，如图4A所示，要输出在PinP小画面上的转换图像S被写在第二区132β中。第一区132α是其中不写入图像的掩蔽(mask)区域。接下来，如图4B所示，要输出在全图像上的转换图像F被写在第一区132α中。在此时，第二区132β是掩蔽区域以使得没有图像被写入其中。

当区选择单元19将帧率降低1/2时，如上所述被写入的要在全图像上输出的转换图像F和要在小图像上输出的转换图像S针对每个帧而从模拟编码器18被交替地输出。也就是说，一次对两个帧来更新转换图像。通过执行这样的处理，如图4C所示，就时间而言作为不同图像的要在全画面上输出的转换图像F和要在小图像上输出的转换图像S被合成以被输出。

利用这样的配置，例如，可以在显示单元21的全画面上显示以正常模式拍摄的图像，并且可以在PinP的小画面上显示个人观看模式中的指定区域Pa的图像(参见图6的A)。当图像被输出以针对每个输出帧而放入到两个区域中时，用户可在看到由捕捉设备1拍摄的正常图像的同时检查指定区域Pa的被放大的图像。因此，可以容易地识别车辆附近的环境。此外，在根据实施例的配置中，在捕捉设备1的外面不使用用于生成PinP或执行合成处理的设备以及执行该设备的操作所必要的额外存储器等的情况下，与区域的数目相对应的多个图像存储单元132未被提供。因此，包括捕捉设备1和显示单元21的、用于监视车辆附近的系统的组件的数目可被减少，从而降低系统的成本。

<由图像转换处理单元131执行的图像转换处理的示例>

图5是示出用于转换图像的定时的示例的示图。

图5的A示出从图像传感器11读出的图像的读取定时的示例。

这里，逐帧地从图像传感器11读出图像。

图5的B示出针对每个帧读取的图像被标示以标号的示例。

图5的C示出输出给图像转换单元13的转换图像的示例。处理由图像传感器11与图像转换单元13之间的图像质量调节单元12来执行，从而向图像转换处理单元131输入图像比从图像传感器11读取图像的定时更迟。

图5的D示出图像的读取定时的示例。

图像转换处理单元131将全图像的帧率扩展两倍或者扩展针对每个帧拍摄的输入图像的部分图像，并且使得在图像存储单元132中写入全图像和部分图像的定时相差一个帧。在此示例中，全图像被表示为转换图像α-n，并且部分图像被表示为转换图像β-n(n是自然数)。

图像转换处理单元131将全图像写在第一区132α中，并且将部分图像写在第二区132β中。此外，区选择单元19针对与两个帧相对应的时间读取全图像和部分图像。此外，由区选择单元19从图像存储单元132读取全图像和部分图像的定时相差一个帧。因此，显示单元21上显示的PinP图像被显示为相差仅一个帧的两种类型的图像。

如上所述，至于转换图像的输出，因为每两个帧更新一次图像，所以就时间而言不同的图像被合成以被输出。因此，图像传感器11可针对每个帧输出图像，而没有帧率的降低。在NTSC格式中每个帧输出是30fps(帧/秒)，虽然存在时间差异，但是实际使用却没有问题。此外，为了捕捉设备1输出图像，用于以诸如NTSC模拟输出之类的参考垂直同步定时来连续地输出图像的捕捉系统5可被配置。

此外，图像转换处理单元131可将第二图像信号写在第一区132α中并且将第一图像信号写在第二区132β中。这里，模拟编码器18从显示单元21上显示的画面之中在PinP的子画面上显示全图像，并且在主画面上显示部分图像。

<由定时调节单元16执行的定时调节处理的示例>

图6到图9示出在图像的一部分被放大以显示的情况下由定时调节单元16执行的定时调节处理的示例。

图6的A示出利用全图像6从图像传感器11读出图像信号的定时。

在图6的A中，从一个帧的像素之中，初始像素(画面左上的像素)被读出的定时被称为定时Ti1，并且最后像素(画面右下的像素)被读出的定时被称为定时Tie。在初始像素在定时Ti1被读取之后，在水平扫描时段1H的时段中，画面的右端处的像素的一条线中的像素被次序地读取。此外，第二条线在第一条线之后被读取。这样，像素被次序地读取直到到达最后一条线，从而读取一个帧的所有像素。也就是说，当如图6的A所示从图像传感器11读取图像信号时，被计算为(定时Tie-定时Ti1)的时段是1V有效时段。

图6的B示出以“个人观看模式”设置为指定区域Pa的区域中的部分图像7的示例。

在图6的B中，通过虚线来示出指定区域Pa。位于指定区域Pa的左上端处的像素被读出的定时被称为定时Tin，并且位于其右下端处的像素被读出的定时被称为定时Tim。可计算为(定时Tim-定时Tin)的时段取决于指定区域Pa的尺寸而改变。在此示例中，指定区域Pa中的部分图像7被切出，并且所切出的图像被输出在显示设备2上1V有效时段。

