JP2007251456A - Electronic camera - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子カメラに関し、特にたとえば撮像面から読み出された電荷に基づく画像データの画素配列をメモリを用いて変換する、電子カメラに関する。 The present invention relates to an electronic camera, and more particularly to an electronic camera that converts, for example, a pixel array of image data based on charges read from an imaging surface using a memory.
従来のこの種のカメラの一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術によれば、被写界を表す電荷は、インタレース走査態様で撮像面から読み出される。読み出された電荷に基づく画像データの画素配列は、SDRAMを利用してプログレッシブ走査態様に変換される。
しかし、従来技術は、走査態様に注目した画素配列の変換を想定する一方、走査方向に沿う画素ラインに属する画素配列の変換については何ら想定していない。また、従来技術では、配列変換のために1フレーム相当のメモリ容量が必要となる。 However, while the conventional technology assumes conversion of a pixel array focusing on the scanning mode, it does not assume any conversion of a pixel array belonging to a pixel line along the scanning direction. In the prior art, a memory capacity corresponding to one frame is required for array conversion.
それゆえに、この発明の主たる目的は、走査方向に沿う1画素ラインにおける画素配列をメモリ容量を抑えつつ変換することができる、電子カメラを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide an electronic camera capable of converting a pixel arrangement in one pixel line along the scanning direction while suppressing a memory capacity.
請求項1の発明に従う電子カメラ(10)は、電荷を生成する複数の画素が2次元に配列された撮像面(14f)を有する撮像手段(14)、撮像面で生成された電荷を1画素ラインずつ読み出す電荷読み出し手段(18)、電荷読み出し手段によって読み出された電荷に基づく画素データをメモリ(24m)に書き込むデータ書き込み手段(24w)、およびデータ書き込み手段によって書き込まれた画素データをメモリから読み出すデータ読み出し手段(24r)を備え、メモリは各々が1画素の画素データを格納する複数の格納エリアを有し、電荷読み出し手段は注目画素ラインに属する複数の画素を連続M画素に1画素の割合でMサイクル(M:2以上の整数)かけて指定し、データ読み出し手段は画素データを注目画素ラインにおける画素配列に沿う順序でM*N画素(N:1以上の整数)ずつ読み出し、データ書き込み手段は注目画素ラインの更新に関連して電荷読み出し手段によって読み出された電荷に基づくM*N画素の画素データをデータ読み出し手段によって読み出されたM*N画素の画素データに対応するM*N個の格納エリアに書き込む。
An electronic camera (10) according to the invention of
撮像手段は、電荷を生成する複数の画素が2次元に配列された撮像面を有する。撮像面で生成された電荷は、電荷読み出し手段によって1画素ラインずつ読み出される。データ書き込み手段は、電荷読み出し手段によって読み出された電荷に基づく画素データをメモリに書き込み、データ読み出し手段は、データ書き込み手段によって書き込まれた画素データをメモリから読み出す。 The imaging means has an imaging surface on which a plurality of pixels that generate charges are two-dimensionally arranged. The charges generated on the imaging surface are read out one pixel line at a time by the charge reading means. The data writing means writes pixel data based on the charges read by the charge reading means to the memory, and the data reading means reads the pixel data written by the data writing means from the memory.
ここで、メモリは、各々が1画素の画素データを格納する複数の格納エリアを有する。また、電荷読み出し手段は、注目画素ラインに属する複数の画素を連続M画素に1画素の割合でMサイクル(M:2以上の整数)かけて指定する。さらに、データ読み出し手段は、画素データを注目画素ラインにおける画素配列に沿う順序でM*N画素(N:1以上の整数)ずつ読み出す。また、データ書き込み手段は、注目画素ラインの更新に関連して電荷読み出し手段によって読み出された電荷に基づくM*N画素の画素データを、データ読み出し手段によって読み出されたM*N画素の画素データに対応するM*N個の格納エリアに書き込む。 Here, the memory has a plurality of storage areas each storing pixel data of one pixel. The charge reading means designates a plurality of pixels belonging to the target pixel line at a ratio of one pixel to consecutive M pixels over M cycles (M: an integer of 2 or more). Further, the data reading means reads pixel data by M * N pixels (N: integer of 1 or more) in order along the pixel arrangement in the target pixel line. Further, the data writing means outputs the pixel data of the M * N pixels based on the charges read by the charge reading means in association with the update of the target pixel line, and the pixels of the M * N pixels read by the data reading means. Write to M * N storage areas corresponding to the data.
