FI105382B - Menetelmä kuvainformaation siirtämiseksi - Google Patents

Description

105382

Menetelmä kuvainformaation siirtämiseksi

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään kuvainformaation siirtämiseksi, 5 oheisen patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukaiseen kameramodu-liin ja oheisen patenttivaatimuksen 13 johdanto-osan mukaiseen matkaviestimeen.

Digitaalisissa kameroissa ja videokameroissa optinen kuva muunne-10 taan sähköiseen muotoon kuva-anturilla, tyypillisesti CCD-anturilla (charge coupled device). Tällainen kuva-anturi koostuu useista valoherkistä kuvaelementeistä, jotka on järjestetty edullisesti matriisimuo-toon. Kuva-anturin kuvaelementtien määrä vaikuttaa muodostettavan kuvan resoluutioon. Tyypillisesti kameroissa ja videokameroissa käytet-15 tävä kuva-anturi koostuu sadoistatuhansista kuvaelementeistä, esimerkiksi 640 x 480 = 307 200 kuvaelementtiä. CCD-anturissa valo saa aikaan kuvaelementissä varauksen, jonka suuruuteen vaikuttaa mm. valon intensiteetti sekä valon vaikutusaika kuvaelementissä, eli valotusaika. Kamerat on varustettu optiikalla, jolla kuva kohdistetaan kuva-20 anturin kuvaelementtien kohdalle. CCD-anturia käytettäessä kuvaelementtien varaukset puretaan ennen kuvan ottamista, jolloin ennalta määrätyn valotusajan kuluttua umpeen on kussakin kuvaelementissä siihen kohdistuneen valon määrään verrannollinen varaus, joka voidaan mitata. Valotuksen päätyttyä esim. mekaanisella sulkimella este-25 tään valon pääsy CCD-anturiin. Suljintoiminto voidaan toteuttaa myös sähköisesti lukemalla kuva-anturi riittävän nopeasti.

CCD-anturissa kuvaelementit on ketjutettu kytkemällä ne sarjaan ja CCD-anturin ulostulo on yhdistetty sarjaankytkennän ensimmäiseen 30 kuvaelementtiin, jolloin CCD-anturista kuvasignaali on luettavissa siirtämällä varauksia kuvaelementistä seuraavaan varauksensiirtosignaa-lin ajoittamana. Varaukset on luettavissa CCD-elementin ulostulosta, jolloin ensimmäisenä luetaan ulostuloon kytketyn kuvaelementin varaus. Varauksensiirtosignaali aikaansaa samassa yhteydessä muissa 35 kuvaelementeissä varausten siirtymisen seuraavaan kuvaelementtiin, 2 105382 eli ulostuloon kytketylle kuvaelementille siirtyy tähän liitetyn toisen kuvaelementin varaus, toiseen kuvaelementtiin siirtyy vastaavasti sar-jaankytkennässä kolmantena olevan kuvaelementin varaus jne. Kuva-anturin kukin rivi voi muodostaa oman kuvaelementtiketjun. Kullekin 5 kuvaelementtiketjulle on muodostettu oma ulostulo ketjun ensimmäisestä kuvaelementistä, kuten edellä on esitetty. Näistä kuvaelementti-ketjujen ulostuloista varaukset voidaan siirtää esim. siirtorekisteriin.

Tällä tavoin muodostetun CCD-kuva-anturin lukeminen edellyttää va-raustensiirtoja kuvaelementtiketjun kuvaelementtien määrää vastaa-10 vasti. Yksittäisen kuvaelementin varauksen mittaaminen ei tällöin onnistu muuten kuin suorittamalla edellä esitettyä varausten siirtoa niin kauan, että halutun kuvaelementin varaus on kuva-anturin ulostulossa.

Tällaista kuva-anturia käytettäessä on kuvan alinäytteistys hankalaa ja hidasta, koska käytännössä kuvaelementtiketjun kaikkien kuvaelement-15 tien varaukset on siirrettävä ulostuloon, vaikka osa kuvaelementeistä jätettäisiin käsittelemättä alinäytteistyksessä.

Kuva-anturin muodostaman analogisen signaalin muuntaminen digitaaliseksi voidaan suorittaa analogia/digitaalimuuntimella. Analo-20 gia/digitaalimuunnoksen muunnostarkkuus on tyypillisesti 8 bittiä, jolloin saadaan 256 valovoimakkuustasoa kustakin kuvaelementistä. Ihmissilmän ominaisuudet huomioonottaen tämä määrä yleensä riittää tarvittavan kuvanlaadun aikaansaamiseksi. Analogia/digitaalimuuntimelta siirretään tämä muunnostulos rinnakkaismuodossa jatkokäsittelyvai-25 heisiin, kuten tallennettavaksi kuvamuistiin tai videonauhalle. Tunnetun tekniikan mukaisissa digitaalisissa kameroissa ja videokameroissa käytetään näyttölaitteena analogista näyttölaitetta, kuten analogisella liittymällä varustettua LCD-näyttölaitetta, joten kuva siirretään näyttölaitteelle analogisena signaalina.

30

Edellä mainittujen CCD-antureiden lisäksi on viime aikoina kehitetty ns. CMOS-kuva-antureita, joilla voidaan myös suorittaa kuvan valosähköinen muunnos. Nämä CMOS-kuva-anturit perustuvat pääosin kahteen eri toimintaperiaatteeseen: integroiviin ja ei-integroiviin kuva-antureihin.

105382 3

Integroivissa kuva-antureissa kuvaelementin muodostamalla virralla varataan kuvaelementin yhteyteen muodostettua kondensaattoria. Kondensaattorin varaus riippuu kuvaelementin muodostaman virran voimakkuudesta ja varausajasta. Ennen kuvan muodostusta kunkin kon-5 densaattorin varaus puretaan, minkä jälkeen kuvaelementin muodos-v tama virta alkaa varata kondensaattoria, jolloin valotuksen päätyttyä kondensaattoriin kertynyt varaus on verrannollinen kuvaelementtiin kohdistuneen valon määrään. Integroivien CMOS-kuva-antureiden va-lotusajan asettaminen voidaan hoitaa esim. mekaanisella sulkimella, 10 jolloin ohjauselektroniikka saadaan yksinkertaisemmaksi kunkin kuvaelementin valotusajan ollessa oleellisesti sama, tai ajoittamalla kondensaattorin varauksen purkaminen ja kertyneen varauksen mittaaminen oleellisesti samaksi eri kuvaelementeille. Integroivassa kuva-anturissa kondensaattoriin kertyy varausta myös kuvaelementin ollessa pimeäs-15 sä. Tämä voi vääristää kuvaelementin antamaa kuvasignaalia. Tämän korjaamiseksi on kehitetty ns. korreloitu kaksoismittausmenetelmä (CDS, Correlated Double Sampling), jossa kuvaelementin kondensaattorin varaus mitataan sopivimmin ennen valotusta suoritetun varauksen nollauksen jälkeen ja tallennetaan tämä arvo kullekin kuvaelementille.