图6的C示出图像到显示设备2的输出定时的示例。

在图6的C中，在集中在指定区域Pa中的部分图像7的情况下在显示设备2上输出初始像素的定时被称为定时To1，并且在显示设备2上输出最后像素的定时被称为定时Toe。

图6的D示出图像传感器11输出图像信号的定时的示例。

这里，在一个垂直时段中，第一水平时段被称为“1H”，第二水平时段被称为“2H”，并且第x水平时段被称为“xH”。

图6的E示出捕捉设备1输出图像信号的定时的示例。

由于图像质量处理和图像切割处理，捕捉设备1输出图像信号的定时被整个地延迟。然而，为了部分图像被扩展并以第一垂直时段的定时被输出，图像被保存在用作缓冲存储器的图像存储单元132中。

在将图6的B所示的指定区域Pa中的部分图像7输出被示为(定时Toe-定时To1)的1V有效时段的情况下，与指定区域Pa相对应的部分图像7的输出可在1V有效时段中被延迟。此外，因为增加了由图像质量调节单元12执行图像调节处理的延迟，所以图6的E所示的从捕捉设备1输出图像信号的定时被从图6的D所示的图像传感器11的读出定时延迟预定的时段。

因此，定时调节单元16调节来自图像传感器11的图像信号的读出定时或来自图像存储单元132的部分图像的读出定时，以便实现对指定区域Pa的部分图像7的延迟和输出。

图7示出在部分图像被放大以利用PinP来显示的情况下被执行的定时调节的示例。

如图6的A、D和E中那样，图7的A、D和E示出图像传感器11输出图像信号的传感器输出定时以及捕捉设备1将图像信号输出在显示设备2上的相机输出定时的示例。然而，在部分图像被放大以利用PinP来显示的情况下的定时调节可以不被连贯地确定。

图7的B示出如下示例：在该示例中，全图像6被缩小以被显示在指定区域Pa中，并且部分图像7被显示在全画面上(第一情况)。

图7的C示出如下示例：在该示例中，部分图像7被缩小以被显示在指定区域Pa中，并且全图像6被显示在全画面上(第二情况)。

在此情况下，显示定时之间的差异可能不能仅通过执行定时调节来吸收，从而定时如图8和图9所示地被调节。

图8示出部分图像被放大以显示为PinP的情况下的定时调节的示例(第一情况)。显示控制单元17将被切割为指定区域的第二图像显示在画中画的全画面上并且将第一图像显示在子画面上。

图8的A示出图像传感器11输出图像信号的定时的示例。

如上所述，1V有效时段通过下面的表达式而获得。

Tie-Ti1＝1V有效时段

图8的B示出设置部分图像7的区域的示例。

如上所述，其中设置了部分图像7的指定区域Pa可被变化。此外，部分图像7的可变有效时段通过下面的表达式而获得。

Tim-Tin＝可变有效时段

图8的C示出被显示为PinP的画面的显示的示例。

在PinP显示中，缩小的全图像6被显示在全画面上显示的部分图像7中的指定区域Pa上。定时调节单元16利用定时调节功能来调节图像的写入定时，并且区选择单元19基于定时调节单元16的指令来扩展和输出来自图像存储单元132的图像。这里，当被放大显示的部分图像7的显示开始定时被称为To1并且其显示结束定时被称为Toe时，1V有效时段通过下面的表达式而获得。

Toe-To1＝1V有效时段

图8的D示出全图像6被放大以显示的示例。

这里，当全图像6的显示开始定时被称为Tp1并且其显示结束定时被称为Tpe时，1V有效时段通过下面的表达式而获得。此外，显示开始定时Tp1和显示结束定时Tpe是取决于PinP的部署位置的可变值。

Tpe-Tp1＝1V有效时段

图9示出部分图像被放大以利用PinP来显示的情况下的定时调节的示例(第二情况)。显示控制单元17将被切割为指定区域的第二图像显示在画中画的子画面上。

如图8的A和B中那样，图9的A和B示出传感器输出定时和相机输出定时的示例。

图9的C和D示出在全画面上显示全图像6的示例。

如图9的C所示，当全图像6的显示开始定时被称为To1并且显示结束定时被称为Toe时，1V有效时段通过下面的表达式而获得。

Toe-To1＝1V有效时段

如图9的D所示，指定区域Pa上显示的部分图像7的显示开始定时Tp1和显示结束定时Tpe是取决于PinP的部署位置的可变值的。

Tpe-Tp1＝1V有效时段

图10以俯视平面图示出设置有此实施例的捕捉设备1的车辆的示例。

捕捉设备1被设置在车辆的前侧的顶盖单元中以及其后侧的行李箱单元中，并且显示设备2被设置在车辆的前部驾驶员座位的附近。设置在前侧和后侧的捕捉设备1都具有大约180度的捕捉角度。