各々の画素ラインに属する複数の画素は、連続M画素に1画素の割合で指定される。このため、画素ライン上で連続する複数の画素を各々がM*N画素を有する複数のユニットの集合と考えると、メモリ上の画素配置パターンは複数のユニットの間で共通する。 A plurality of pixels belonging to each pixel line is designated at a ratio of one pixel to consecutive M pixels. For this reason, when a plurality of pixels continuous on the pixel line are considered as a set of a plurality of units each having M * N pixels, the pixel arrangement pattern on the memory is common among the plurality of units.
注目画素ラインの更新に関連して得られた1ユニットの画素データは、このような特性を考慮して、読み出しが完了した1ユニットの画素データに対応する1ユニット相当の格納エリアに書き込まれる。これによって、走査方向に沿う1画素ラインにおける画素配列をメモリ容量を抑えつつ変換することができる。 One unit of pixel data obtained in connection with the update of the target pixel line is written in a storage area corresponding to one unit corresponding to the pixel data of one unit that has been read in consideration of such characteristics. Thereby, the pixel arrangement in one pixel line along the scanning direction can be converted while suppressing the memory capacity.
請求項2の発明に従う電子カメラは、請求項1に従属し、メモリが有する格納エリアの数は1画素ラインに属する画素の数以上である。これによって、1画素ライン相当の画素データは、メモリに確実に保持される。 The electronic camera according to a second aspect of the present invention is dependent on the first aspect, and the number of storage areas of the memory is equal to or greater than the number of pixels belonging to one pixel line. Thereby, pixel data corresponding to one pixel line is reliably held in the memory.
請求項3の発明に従う電子カメラは、請求項1または2に従属し、Nが示す数値はメモリが有する格納エリアの数とデータ書き込み手段の書き込みパターンの数とMが示す数値とに基づいて算出される。
The electronic camera according to the invention of
請求項4の発明に従う電子カメラは、請求項3に従属し、メモリが有する格納エリアの数をSTとし、書き込み手段の書き込みパターンの数をKとしたとき、Nが示す数値はST/MKが示す数値に等しい。
The electronic camera according to the invention of
請求項5の発明に従う電子カメラは、請求項1ないし4のいずれかに従属し、メモリはデータ入力ポートおよびデータ出力ポートを個別に有する。 An electronic camera according to a fifth aspect of the invention is dependent on any one of the first to fourth aspects, and the memory has a data input port and a data output port separately.
この発明によれば、各々の画素ラインに属する複数の画素は、連続M画素に1画素の割合で指定される。このため、画素ライン上で連続する複数の画素を各々がM*N画素を有する複数のユニットの集合と考えると、メモリ上の画素配置パターンは複数のユニットの間で共通する。 According to the present invention, the plurality of pixels belonging to each pixel line is designated at a rate of one pixel for consecutive M pixels. For this reason, when a plurality of pixels continuous on the pixel line are considered as a set of a plurality of units each having M * N pixels, the pixel arrangement pattern on the memory is common among the plurality of units.
注目画素ラインの更新に関連して得られた1ユニットの画素データは、このような特性を考慮して、読み出しが完了した1ユニットの画素データに対応する1ユニット相当の格納エリアに書き込まれる。これによって、走査方向に沿う1画素ラインにおける画素配列をメモリ容量を抑えつつ変換することができる。 One unit of pixel data obtained in connection with the update of the target pixel line is written in a storage area corresponding to one unit corresponding to the pixel data of one unit that has been read in consideration of such characteristics. Thereby, the pixel arrangement in one pixel line along the scanning direction can be converted while suppressing the memory capacity.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ(電子カメラ)10は、光学レンズ12を含む。被写界を表す光学像は、光学レンズ12を経てイメージセンサ14の撮像面14fに照射される。撮像面14fは、原色ベイヤ配列を有する色フィルタ(図示せず)によって覆われる。色フィルタを構成する複数のフィルタ要素は、撮像面を形成する複数の受光素子にそれぞれ対応する。したがって、各々の受光素子で生成される電荷量は、R(Red)、G(Green)およびB(Blue)のいずれか1つの光量を反映する。なお、受光素子は、“画素”と定義してもよい。