20 Kondensaattorin varaus mitataan uudestaan valotusajan kuluttua umpeen ja tästä mittausarvosta vähennetään tallennettu arvo. Erotus vastaa paremmin todellista valon määrään verrannollista kuvasignaalia kuin yhdellä mittauksella saatava kuvasignaali. Edellä esitettyjen varausten mittauksen yhteydessä mittausarvolle suoritetaan analo-25 gia/digitaalimuunnos, jolloin mittaustulos voidaan tallentaa digitaalisessa muodossa.

9

Ei-integroivissa CMOS-kuva-antureissa mitataan kunkin kuvaelementin muodostama virta, joka on verrannollinen kuvaelementtiin sillä hetkellä 30 kohdistuvan valon voimakkuuteen. Tämän tyyppisessä anturissa on etuna mm. se, että kukin kuvaelementti on erikseen osoitettavissa ja virta mitattavissa muista kuvaelementeistä ja valotusajoista riippumatta. Integroivissa kuva-antureissa tällainen, ns. satunnaissaanti (random access) onnistuu helpommin, jos käytetään mekaanista suljinta saman 35 valotusajan määrittämiseksi eri kuvaelementeille.

4 105382 CMOS-kuva-anturit voidaan jakaa myös passiivisiin ja aktiivisiin kuva-antureihin. Näiden pääasiallinen ero on siinä, että aktiivisissa kuva-antureissa on kuvaelementin yhteyteen muodostettu myös vahvistin. Tämä vähentää integroivan kuva-anturin kondensaattorien varauksen le-5 viämistä viereisiin kondensaattoreihin varauksen mittausvaiheessa, mikä passiivisissa kuva-antureissa voi vääristää mittaustuloksia.

Riippumatta siitä, minkä tyyppisestä kuva-anturista on kyse, kuvaelementtien digitoidut arvot siirretään jatkokäsittelyyn tyypillisesti analogi-10 sessa muodossa kuvaelementti kerrallaan. Tällöin kuva-alue pyyhkäistään esimerkiksi riveittäin aloittaen ensimmäisen rivin ensimmäisestä kuvaelementistä. Analoginen kuvasignaali voidaan johtaa esim. analogiselle näyttölaitteelle näytettäväksi. Jatkokäsittelyvaiheessa analoginen kuvasignaali voidaan muuntaa digitaaliseksi esim. kuvamuistiin 15 tallennusta varten, jolloin kunkin kuvaelementin analogiasignaalista muodostettu digitaaliarvo tallennetaan kyseistä kuvaelementtiä vastaavaan muistipaikkaan. Kuvasignaalille voidaan tarvittaessa suorittaa esim. suodatusta ja kohinanpoistoa.

20 Nykyisin tunnetuista kuva-anturin ja sen ohjauslogiikan käsittävistä ka-meramoduleista kuvainformaatio on luettavissa joko analogisessa muodossa, jolloin signaalille on jatkokäsittelyvaiheissa suoritettava analogia/digitaalimuunnos, tai valmiiksi digitaalimuotoon muunnettuna rinnakkaismuodossa. Lisäksi kuvainformaation synkronointi on suori-25 tettu kameramodulin ohjauslogiikalla ennalta määrätyssä kuvaformaatissa, jolloin tyypillisesti kustakin kuvasta on siirrettävä vakioinformaa-tiomäärä. Yhden kuvan informaatiomäärään vaikuttaa kuva-anturin kuvaelementtien määrä eli resoluutio sekä kustakin kuvaelementistä muodostettavan analogia/digitaalimuunnoksen tarkkuus. Esimerkiksi 30 kuva-anturi, joka koostuu 480 vaakarivistä ja 640 pystyrivistä ja käsittää siis 307 200 kuvaelementtiä, ja jokaisesta kuvaelementistä suoritetaan 8-bittinen analogia/digitaalimuunnos, on yhden kuvan kokonaisinfor-maatio 2 457 600 bittiä.

35 Liitettäessä tällaista tunnetun tekniikan mukaista kameramodulia kannettavaan elektroniikkalaitteeseen, kuten matkaviestimeen, ongelmana 105382 5 on mm. rinnakkaisväyläratkaisun vaatima suurempi tilantarve verrattuna sarjaväylän käyttämiseen kuvainformaation siirrossa. Tyypillisessä sovelluksessa käytetään 8-bittistä tietoa kuvapistettä kohden mustavalkokuvassa, ja 24-bittistä tietoa yhtä värikuvan kuvapistettä kohden, jol-5 loin tarvitaan vähintään 8 rinnakkaista siirtolinjaa. Erillistä kameramo-dulia käytettäessä rinnakkaisväylään liitettävässä kytkentäkaapelissa tulisi olla johtimet kullekin rinnakkaisväylän linjalle ja lisäksi nollajohdin (Ground) ja mahdollisesti vielä tehonsyöttöjohdin kameramodulille, jolloin kytkentäjohtimesta tulee huomattavasti kalliimpi ja kankeampi 10 käyttää kuin vähemmän johtimia sisältävä sarjaväylän kytkentäkaapeli. Lisäksi rinnakkaisväylässä signaalinsiirtolinjojen mahdolliset kapasitiivi-set kytkennät voivat aiheuttaa signaalien ylikuulumista viereisiin johti-miin. Ylikuuluminen helposti voimistuu johtimien pituuden kasvaessa. Lisäksi rinnakkainen tiedonsiirto monimutkaistaa kameramoduliin liitet-15 tävän laitteen rakennetta ja nostaa valmistuskustannuksia.

Sarjaväylän käyttö nykyisin tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa edellyttäisi tyypillisesti tiedonsiirtonopeuden kasvattamista vähintään 8-kertaiseksi verrattuna rinnakkaismuotoiseen tiedonsiirtoon, mikäli ta-20 voitteena on saman informaatiomäärän siirtäminen samassa ajassa.

Tämä ei kuitenkaan aina ole mahdollista, koska nopeat digitaaliset signaalit ovat hyvin jyrkkäreunaisia eli signaalin lasku- ja nousunopeus on hyvin suuri, jolloin ne aiheuttavat helposti häiriöitä elektroniikkalaitteen toimintaan sekä muihin elektroniikkalaitteisiin. Lisäksi nopeita muutok-25 siä sisältäviin signaaleihin aiheutuu helposti vääristymiä, jotka voivat vaikuttaa tiedonsiirron luotettavuuteen.