图11A和图11B示出显示单元21上显示的图像的示例。

图11A示出在图像转换等不被执行的状态下的全画面显示的示例。

在此示例中，显示了设置在车辆的后侧的捕捉设备1所捕捉的图像。因为捕捉设备1中所用的镜头具有高曲率，所以图像失真在显示单元21的外围部分变得特别显著。因此，用户难以识别聚焦区域8的位置关系。

图11B示出PinP显示的示例。

在此示例中，在显示全画面的同时，经受了图像转换处理以去除区域8的失真的PinP图像被显示在位于显示单元21的左上的指定区域Pa上。这样，利用PinP显示，用户可准确地识别区域8的状态并且因此能够将车辆泊回到车库等中。

在根据上述实施例的捕捉系统5中，从同一图像传感器11加载的图像的一部分被取得，以使得全图像或部分图像中的任一个被生成为子画面从而实现PinP显示。然而，为了显示全图像和部分图像，在经受了图像转换之后图像被显示的定时可通过至少两个系统来调节。因此，当PinP显示功能是利用PinP的子画面实现的时候，在子画面侧部署图像信息的存储区被图像存储单元132确保为第二区132β，以预先将从全画面获取的图像插入要部署的第二区132β中。因此，定时的调节可以不通过输出全画面和子画面的处理中的两个系统来分开地执行。如上所述，在用于显示全画面的、由捕捉设备1使用的“全图像存储器”的次序读出地址中，先前的帧的图像被缩小并被显示在与PinP的显示位置相对应的地址区域中。

此外，每两个帧更新一次每个转换图像的输出。因此，一个帧的就时间而言不同的图像被合成以被输出给显示单元21。因此，由图像传感器11输出的图像的帧率没被降低，并且变得可以向显示单元21输出每个帧的图像。此外，为了捕捉设备1输出图像给显示设备2，系统可被配置用于以诸如NTSC模拟输出等之类的参考垂直同步定时来连续地输出图像。

这样，捕捉设备1可被安装在车辆上以利用PinP功能来监视周围并捕捉广角。识别广角图像中的局部图像的细节是困难的，并且即使当用户特定地想要看到的指定地点存在时，细节可能未照原样从图像中被识别，或者识别细节可能花费用户的时间。然而，驾驶员不得不在驾驶的同时迅速地确定危险物体。然而，对于此需求，通过提供从自捕捉设备1加载的广角图像中预先将部分图像设置在相应的指定区域Pa中并且在捕捉设备1侧将相应的地点显示在子画面上作为PinP的功能，驾驶员可以容易地识别状态。驾驶员可利用全画面更具体地观察聚焦区域，并且因此容易且迅速地识别周围的状态。

此外，捕捉设备1设置有用于在经由捕捉设备1输出的同一画面上部署子画面的PinP功能，并且驾驶员等可以利用全图像中难以看到的地点的部分图像来指派子画面。可替代地，可以将全图像显示在子画面上，并且将指定地点的放大且详细的图像显示在全图像上。此外，通过大体同时地将全图像和部分图像设置在同一画面上作为PinP并且发送画面给显示设备2，整个周围情况和指定地点的细节可被同时识别。

此外，因为每两个帧更新一次图像，所以图像被图像质量调节单元12读出的定时是不同的，并且图像被调节以具有用于由其他捕捉区域导致的每个区域的光学图像质量，从而使捕捉设备1能输出每个转换图像。此外，通过由在图像存储单元132中交替地写入帧实现的PinP操作方法，可对每个区域额外地执行诸如曝光控制之类的优化处理。一般地，当亮度上显著不同的区域被显示为PinP时，可能存在图像的一部分变得极暗或极亮的情况。然而，通过执行用于调节所显示的图像的控制以具有用于每个区域的光学图像质量，变得可以调节来自对于每个帧在每个区域中写入的图像信号的图像的亮度。因此，捕捉设备1可输出图像以使得驾驶员容易地识别整个状态。

此外，在到现在已被开发的、安装在车辆上以监视周围情况的捕捉设备中，出于观察制造过程中设置的指定区域的目的而预先设置了监视区域。存在着在工厂默认步骤中观看并指派管理区域的产品。然而，没有如下的产品：在该产品中，考虑了由于驾驶环境引起的用户难以看到周围情况的状态而指派监视区域。另一方面，根据捕捉系统5，驾驶员可以指派驾驶员难以在驾驶时看到的区域并且保存所指派的区域，以使得例如当在家里的狭窄空间中停车时，对周围的监视可以很有效地被执行。

2.修改例

此外，如图4A到图4C以及利用单个图像存储单元132执行PinP画面的显示控制的配置中所示出的，设置了与区域的数目相对应的多个图像存储单元132的配置也可被应用。