Referring to FIG. 1, a digital camera (electronic camera) 10 of this embodiment includes an
電源が投入されると、CPU36は、撮像面14fで生成された電荷を間引き態様で読み出すべく、対応する命令をTG/SG18に与える。CPU36はさらに、スイッチSW1およびSW2を端子T1およびT3にそれぞれ接続し、ビデオエンコーダ46を起動する。
When the power is turned on, the
TG/SG18は、垂直同期信号Vsyncを1/30秒毎に発生し、これに同期する複数のタイミング信号をイメージセンサ14およびCDS/AGC/AD回路16の各々に与える。撮像面14fは垂直同期信号Vsyncが発生する毎にプリ露光を施され、これによって生成された電荷はラスタ走査による間引き読み出しを施される。読み出された電荷によって形成される低解像度の生画像信号は、30fpsのフレームレートを有する。
The TG /
CDS/AGC/AD回路16は、イメージセンサ14から出力された生画像信号に相関2重サンプリング,自動ゲイン調整およびA/D変換の一連の処理を施し、ディジタル信号である生画像データを出力する。CDS/AGC/AD回路16から出力された生画像データは、スイッチSW1およびSW2を経て、信号処理回路20に与えられる。
The CDS / AGC /
信号処理回路20は、与えられた生画像データに白バランス調整,色分離,YUV変換などの処理を施す。これによって生成されたYUV形式の画像データは、バッファ回路22およびバスB1を経てメモリ制御回路40に与えられ、メモリ制御回路40によってSDRAM42に書き込まれる。
The
ビデオエンコーダ46は、こうしてSDRAM42に格納された画像データをメモリ制御回路40を通して読み出す。読み出された画像データは、バスB1およびバッファ回路44を経てビデオエンコーダ46に与えられ、NTSC方式のコンポジットビデオ信号に変換される。変換されたコンポジットビデオ信号はLCDモニタ48に与えられ、この結果、被写界を表すスルー画像が画面上に再現される。
The
キー入力装置38によって記録操作が行われると、CPU36は、スイッチSW1およびSW2を端子T2およびT4にそれぞれ接続する。CPU36はまた、垂直同期信号Vsyncの発生に応答して、撮像面14fで生成された電荷の全ての読み出しをTG/SG18に命令する。TG/SG18は、イメージセンサ18に本露光を施し、これによって撮像面14fで生成された電荷の全てを4フィールド期間(=1/30秒*4)かけて読み出す。第1フィールド期間では4m−3番目(m:1,2,3,…)の水平画素ラインが読み出し対象となり、第2フィールドでは4m−2番目の水平画素ラインが読み出し対象となる。また、第3フィールド期間では4m−1番目の水平画素ラインが読み出し対象となり、第4フィールドでは4m番目の水平画素ラインが読み出し対象となる。電荷の読み出しは、4フィールド期間が経過した時点で中断される。
When a recording operation is performed by the
ただし、水平方向における読み出し順序は、水平画素ラインに属する画素の配列順序と異なる。つまり、各々の水平画素ラインで生成された電荷は、連続4画素に1画素の割合で4サイクルかけて読み出される。図2〜図3を参照して、各々の水平画素ラインを連続4画素によって形成される画素ブロックの集合と考えると、まず各画素ブロックの1番左の画素が読み出し対象となり、次に各画素ブロックの右から2番目の画素が読み出し対象となる。続いて、各画素ブロックの左から2番目の画素が読み出し対象となり、その後に各画素ブロックの1番右の画素が読み出し対象となる。 However, the reading order in the horizontal direction is different from the arrangement order of the pixels belonging to the horizontal pixel line. That is, the charge generated in each horizontal pixel line is read out over four cycles at a rate of one pixel per four consecutive pixels. 2 to 3, when each horizontal pixel line is considered as a set of pixel blocks formed by continuous four pixels, first the leftmost pixel of each pixel block is to be read, and then each pixel The second pixel from the right of the block is the readout target. Subsequently, the second pixel from the left of each pixel block is to be read, and then the rightmost pixel of each pixel block is to be read.
したがって、各々の水平画素ラインに属する画素の数を“128”と仮定し、これらの画素に左から“1”,“2”,“3”,…の要領で連続する識別番号を割り当てると、読み出し対象となる画素の識別番号は、まず“1”→“5”→“9”→“13”→…“121”→“125”の順で変化し、次に“3”→“7”→“11”→“15”→…“123”→“127”の順で変化し、さらに“2”→“6”→“10”→“14”→…“122”→“126”の順で変化し、そして“4”→“8”→“12”→“16”→…“124”→“128”の順で変化する。 Accordingly, assuming that the number of pixels belonging to each horizontal pixel line is “128”, and consecutive identification numbers are assigned to these pixels in the manner of “1”, “2”, “3”,. The identification number of the pixel to be read changes first in the order of “1” → “5” → “9” → “13” →... “121” → “125”, and then “3” → “7”. → "11" → "15" → ... "123" → "127" in this order, "2" → "6" → "10" → "14" → ... "122" → "126" And “4” → “8” → “12” → “16” →... “124” → “128”.