Eräänä nykyisten kameramodulien epäkohtana on niiden joustamattomuus: ne antavat määrämuotoista kuvaa kameramodulin itsensä mää-30 räämässä tahdissa. Tunnetun tekniikan mukaisten kameramoduleiden antamaan informaatioon ei pysty helposti vaikuttamaan, jolloin kuvasig-. .·' naalia vastaanottavassa laitteessa voidaan joutua tekemään turhia toimintoja erityisesti silloin, kun vastaanottavaan laitteeseen tulevan kuvainformaation määrä on suurempi kuin mitä vastaanottavassa lait-35 teessä pystytään hyödyntämään, jolloin tämän hyödyntämättömän kuvainformaation lähettäminen kuluttaa tarpeettomasti tehoa. Joissakin tällaisissa kameramoduleissa on mahdollisuus säätää sitä, kuinka usein 6 105382 uusi kuva siirretään kameramodulista. Kunkin kuvan informaatiomäärä ei kuitenkaan muutu. Jos vastaanottava laite ei asetetulla päivitystihey-dellä pysty käsittelemään kaikkia kuvia, vaan ohjaa kameramodulia lähettämään kuvia hitaammassa tahdissa, voi päivitystiheys laskea niin 5 alhaiseksi, että se on havaittavissa kuvassa esim. nykimisenä.

Useissa digitaalisissa kameroissa käytetään nykyisin LCD-näyttölaitetta kuvainformaation esittämiseen. Tätä näyttölaitetta käytetään sekä etsimenä kameran suuntaamiseksi haluttuun kuvauskohteeseen sekä ote-10 tun kuvan tarkastelemiseen, jolloin tarvittaessa voidaan kuva ottaa uudestaan. Tällaiset näyttölaitteet ovat tyypillisesti analogisia, joten kuvasignaali on analogisessa muodossa. Etsimenä käytettäessä on näyttölaitteella esitettävää kuvaa päivitettävä riittävän nopeasti. Suuri siirrettävän kuvainformaation määrä ja rajallinen siirtonopeus rajoittavat sitä, 15 kuinka usein kuva voidaan päivittää. Tällöin seurauksena on näyttölaitteella esitettävän kuvan nykiminen erityisesti kameraa liikuteltaessa tai kuvauskohteen liikkuessa. Myös useissa videokameroissa käytetään nykyisin analogisia LCD-näyttölaitetta etsimenä, jolloin ongelmat ovat samantyyppiset kuvauksen aikana.

20

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada parannettu menetelmä kuvainformaation siirtämiseksi esim. elektroniikkalaitteelle ja kameramoduli, josta kuvainformaatio voidaan siirtää sarja-muodossa elektroniikkalaitteelle, joka myös voi ohjata kuvan siirtoa. Li-25 säksi kuvaformaattia voidaan vaihdella tarpeen mukaan. Keksinnön . mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle kameramodulille on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan kek-30 sinnön mukaiselle matkaviestimelle on vielä tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 13 tunnusmerkkiosassa. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kuvainformaatio siirretään sarjamuodossa elektroniikkalaitteelle sen määräämässä tahdissa. Lisäksi siirrettävän kuvainformaation määrää voidaan säätää, jolloin esim. etsin-toi-35 minnossa voidaan vähemmällä kuvainformaatiolla esittää kuvia riittävän nopeasti, ettei häiritsevää nykimistä näy näyttölaitteella esitettävässä 105382 7 kuvassa. Lopullista kuvaa otettaessa kuvainformaation määrä nostetaan haluttuun tasoon.

Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnettuun 5 tekniikkaan nähden. Keksinnön mukaisella menetelmällä toteutetussa kamerassa voidaan etsin-toiminto ja videokuvaus toteuttaa siten, että kuva seuraa riittävän nopeasti kameran tai kuvauskohteen liikkeitä. Yksittäiskuvauksissa lopullinen kuva voidaan tästä huolimatta ottaa yhtä suurella resoluutiolla kuin tunnetun tekniikan mukaisissa kame-10 roissa on mahdollista. Videokuvauksissa päästään normaalitilanteissa riittävään kuvanlaatuun. Nyt esillä olevan keksinnön mukaista kamera-modulia käytettäessä on elektroniikkalaitteen koko ja tehonkulutus mahdollista saada pienemmäksi kuin tunnetun tekniikan mukaisia ka-meramoduleita käytettäessä. Tämän keksinnön mukaiset kuvainfor-15 maation siirtoratkaisut eivät myöskään edellytä signaalien siirtonopeuden kasvattamista, joten häiriöiden määrä voidaan pitää merkittävästi pienempänä kuin tunnetun tekniikan mukaisia ratkaisuja käytettäessä on mahdollista kuvien siirtonopeuden ollessa sama.

20 Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan vielä se etu, että kamera-modulin ja elektroniikkalaitteen välinen tiedonsiirtoväylä saadaan yksinkertaisemmaksi ja kameramodulin liittämisessä tarvittavat liitäntäväli-neet yksinkertaisemmiksi elektroniikkalaitteessa.

25 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1a esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen kameramodulin toiminnallisia lohkoja, 30 kuva 1b esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista ; kameramodulia pelkistettynä lohkokaaviona, kuva 2a esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen 35 kameramodulin liittämistä erillisenä laitteena matkaviesti meen, ja 105382 β kuva 2b esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen kameramodulin integroimista osaksi matkaviestintä.

Kuvassa 1a on esitetty erään edullisen suoritusmuodon mukaisen ka-5 meramodulin 1 toiminnallisia lohkoja pelkistetysti. Kameramodulissa 1 on kuvan valosähköistä muunnosta varten kuva-anturi 2, joka tässä esimerkissä on ei-integroiva CMOS-kuva-anturi, mutta tätä keksintöä voidaan soveltaa myös muuntyyppisiin kuva-antureihin, kuten integroiviin CMOS-kuva-antureihin sekä CCD-kuva-antureihin. Kuva-anturin 2 10 resoluutio on esimerkiksi 640 x 480, mutta resoluutiolla ei sinänsä ole merkitystä tämän keksinnön soveltamisen kannalta. Selvyyden vuoksi kaikkia kuvaelementtejä ei ole esitetty kuvissa, vaan esimerkinomaisesti ensimmäisen rivin ensimmäinen P1,1, toinen P2,1 ja viimeinen Pm,1 kuvaelementti, toisen rivin ensimmäinen kuvaelementti P1,2 sekä vii-15 meisen rivin viimeinen kuvaelementti Pm,n. Rivivalitsimella 3 valitaan kulloinkin tutkittava kuvaelementtirivi, ja sarakevalitsimella 4 valitaan rivivalitsimella 3 valitun rivin haluttu kuvaelementti P1,1—Pm,n, jonka muodostama virta johdetaan sarakevalitsimen 4 ulostuloon 5. Sarake-valitsimen ulostulossa 5 on tällöin valitun kuvaelementin P1,1—Pm,n 20 muodostama virta, joka on verrannollinen mainittuun kuvaelementtiin P1,1—Pm,n kohdistuvan valon voimakkuuteen lukuhetkellä. Integroivaa kuva-anturia tai CCD-kuva-anturia käytettäessä varaus on verrannollinen kuvaelementtiin P1,1—Pm,n kohdistuvan valon intensiteettiin ja valotusaikaan, jolloin myös kunkin kuvaelementin P1,1—Pm,n 25 varauksen purkaminen edellyttää tätä varten järjestettävät varauksen purkamisvälineet. Kuten jo aikaisemmin tässä selityksessä on todettu, yksittäisten kuvaelementtien P1,1—Pm,n osoittaminen ei myöskään ole helposti toteutettavissa CCD-kuva-antureissa ja integroivissa CMOS-kuva-antureissa, mutta muilta osin keksinnön mukaisen kameramodulin 30 1 toiminta on oleellisesti samanlaista kuin ei-integroivaa kuva-anturia 2 käytettäessä.