本领域的技术人员应当理解，各种修改、组合、子组合和变更可取决于设计需求和其他因素而发生，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (9)

1.一种捕捉设备，包括：

图像传感器(11)，所述图像传感器(11)对来自对象的光执行光电转换并以第一帧率输出图像信号；

存储单元(15)，所述存储单元(15)根据由设置值指定的指定区域在第一区中设置第二区，所述设置值被用来设置用于从所述图像信号切割图像的范围；

定时调节单元(16)，所述定时调节单元(16)调节所述图像信号被从所述图像传感器(11)读出以将所述图像信号写在所述存储单元(15)中的定时、以及所述图像信号被从所述存储单元(15)读出的定时；

图像转换处理单元(131)，所述图像转换处理单元(131)对来自从所述图像传感器(11)读出的所述图像信号的图像执行预定处理，针对每个帧，通过调节定时并因此改变用于写入所述图像信号的帧，在不同的帧时段中交替地写入与来自从所述图像传感器(11)输入的所述图像信号的全图像相对应的第一图像信号，或者与对应于在所述第一区中的所述全图像的一部分的部分图像相对应的第二图像信号，并且对于与所述第一区中写入的图像信号不同的图像信号，针对该图像信号的帧时段将该图像信号写在所述第二区中；以及

输出单元(18)，所述输出单元(18)将以连续的扫描定时从所述第一区和所述第二区读出的所述第一图像信号和所述第二图像信号转换并输出成预定格式的图像信号，

其中，所述第一图像信号和所述第二图像信号以第二帧率从所述第一区和所述第二区交替地输出，所述第二帧率为所述第一帧率的一半。

2.根据权利要求1所述的捕捉设备，还包括显示控制单元(17)，所述显示控制单元(17)在显示单元(21)上显示其尺寸和位置响应于来自用户的操作输入而改变的窗口，以用于显示来自从所述输出单元(18)输出的图像信号的图像，

其中，控制单元(14)基于所述窗口的尺寸和位置来生成所述设置值。

3.根据权利要求2所述的捕捉设备，还包括图像质量调节单元(12)，所述图像质量调节单元(12)执行对所述图像传感器(11)的操作的控制，并且针对每个帧以图像信号被从所述图像传感器(11)加载的定时而对所述第一图像信号和所述第二图像信号执行对用于调节来自所述第一区和所述第二区中写入的所述第一图像信号和所述第二图像信号的图像的图像质量的不同控制。

4.根据权利要求3所述的捕捉设备，

其中，所述显示控制单元(17)在画中画子画面上显示被切割为所述指定区域的第二图像。

5.根据权利要求3所述的捕捉设备，

其中，所述显示控制单元(17)在画中画全画面上显示被切割为所述指定区域的第二图像，并且在子画面上显示第一图像。

6.根据权利要求2所述的捕捉设备，其中，所述图像转换处理单元(131)在所述第一区中写入所述第二图像信号，并且在所述第二区中写入所述第一图像信号。

7.根据权利要求4到6中的任一项所述的捕捉设备，其中所述捕捉设备(1)被安装在车体或船体上，并且所述图像传感器(11)对来自所述车体或所述船体附近的对象的光执行光电转换，并且生成所述图像信号。

8.一种捕捉系统，包括：

根据权利要求1到7中的任一项的捕捉设备(1)，以及

包括显示单元(21)的显示设备(2)，所述显示单元(21)显示来自从所述输出单元(18)输出的图像信号的图像。

9.一种捕捉方法，包括以下步骤：

通过对来自对象的光执行光电转换来以第一帧率输出图像信号；

由存储单元(15)在与由设置值指定的指定区域相对应的第一区中设置第二区，所述设置值被用来设置用于从所述图像信号切割图像的范围；

调节所述图像信号被从图像传感器(11)读出以将所述图像信号写在所述存储单元(15)中的定时以及所述图像信号被从所述存储单元(15)读出的定时；

对来自从所述图像传感器(11)读出的所述图像信号的图像执行预定处理以调节定时，针对每个帧，通过改变用于写入所述图像信号的帧，在不同的帧时段中交替地写入与来自从所述图像传感器(11)输入的所述图像信号的全图像相对应的第一图像信号，或者与对应于在所述第一区中的所述全图像的一部分的部分图像相对应的第二图像信号，并且对于与所述第一区中写入的图像信号不同的图像信号，针对该图像信号的帧时段将该图像信号写在所述第二区中；以及

将以连续的扫描定时从所述第一区和所述第二区读出的所述第一图像信号和所述第二图像信号转换并输出成预定格式的图像信号，

其中，所述第一图像信号和所述第二图像信号以第二帧率从所述第一区和所述第二区交替地输出，所述第二帧率为所述第一帧率的一半。