イメージセンサ14から出力された各フィールドの生画像信号は、CDS/AGC/AD回路16で上述と同じ処理を施され、生画像データに変換される。変換された生画像データは、スイッチSW1を経て水平並び替え回路24に与えられる。水平並び替え回路24は、生画像データを形成する各水平画素ラインの画素データに配列変換処理を施す。変換された画素配列を有する画素データの識別番号は、“1”→“2”→“3”…“126”→“127”→“128”の要領で変化する。水平並び替え回路24から出力された生画像データは、バッファ回路26,バスB1およびメモリ制御回路42を経てSDRAM44に書き込まれる。
The raw image signal of each field output from the
CPU36は続いて、SDRAM42に格納された高解像度の生画像データに記録処理を施すべく、信号処理回路20,JPEGエンコーダ32およびI/F50に命令を与える。信号処理回路20は、SDRAM42に格納された生画像データを、メモリ制御回路40を通してプログレッシブ走査態様で読み出す。読み出された生画像データは、バスB1,バッファ回路28およびスイッチSW2を介して信号処理回路20に与えられ、YUV形式の画像データに変換される。変換された画像データはバッファ回路22およびバスB1を介してメモリ制御回路40に与えられ、メモリ制御回路40によってSDRAM42に書き込まれる。
Subsequently, the
JPEGエンコーダ32は、SDRAM42に格納された画像データをメモリ制御回路40を通して読み出す。読み出された画像データは、バスB1およびバッファ回路30を経てJPEGエンコーダ32に与えられ、JPEG圧縮を施される。これによって生成された圧縮画像データは、バッファ回路34およびバスB1を経てメモリ制御回路40に与えられ、これによってSDRAM42に書き込まれる。I/F50は、SDRAM42に格納された圧縮画像データをメモリ制御回路40を通して読み出し、読み出された圧縮画像データをファイル形式で記録媒体52に記録する。
The
図4を参照して、水平並べ替え回路24は、デュアルポート型のラインメモリ24m,書き込みコントローラ24wおよび読み出しコントローラ24rによって形成される。ラインメモリ24mは、各々が1画素の画素データを格納する128個の格納エリアを有する。128個の格納エリアには、“1”〜“128”の物理アドレスがそれぞれ割り当てられる。画素データは、データ入力ポートP1から入力され、データ出力ポートP2から出力される。
Referring to FIG. 4, the
書き込みコントローラ24wおよび読み出しコントローラ24rの各々は、ラインメモリ24mに設けられた128個の格納エリアを図5,図8または図11に示す要領で4つのエリア群に分割し、XアドレスおよびYアドレスを仮想的に割り当てる。エリア群の数を示す“4”という数値は、図2〜図3に示す画素ブロックを形成する画素数と一致する。
Each of the
図5,図8または図11によれば、Xアドレス“1”が物理アドレス“1”〜“32”に共通的に割り当てられ、Xアドレス“2”が物理アドレス“33”〜“64”に共通的に割り当てられる。また、Xアドレス“3”が物理アドレス“65”〜“96”に共通的に割り当てられ、Xアドレス“4”が物理アドレス“97”〜“128”に共通的に割り当てられる。 5, 8 or 11, the X address “1” is commonly assigned to the physical addresses “1” to “32”, and the X address “2” is assigned to the physical addresses “33” to “64”. Commonly assigned. The X address “3” is commonly assigned to the physical addresses “65” to “96”, and the X address “4” is commonly assigned to the physical addresses “97” to “128”.
また、Yアドレス“1”〜“32”は、物理アドレス“1”〜“32”にそれぞれ割り当てられ、物理アドレス“33”〜“64”にそれぞれ割り当てられ、物理アドレス“65”〜“96”にそれぞれ割り当てられ、そして物理アドレス“97”〜“128”にそれぞれ割り当てられる。 Y addresses “1” to “32” are assigned to physical addresses “1” to “32”, respectively, are assigned to physical addresses “33” to “64”, and physical addresses “65” to “96” are assigned. And physical addresses “97” to “128”, respectively.