-· Sarakevalitsimen ulostulo 5 on kytketty näytteenotto- ja pitopiiriin 6 (sample and hold). Näytteenotto- ja pitopiirin 6 lähtöjännite asetetaan 35 näytteenottohetkellä oleellisesti samaksi kuin näytteenotto- ja pitopiirin 6 tulojännite on. Tämä lähtöjännite pysyy oleellisesti vakiona seuraa-vaan näytteenottohetkeen asti tai näytteenotto- ja pitopiirin 6 pitoajan 105382 9 verran. Tällä näytteenotto- ja pitopiirillä 6 voidaan vakioida analogia/di-gitaalimuuntimelle 7 johdettava mittausjännite analogia/digitaalimuun-nokseen tarvittavaksi ajaksi, jolloin analogia/digitaalimuunnos on mahdollisimman luotettava. Analogia/digitaalimuuntimen 7 muodostama 5 digitaalinen muunnostulos johdetaan tarvittaessa esikäsittelylohkoon 8, jossa kuvainformaatiolle voidaan suorittaa joitakin muunnos- ja/tai suodatustoimenpiteitä, esimerkiksi värikuvaformaatin muunnos, kuvainformaation muunnos erilaisia näyttölaitteita varten, ja kuvan alinäytteistys.

10

Mikäli kuva-anturi 2 on tarkoitettu värikuvien ottamiseen, voi kukin kuvaelementti P1,1—Pm,n koostua kolmesta osaelementistä eri värikom-ponentteja varten. Tyypillisesti käytetään ns. RGB-kuvaformaattia (red, green, blue), jolloin kullekin värikomponentille voidaan suorittaa oma 15 valosähköinen muunnos. Tämä on aikaansaatavissa esimerkiksi siten, että punaista värikomponenttia mittaavan kuvaelementin eteen on järjestetty punainen suodatin, joka estää oleellisesti muiden kuin punaisella aallonpituudella olevan valon pääsyn kuvaelementtiin, vastaavasti vihreää värikomponenttia mittaavan kuvaelementin edessä on vihreä 20 suodatin ja sinistä värikomponenttia mittaavan kuvaelementin edessä sininen suodatin. Näistä kolmesta kuvaelementistä koostuu lopullisessa kuvassa esitettävä yksi kuvapiste. Nämä eri värikomponentteja vastaavat kuvaelementit voivat olla sijoitettuina vierekkäin esimerkiksi samaan riviin tai oleellisesti tasakylkisen kolmion muotoon. Yhden 25 kuvapisteen määrittämiseen tarvitaan tällöin kolmen kuvaelementin muodostaman signaalin tutkiminen. Tämä voidaan tehdä esim. siten, että kameramodulissa 1 suoritetaan kullekin värikomponentille analogia/digitaalimuunnos ajallisesti peräkkäin käyttämällä samaa näytteenotto- ja pitopiiriä 6 sekä analogia/digitaalimuunninta 7. Toisena 30 vaihtoehtona on se, että kullekin värikomponentille järjestetään omat näytteenotto- ja pitopiirit sekä analogia/digitaalimuuntimet. Tällöin on . ·. jokaista värikomponenttia varten järjestetty vielä valitsin, edullisesti sa- rakevalitsin 4.

105382 10

On kehitetty myös sellaisia värikuva-antureita, joissa kuvaelementtien määrä on sama kuin yksivärisessä kuva-anturissa. Tämä on aikaansaatu esim. siten, että joka toinen kuvaelementti on vihreää valoa mit-taava kuvaelementti, joka neljäs on punaista ja joka neljäs sinistä valoa 5 mittaava kuvaelementti. Tämä perustuu ihmissilmän ominaisuuksiin, mm. herkkyydet eri värien aistimiseen ovat erilaiset. Vihreän kuvaelementin antamaa informaatiota voidaan käyttää lähes sellaisenaan lumi-nanssi-informaationa. Lopullisessa kuvasignaalissa käytetään esim. neljä kuvaelementin ryhmää yhden kuvapisteen kuvasignaalin muodos-10 tamiseksi. Tarkemmin tällaisia menetelmiä on esitetty mm. patenteissa US-4,642,678 ja US-4,630,307.

Väriformaatin muunnos esimerkiksi RGB-väriformaatista ns. YCbCr-formaattiin voidaan suorittaa laskennallisesti seuraavalla kaavalla:

15 (1a) Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B

(1 b) Cb = —0,168 R — 0,331 G + 0,5 B

(1c) Cr = 0,5 R —0,4187 G—0,0813 B

Luminanssikomponentti Y esittää kuvan harmaasävyjä, ja tätä voidaan 20 käyttää mm. mustavalkokuvan esittämisessä ja värikuvan esittämisessä mustavalkokuvana. Krominanssikomponentteja on kaksi: Cb ja Cr, jotka sisältävät kuvan väri-informaation.

Esikäsittelylohkolta 8 kuvainformaatio siirretään edullisesti kameramo-25 dulin muistiin 18. Muistista 18 kuvainformaatio voidaan siirtää rinnak-kais/sarjamuuntlmelle 9, jossa suoritetaan kunkin kuvaelementin P1,1—

Pm,n digitoidun kuvainformaation muunnos sarjamuotoon. Kuvainformaatio on tällöin luettavissa sarjamuodossa sarjaliityntäväylältä 10.

Tämän sarjaväylän tiedonsiirtoformaattina voidaan käyttää sinänsä 30 tunnettuja sarjamuotoisia tiedonsiirtoformaatteja, esim. siten, että 8 bitin kuvainformaatio kehystetään alku- ja loppubiteillä. Kuvainformaation siirtäminen suoritetaan edullisesti elektroniikkalaitteen ohjaamana, ku-ten myöhemmin tässä selityksessä on esitetty.

11

iUbööZ

Edellä esitettyjen toiminnallisten lohkojen ohjaamiseksi on kameramo-duliin 1 järjestetty vielä ohjauslohko 11, joka tässä edullisessa suoritusmuodossa käsittää mm. neljä ohjausrekisteriä 12—15 ja ajoitusloh-kon 33. Näytteenottorekisteri 12 määrittää mm. sen, millä hetkellä näyt-5 teenotto- ja pitopiiri 6 ottaa näytteen sarakevalitsimen ulostulosta 5.

Laatu rekisteri 13 määrittää mm. analogia/digitaalimuunnokselle suoritettavan muunnoksen tarkkuuden. Esikäsittelyrekisteri 14 määrittää mm. sen, suoritetaanko esikäsittelylohkossa 8 kuvaformaatin muunnos, ja myös sen, alinäytteistetäänkö digitaalisessa muodossa olevaa kuva-10 informaatiota. Rinnakkais/sarjamuuntimelle 9 on vielä järjestetty rinnak-kais/sarjamuunnosrekisteri 15, joka ohjaa mm. tiedonsiirtoa sarjaväyläl-lä 10. Ohjauslohko huolehtii myös kuvan ottamisessa tarvittavien toimenpiteiden, kuten kuvaelementtien P1,1—Pm,n varausten nollauksen ja kuvaelementtien P1,1—Pm,n varausten mittauksen ajoituksesta.

15

Kameramodulin 1 ohjauslohkoon 11 on johdettu ohjaussarjaväylä 16 mm. ohjauskomentojen ja parametrien välittämiseksi ohjauslohkoon 11. Ohjauslohko 11 käsittää vielä välineet (ei esitetty) rivivalitsimen 3 sekä sarakevalitsimen 4 ohjaamiseksi.

20

Kuvassa 1b on esitetty keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen kameramodulin 1 pelkistetty lohkokaavio. Kuvan 1b mukaisessa kameramodulissa 1 on kuvan 1a toiminnoista mm. esikäsittelylohko 8, rinnakkais/sarjamuunnin 9 sekä ohjauslohko 11 toteutettu digitaalisessa 25 signaalinkäsittely-yksikössä 17 (DSP, Digital Signal Processing unit).

Tässä kuvassa 1b on kuva-anturi 2 sekä rivivalitsin 3 ja sarakevalitsin 4 esitetty yhtenä lohkona 2'. Näytteenotto- ja pitopiiri 6 sekä analo-gia/digitaalimuunnin 7 on vastaavasti esitetty yhtenä lohkona 7'. Signaalinkäsittely-yksikköön 17 on liitetty muistia 18, edullisesti ainakin lu-30 ku/kirjoitusmuistia RAM (random access memory) mm. väliaikaiseen tiedontallennukseen. Lisäksi muisti 18 käsittää digitaalisen signaalin-- : käsittely-yksikön 17 toiminnan ohjaamisessa tarvittavat ohjelmakomen- not tai vastaavat. Muisti 18 on liitetty muistiliityntälohkolla 19 digitaalisen signaalinkäsittely-yksikön systeemiväylään 20. Systeemiväylä 20 35 käsittää mm. dataväylän, osoiteväylän ja ohjausväylän, joita ei kuitenkaan ole esitetty erillisinä, ja näiden väylien käytännön toteutus on alan asiantuntijan tuntemaa tekniikkaa.

105382 12

Digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö 17 käsittää vielä sarjaliityntäpiirin 21. Se käsittää mm. sarjaväylälle 10 lähetettävän informaation rinnak-kais/sarjamuunnoslohkon sekä ohjaussarjaväylältä 16 tulevan sarja-5 muotoisen ohjausinformaation muuntamisen rinnakkaismuotoon sys-teemiväylälle 20 siirtämiseksi.

Digitaalisen signaalinkäsittely-yksikön 17 signaalinkäsittely- ja ohjaus-lohko 22 suorittaa mm. kuva-anturin 2' ohjaamisen kuvaelementtien 10 P1,1—Pm,n kuvainformaation lukemiseksi. Tämä suoritetaan edullisesti siten, että rivivalitsimen valintalinjoihin, jotka kuvassa 1a on esitetty yhtenä linjana ja merkitty viitenumerolla RSEL, asetetaan haluttua kuva-anturin riviä vastaava binääriluku, ensimmäistä riviä valittaessa luku 0, toista riviä valittaessa luku 1 jne. Lisäksi rivivalitsimelle on johdettu 15 lähdön sallintalinja OE1, jolla valintalinjoihin asetettua binäärilukua vastaavan rivivalintalinjan tila vaihdetaan toiseen loogiseen tilaan, esim. loogiseen 0-tilaan. Tällöin looginen 1 -tila vastaa sitä tilannetta, jossa riviä ei ole valittu. Tämä looginen 0-tila aikaansaa ao. riviin kytkettyjen kuvaelementtien ensimmäisen liitäntärajapinnan (-johtimen) 20 asettumisen lähelle 0 V:ia. Vastaavasti sarakevalitsimen valintalinjoihin SSEL asetetaan kulloinkin tutkittavaa saraketta vastaava binääriluku.

Tämä aikaansaa sarakevalitsimen vastaavan kuva-anturin sarakelin-joihin yhdistetyn tulolinjan kytkeytymisen sarakevalitsimen lähtölinjaan 5, jolloin tämän linjan 5 signaali vastaa valitun kuvaelementin signaalia, 25 joka voidaan muuntaa digitaaliseksi.

* ( »

Kuvassa 2a on esitetty keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisen kameramodulin 1 liittäminen erillisenä modulina elektroniikkalaitteeseen, edullisesti matkaviestimeen 23 ulkoisen liitäntäväylän 24 avulla.

30 Ulkoinen liitäntäväylä 24 käsittää sarjaväylän 10 sekä ohjaussarjaväy-län 16, jolloin ohjausinformaatiota voidaan siirtää matkaviestimestä 23 ., kameramoduliin 1 ja vastaavasti kuvainformaatiota voidaan siirtää ka- meramodulista 1 matkaviestimeen 23. Matkaviestimessä 23 on mm. ohjausyksikkö 25, joka käsittää edullisesti mikroprosessorin CPU tai 35 vastaavan suorittimen, muistia 26 sekä sarjaliityntälohko 31 (SIO, Serial Input/Output) ulkoisen liitäntäväylän 24 liittämiseksi matkaviestimeen 105382 13 23. Sarjaliityntälohkossa 31 suoritetaan mm. sarja/rinnakkaismuunnok-set ulkoisen sarjaväylän 24 ja matkaviestimen systeemiväylän 32 välillä. Muistia 26 voidaan käyttää mm. kameramodulista 1 luetun kuvain-formaation tallentamiseen, jolloin kuva voidaan esittää esimerkiksi 5 näyttölaitteella 27. Tämän erillisen kameramodulin 1 etuna on mm. se, että samaa kameramodulia 1 voidaan käyttää eri elektroniikkalaitteiden yhteydessä, joissa on tarvittavat liitäntävälineet ulkoisen liitäntäväylän 24 liittämiseksi elektroniikkalaitteeseen. Ulkoinen liitäntäväylä 24 voi olla muodostettu johtimista tai se voidaan toteuttaa esim. infrapunatie-10 donsiirtovälineillä