CDS/AGC/AD回路16から出力される生画像データを形成する複数の水平画素ラインのうち、3n−2番目(n:1,2,3,…)の水平画素ラインは図5に示す要領でラインメモリ24mに書き込まれ、3n−1番目の水平画素ラインは図8に示す要領でラインメモリ24mに書き込まれ、そして3n番目の水平画素ラインは図11に示す要領でラインメモリ24mに書き込まれる。
Among the plurality of horizontal pixel lines forming the raw image data output from the CDS / AGC /
また、3n−2番目の水平画素ラインは図6(A)〜図6(H)および図7(A)〜図7(H)に示す要領でラインメモリ24mから読み出され、3n−1番目の水平画素ラインは図9(A)〜図9(H)および図10(A)〜図10(H)に示す要領でラインメモリ24mから読み出され、3n番目の水平画素ラインは図12(A)〜図12(H)および図13(A)〜図13(H)に示す要領でラインメモリ24mから読み出される。
The 3n-2nd horizontal pixel line is read from the
ここで、3n−2番目の水平画素ラインのアクセス動作は“フェーズ1”に対応し、3n−1番目の水平画素ラインのアクセス動作は“フェーズ2”に対応し、そして3n番目の水平画素ラインのアクセス動作は“フェーズ3”に対応する。なお、フェーズは、“パターン”と定義してもよい。
Here, the access operation of the 3n-2nd horizontal pixel line corresponds to "
ラインメモリ24mからの1回当たりの読み出し画素数は、フェーズ1〜3の間で共通する。この読み出し画素数は、数1〜数2の演算によって求められる。
[数1]
N=ST/MK
M:1水平画素ラインの読み出しに要するサイクル数or画素ブロックを形成する画素数(=4)
K:フェーズ数(=3)
ST:格納エリアの数or各々の水平画素ラインに属する画素数(=128)
N:画素数係数
[数2]
PX=M*N
PX:1回当たりの読み出し画素数
数1によれば、1水平画素ラインの読み出しに要するサイクル数(または画素ブロックを形成する画素数)を示す定数Mが、フェーズ数を示す定数Kによって累乗される。ラインメモリ24mに設けられた格納エリアの数(または各々の水平画素ラインに属する画素数)を示す定数STは累乗値によって割り算され、これによって画素数係数Nが求められる。この実施例では、定数M,KおよびSTはそれぞれ“4”,“3”および“128”である。このため、画素数係数Nは“2”となる。
The number of read pixels per time from the
[Equation 1]
N = ST / M K
M: number of cycles required to read out one horizontal pixel line or number of pixels forming a pixel block (= 4)
K: Number of phases (= 3)
ST: Number of storage areas or number of pixels belonging to each horizontal pixel line (= 128)
N: Pixel number coefficient [Formula 2]
PX = M * N
PX: Number of readout pixels per time According to the
数2によれば、定数Mが数1によって算出された画素数係数Nによって掛け算される。これによって、1回あたりの読み出し画素数を示す数値PXが算出される。この実施例では、数値PXは“8”を示す。したがって、フェーズ1〜3のいずれにおいても、画素データは、8画素ずつ(つまり8画素を1ユニットとして)ラインメモリ24mから読み出される。
According to
フェーズ1では、数3に従って仮想の書き込みアドレスXwおよびYwが算出される。
[数3]
Xw=int((Hnum−1)/(ST/M))+1
Yw=(Hnum−1)%(ST/M)+1
Hnum:水平画素の識別番号
数3によれば、書き込みアドレスXwを求めるにあたって、定数STが定数Mによって割り算される。水平画素の識別番号を示す数値Hnumから“1”を減算した数値“Hnum−1”は、算出された割り算値によってさらに割り算される。書き込みアドレスXwは、割り算値の整数部に“1”を加算した数値によって規定される。また、書き込みアドレスYwを求めるにあたっては、定数STが定数Mによって割り算される。数値“Hnum−1”は算出された割り算値によってさらに割り算される。書き込みアドレスYwは、割り算の余りに“1”を加算した数値によって規定される。
In
[Equation 3]
Xw = int ((Hnum-1) / (ST / M)) + 1
Yw = (Hnum-1)% (ST / M) +1
Hnum: horizontal pixel identification number According to