Kuvassa 2b on esitetty ratkaisu, jossa keksinnön mukainen kameramo-duli 1 on liitetty osaksi matkaviestintä 23. Tällöin kameramodulin 1 ja matkaviestimen ohjauslohkon 25 välille on muodostettu sisäinen sarja-15 liitäntäväylä 28 ohjaus- ja kuvainformaation siirtämiseksi kameramodulin 1 ja matkaviestimen ohjauslohkon 25 välillä. Sisäinen sarjaväylä 28 on liitetty matkaviestimen sarjaliityntälohkoon 31, jossa suoritetaan mm. sarja/rinnakkaismuunnokset sarjaväylän 28 ja matkaviestimen systeemiväylän 32 välillä. Tällä integroidulla ratkaisulla on mahdollista aikaan-20 saada suhteellisen pienikokoinen matkaviestin 23, jossa on lisäksi ka-meratoiminto käytettävissä. Tämän etuna on mm. se, ettei tarvita erillistä ulkoista liitäntäväylää kameramodulin 1 ja matkaviestimen ohjaus-lohkon 25 välillä ja se, että tällaisen integroidun laitteen käyttö on monissa tilanteissa helpompaa kuin kahden erillisen laitteen käyttö.

25

Seuraavaksi selostetaan keksinnön mukaisen menetelmän toimintaa. Oletetaan, että kameramoduli 1 on tarkoitettu yksittäiskuvien ottoon, mikä vastaa normaalia digitaalista valokuvauskameraa, ja että kuva-anturina 2 on ei-integroiva CMOS-kuva-anturi. Valmistauduttaessa ku-30 van ottoon asetetaan kameramoduli 1 etsintoimintoon, jolloin kameramodulin 1 kuvainformaatiota esitetään näyttölaitteella 27, jolloin käyttäjä voi suunnata kameramodulin 1 haluamaansa kuvauskohteeseen ja suorittaa tarvittaessa rajaustoimenpiteitä. Kameramodulin 1 optiikka voi sinänsä tunnetusti käsittää erilaisia objektiiveja, vaihdettavia objektii-35 veja ja zoom-objektiiveja, mutta näitä ei tässä selityksessä käsitellä tarkemmin. Käyttäjä asettaa kameramodulin 1 etsintoimintoon edullisesti matkaviestimen 23 näppäimistöstä 29. Matkaviestimen ohjauslohko 25 14 105382 tulkitsee näppäinpainalluksen ja aloittaa kameramodulin 1 toiminta-moodin asettamisen. Toimintamoodin asettamiseksi lähettää matkaviestimen ohjauslohko 25 tarvittavat ohjauskomennot ja parametrit kameramodulin 1 ohjauslohkoon 11. Nämä ohjauskomennot sisältävät 5 mm. rekistereiden asettamisen määriteltyjen parametrien mukaan. Esimerkiksi näytteenottorekisteriin 12 asetetaan käsky kuvan ottamiseksi. Laaturekisteriin 13 asetetaan kullekin näytteelle suoritettavan analo-gia/digitaalimuunnoksen muunnostarkkuus, joka voi vaihdella edullisesti 1—8 bittiä käytännön sovelluksissa. Joissakin tapauksissa saattaa olla 10 tarpeen käyttää myös suurempaa muunnostarkkuutta. Etsintoiminnossa muunnostarkkuudeksi asetetaan pienempi kuin varsinaisessa kuvaus-toiminnossa, esimerkiksi 4 bittiä 8 bitin sijasta. Tämän seurauksena analogia/digitaalimuunnos muuntaa näytteen 4 eniten merkitsevän bitin (MSB, most significant bit) tarkkuudella, jolloin myös muunnos on no-15 peampaa kuin käytettäessä suurempaa muunnostarkkuutta. Peräkkäis-approksimaatioon perustuvassa muuntimessa muunnostarkkuuden puoliintuminen tarkoittaa muunnosnopeuden kaksinkertaistumista. Neljällä bitillä on mahdollista esittää 16 eri arvoa, mutta etsintoiminnossa tämä on riittävä tarkkuus. Muunnosnopeuden lisääntyminen merkitsee 20 vastaavasti sitä, että samassa ajassa voidaan siirtää useamman kuva-elementin P1,1—Pm,n kuvainformaatio, jolloin lopputuloksena voidaan saada nopeammin päivittyvä kuva matkaviestimen näyttölaitteella 27.

Esikäsittelyrekisteriin 14 voidaan vielä asettaa haluttaessa tieto siitä, 25 suoritetaanko kuvainformaatiolle muunnos, esimerkiksi väriformaatin muunnos. Esikäsittelyrekisteriin 14 voidaan vielä asettaa tieto alinäyt-teistyksestä, mikä tarkoittaa esim. sitä, että kaikkia analo-gia/digitaalimuunnostuloksia ei lähetetä eteenpäin, vaan esimerkiksi joka toinen, tai muunnetaan vain joka toisen kuvaelementin arvo, mikä 30 myös lisää kuvainformaation päivitysnopeutta. Alinäytteistys pienentää kuvan resoluutiota, mutta tarvittaessa voidaan alinäytteistetystä kuvasta muodostaa vastaanottavassa laitteessa alkuperäistä resoluutiota vastaava kuva esim. suorittamalla interpolointi vastaanotetun kuvainformaation perusteella.

35 105382 15

Matkaviestimen ohjauslohkosta 25 välitetään kameramodulin ohjaus-lohkoon 11 vielä edullisesti tieto siitä, koska kuva halutaan ottaa. Matkaviestin 23 voi lähettää tämän komennon esimerkiksi sen jälkeen kun edellinen kuva on käsitelty. Tämä soveltuu erityisesti ei-integroiviin ku-5 va-antureihin. Käsky kuvan ottamiseksi voidaan lähettää myös ennakolta, jos kuvan ottaminen vaatii pidemmän valotusajan, esim. integroivaa anturia käytettäessä. Tällöin matkaviestin 23 ehtii käsitellä kuvan ottamiskäskyn lähettämisen jälkeen sillä hetkellä käsiteltävänä olevan kuvan, ennen kuin kameramoduli 1 saa uuden kuvan otettua ja välty-10 tään tarpeettomilta kuvan valmistumisen odotuksilta.

Sen jälkeen kun kameramodulissa on vastaanotettu käsky kuvan ottamiseksi, ohjauslohko 11 tulkitsee käskyn ja aloittaa kuvan ottamisen. Ohjauslohko 11 muodostaa rivivalitsimelle 3 ja sarakevalitsimelle 4 oh-15 jaussignaalit kuvaelementtien P1,1—Pm,n valitsemiseksi sopivimmin siten, että yksi kuva luetaan mahdollisimman nopeasti, ettei kuvaan pääse muodostumaan esim. liikevääristymiä. Kuvaelementtien luku suoritetaan esimerkiksi seuraavasti. Vastaanotettuaan tarvittavat ohjauskomennot ja parametrit asettaa kameramodulin ohjauslohko 11 20 edullisesti kuva-anturin 2 ensimmäisen kuvaelementtirivin luettavaksi rivivalitsimella 3. Seuraavaksi sarakevalitsimella 4 ohjauslohko 11 valitsee ensimmäisen sarakkeen, jolloin sarakevalitsimen ulostulossa 5 on tämän kuvaelementin virta siirrettävissä näytteenotto- ja pitopiiriin 6. Virta-arvon vakiintuminen sarakevalitsimen ulostulossa 5 saattaa vaatia 25 tietyn asetusajan, ennen kuin ohjauslohko 11 ohjaa näytteenotto- ja pi-topiiriä 6 ottamaan näytteen tästä virrasta. Asetusaika on edullisesti muutamia kymmeniä nanosekunteja. Sen jälkeen, kun näytteenotto- ja pitopiiri 6 on ottanut näytteen, ohjaa ohjauslohko 11 analo-gia/digitaalimuuntimen aloittamaan analogia/digitaalimuunnoksen laatu-30 rekisteriin 13 määritetyllä muunnostarkkuudella. Analogia/digitaali-muunnin 7 käsittää tyypillisesti statuslinjan tai vastaavan, jonka avulla ' ohjauslohko 11 voi tutkia analogia/digitaalimuunnoksen valmistumista.

Sen jälkeen, kun analogia/digitaalimuunnos on suoritettu, siirtää ohjauslohko 11 muunnostuloksen esikäsittelylohkoon 8 ja suorittaa 35 tarvittaessa muunnoksen. Tämän jälkeen kuvaelementin kuvainformaa-tio tallennetaan kameramodulin 1 muistiin 18 valitulle kuvaelementille 105382 16 osoitettuun muistipaikkaan. Tämän jälkeen ohjauslohko 11 asettaa sa-rakevalitsimeen 4 tiedon, jolla sarakevalitsin 4 valitsee ulostuloon 5 seuraavan kuvaelementin virran. Tälle virta-arvolle suoritetaan vastaavat toimenpiteet kuin edellä on esitetty. Koko rivin kuvaelementtien 5 muuntamisen jälkeen valitsee ohjauslohko 11 seuraavan rivin muunnettavaksi rivivalitsimella 3. Kun koko kuva-alue on käyty läpi, on kuvain-formaatio tallennettuna muistissa 18 ja valmis siirrettäväksi. Tämä siirto voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että kameramoduli 1 lähettää sarja-väylälle 10 tiedon kuvan muunnostuloksen valmistumisesta, jolloin mat-10 kaviestimen ohjauslohko 25 lähettää ohjaussarjaväylälle 16 kuvansiirron aloituskomennon, mikäli matkaviestin 23 on valmis vastaanottamaan kuvainformaation. Tämän jälkeen ohjauslohko 11 siirtää muistista 18 ensimmäisen kuvaelementin muunnostuloksen rinnakkais/sarja-muuntimelle 9, jossa muunnostulos muunnetaan sarjamuotoon ja 15 lähetetään sarjaväylälle 10. Tarvittaessa voidaan tässäkin vaiheessa pienentää siirrettävän informaation määrää jättämällä osa vähemmän merkitsevistä biteistä siirtämättä. Matkaviestimen ohjauslohko 25 vastaanottaa tämän tiedon ja suorittaa sille sarja/rinnakkaismuunnok-sen ja siirtää tiedon matkaviestimen muistiin 26 valitulle kuvaelementille 20 varattuun muistipaikkaan. Seuraavaksi siirretään toisen kuvaelementin informaatio jne, kunnes koko kuva on saatu siirrettyä.

Tämän jälkeen matkaviestimen ohjauslohko 25 esimerkiksi näyttää kuvan näyttölaitteella 27 siirtämällä kuvainformaation muistista 26 näyttö-25 laitteelle 27, jossa kuvainformaatio esitetään sille varatussa kohdassa.

. Jos näyttölaitteena 27 on analoginen näyttölaite, suoritetaan kuvain- * formaatiolle vielä digitaali/analogiamuunnos ennen näyttölaitteelle 27 johtamista.

30 Kameramodulista 1 luettavasta kuvasta voidaan haluttaessa rajata pienempi alue (ikkuna) siirrettäväksi matkaviestimeen 23. Tämä tehdään edullisesti lähettämällä siirrettävän alueen kahden vastakkaisen kulma-pisteen koordinaatit (kuvaelementtien rivi- ja saraketunnukset) sekä tieto halutusta muunnostarkkuudesta ja kuvan resoluutiosta. Kamera-35 moduli ottaa tässäkin tilanteessa edullisesti täyden kuvan ja tallentaa sen muistiin, mutta sarjaväylälle 10 lähetetään vain halutun alueen kuvainformaatio.

105382 17

Lisäksi keksintöä voidaan soveltaa siten, että kameramoduli 1 ottaa kuvan aina maksimiresoluutiolla ja muunnostarkkuudella ja tallentaa kuvan muistiin 18. Resoluution ja/tai muunnostarkkuuden pienentäminen tehdään tällöin siinä vaiheessa, kun tietoa siirretään sarjaväylälle 10.

5

Koska tässä etsin-toiminnossa kuvainformaation määrä siirrettävää kuvaa kohden on pienempi kuin normaali valokuvaustoiminnossa, voidaan kuvia päivittää nopeammassa tahdissa kuin tunnetun tekniikan mukaisia ratkaisuja käytettäessä. Tällöin kuva päivittyy nopeammin ja 10 nykimistä ei ole havaittavissa merkittävissä määrin. Tästä huolimatta voidaan lopullinen kuva ottaa suuremmalla resoluutiolla, jolloin matkaviestimen ohjauslohko lähettää tarvittavat ohjauskomennot ja parametrit kameramodulin 1 ohjauslohkoon 11. Tämä kuvan ottaminen voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että käyttäjä painaa ennalta määrättyä näp-15 päintä matkaviestimen näppäimistöstä 29. Tällöin kameramoduli 1 suorittaa kuvan muunnoksen suuremmalla resoluutiolla ja muunnoksen valmistuttua kameramoduli 1 lähettää sarjaväylälle 10 tiedon kuvan valmistumisesta, jolloin matkaviestimen ohjauslohko 25 voi aloittaa kuvainformaation siirron. Tässä tapauksessa kuvainformaation siirtämi-20 nen kestää kauemmin kuin etsin-toiminnossa, mutta toisaalta sillä ei ole merkitystä.

Keksinnön mukaisen kameramodulin 1 etuna on vielä se, että kuvain-formaatio voidaan siirtää asynkronisesti kameran toimintoihin nähden.

25 Keksinnön mukaista kameramodulia 1 voidaan näin ollen ohjata siten, että se muodostaa halutun tyyppisen kuvan, jolloin voidaan tarvittaessa vähentää siirrettävän kuvainformaation määrää. Tunnetun tekniikan mukaisissa kameramoduleissa kuvaformaattia ja resoluutiota voidaan muuttaa, mutta kuvainformaation siirto suoritetaan kameramodulin 30 määräämässä tahdissa ja vakionopeudella, jolloin tyypillisesti tarvitaan joko rinnakkaismuotoinen väylä tai sarjamuotoinen nopea väylä tiedon . ·: siirtämiseksi riittävän nopeasti kameramodulista jatkokäsittelyvaiheisiin.

Keksinnön mukaista kameramodulia 1 voidaan käyttää myös videoku-35 vaamisessa hyväksi, jolloin kukin yksittäinen kuva muodostuu pienemmästä määrästä kuvainformaatiota kuin tunnetun tekniikan mukaisissa 105382 18 kameramoduleissa, mutta kuvien päivitystiheyttä voidaan nostaa, jolloin saadaan elävämpää kuvaa aikaiseksi. Keksinnön mukaisella kamera-modulilla 1 otettuja kuvia voidaan tarvittaessa myös siirtää matkaviestinverkon välityksellä. Tällöin kuvan 2a/2b lohkokaavioon viitaten mat-5 kaviestimen ohjauslohko 25 suorittaa kuvien lukemisen edellä esitetyillä tavoilla ja siirtää kuvainformaation edelleen radio-osaan 30, josta kuva-informaatio voidaan välittää matkaviestinverkon (ei esitetty) välityksellä toiseen matkaviestimeen tai telepäätelaitteeseen. Tällöin vastaanottavassa telepäätelaitteessa voidaan esittää kuvainformaatio. Matkavies-10 timen ohjauslohko 25 tarvittaessa kompressoi radio-osaan lähettävän kuvan, jolloin tiedonsiirtoa matkaviestinverkossa voidaan tehostaa.

Koska kuvan käsittely suoritetaan pääosin jo kameramodulissa 1, ei matkaviestimen ohjauslohkolta 25 tarvita niin suurta käsittelykapasi-teettia kuin tunnetun tekniikan mukaisia kameramoduleita käytettäessä.

15

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

*

Claims (14)

105382 19

1. Menetelmä kuvainformaation siirtämiseksi kameramodulista (1) elektroniikkalaitteeseen, kuten matkaviestimeen (23), jossa kameramodulis- 5 sa (1) muodostetaan kuva kuva-anturilla (2), joka käsittää kuvaelementtejä, joissa kuvaelementtiin (P1,1—Pm,n) kohdistuva valo muunnetaan analogiseksi signaaliksi, joka muunnetaan digitaaliseksi kuvainformaa-tioksi, tunnettu siitä, että kuvainformaatio siirretään sarjamuodossa, ja että kuvainformaation siirtämistä ohjataan elektroniikkalaitteesta (23). 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrää voidaan säätää.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätäminen suoritetaan säätämällä analogia/digitaalimuunnoksen muunnostark-kuutta.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätäminen suoritetaan säätämällä kuvan resoluutiota.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ku-25 van resoluution säätäminen suoritetaan alinäytteistämällä kuvainfor- maatiota.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektroniikkalaitteessa (23) resoluutio palautetaan interpoloimalla 30 vastaanotetusta kuvainformaatiosta. ·: 7. Kameramoduli (1), joka käsittää kuva-anturin (2), jossa on kuvaele menttejä (P1,1—Pm,n) valosähköisen muunnoksen suorittamiseksi, ja välineet (6, 7) mainittujen kuvaelementtien muodostaman analogisen 35 signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi, tunnettu siitä, että kameramoduli (1) käsittää lisäksi välineet (10) digitaalisen kuvainformaation 105382 20 siirtämiseksi elektroniikkalaitteeseen, kuten matkaviestimeen (23), sarjamuodossa, ja välineet (11, 16) kuvainformaation siirron suorittamiseksi elektroniikkalaitteen (23) ohjaamana.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kameramoduli (1), tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi välineet (11) kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätämiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kameramoduli (1), tunnettu siitä, 10 että mainitut välineet (11) kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätämiseksi käsittävät välineet (13) analogia/digitaali-muunnoksen muunnostarkkuuden säätämiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen kameramoduli (1), tunnettu 15 siitä, että mainitut välineet (11) kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätämiseksi käsittävät välineet (14, 15, 33) kuvan resoluution säätämiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kameramoduli (1), tunnettu 20 siitä, että mainitut välineet (14, 15, 33) kuvan resoluution säätämiseksi käsittävät välineet (12,13) kuvainformaation alinäytteistämiseksi.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8—11 mukainen kameramoduli (1), tunnettu siitä, että mainitut välineet (11) kameramodulilta (1) siirrettä- 25 vän kuvainformaation määrän säätämiseksi käsittävät välineet (15) ka-meramodulissa (1) muodostetun kuvainformaation alinäytteistämiseksi.

13. Matkaviestin (23), tunnettu siitä, että se käsittää: välineet (10) kameramodulin (1) liittämiseksi, joka kameramoduli 30 (1) käsittää kuva-anturin (2), jossa on kuvaelementit (P1,1—Pm,n) valosähköisen muunnoksen suorittamiseksi, ja välineet (6, 7) valosähköisten muunnosvälineiden muodostaman analogisen signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi, ja välineet (24, 25) kameramodulin (1) muodostaman kuvainformaati-35 on siirtämisen ohjaamiseksi, ja välineet (24) kameramodulin (1) muodostaman kuvainformaation siirtämiseksi matkaviestimeen (23) sarjamuodossa. 105382 21

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen matkaviestin (23), tunnettu siitä, että kameramoduli (1) käsittää lisäksi välineet (11) kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätämiseksi, jolloin matkaviestin (23) käsittää lisäksi välineet (24, 25), jotka on järjestetty ohjaamaan 5 mainittuja kameramodulin (1) välineitä (11) kameramodulilta (1) siirrettävän kuvainformaation määrän säätämiseksi. 105382 22