“ST/M”は“32”である。このため、数値Hnumが“38”であれば、書き込みアドレスXwおよびYwはそれぞれ“3”および“10”となる。また、数値Hnumが“83”であれば、書き込みアドレスXwおよびYwはそれぞれ“2”および“21”となる。この結果、3n−2番目の水平画素ラインに属する128画素の画素データは、図5に示す要領でラインメモリ24mに書き込まれる。なお、図5における括弧内の数字は、画素データの書き込み順序を示す(図8および図11においても同じ)。
“ST / M” is “32”. Therefore, if the numerical value Hnum is “38”, the write addresses Xw and Yw are “3” and “10”, respectively. If the numerical value Hnum is “83”, the write addresses Xw and Yw are “2” and “21”, respectively. As a result, the pixel data of 128 pixels belonging to the 3n-2nd horizontal pixel line is written in the
フェーズ1では、数4に従って仮想の読み出し開始アドレスXrおよびYrが算出される。
[数4]
Xr=1
Yr=N*Rcnt+1
Rcnt:読み出し回数(0〜15)
ラインメモリ24mの格納エリア数(1水平画素ラインに属する画素数)は“128”であり、1回あたりの読み出し画素数は“8”であるため、ラインメモリ24mに格納された128画素の画素データの読み出しには、16回の読み出し動作が必要となる。したがって、読み出し回数をカウントする変数Rcntは、“0”〜“15”の間で循環的に更新される。フェーズ1では、読み出しアドレスXrは常に“1”を示す一方、読み出しアドレスYrは画素数係数Nに変数Rcntを掛け算することで算出される。
In
[Equation 4]
Xr = 1
Yr = N *
Rcnt: Read count (0 to 15)
The number of storage areas of the
したがって、読み出し開始アドレスXrおよびYrは、(Xr,Yr)=(1,1)→(1,3)→(1,5)→(1,7)→(1,9)→(1,11)→(1,13)→(1,15)→(1,17)→(1,19)→(1,21)→(1,23)→(1,25)→(1,27)→(1,29)→(1,31)の順で更新される。 Therefore, the read start addresses Xr and Yr are (Xr, Yr) = (1,1) → (1,3) → (1,5) → (1,7) → (1,9) → (1,11 ) → (1,13) → (1,15) → (1,17) → (1,19) → (1,21) → (1,23) → (1,25) → (1,27) → It is updated in the order of (1,29) → (1,31).
また、読み出しコントローラ24rは、フェーズ1において1回あたりの読み出し処理のために注目する8画素の位置および読み出し順序を、読み出し開始アドレスXrおよびYrを基準位置として一意的に決定する。この結果、ラインメモリ24mに格納された画素データは、図6(A)→図6(B)→図6(C)→図6(D)→図6(E)→図6(F)→図6(G)→図6(H)→図7(A)→図7(B)→図7(C)→図7(D)→図7(E)→図7(F)→図7(G)→図7(H)の順で読み出される。
Further, the
フェーズ2では、数5に従って仮想の書き込みアドレスXwおよびYwが算出される。
[数5]
Xw=(int((Hnum−1)/N))%M+1
Yw=(Hnum−1)%N+int((Hnum−1)/PX)*N+1
数式の詳しい説明は省略するが、数値Hnumが“47”であれば、書き込みアドレスXwおよびYwはそれぞれ“2”および“12”となる。また、数値Hnumが“92”であれば、書き込みアドレスXwおよびYwはそれぞれ“4”および“29”となる。この結果、3n−1番目の水平画素ラインに属する128画素の画素データは、図8に示す要領でラインメモリ24mに書き込まれる。
In
[Equation 5]
Xw = (int ((Hnum-1) / N))% M + 1
Yw = (Hnum-1)% N + int ((Hnum-1) / PX) * N + 1
Although detailed description of the mathematical formula is omitted, if the numerical value Hnum is “47”, the write addresses Xw and Yw are “2” and “12”, respectively. If the numerical value Hnum is “92”, the write addresses Xw and Yw are “4” and “29”, respectively. As a result, the pixel data of 128 pixels belonging to the 3n-1st horizontal pixel line is written to the
フェーズ2では、数6に従って仮想の読み出し開始アドレスXrおよびYrが算出される。
[数6]
Xr=(Rcnt%M)*N
Yr=Rcnt%M
したがって、読み出し開始アドレスXrおよびYrは、(Xr,Yr)=(1,1)→(2,1)→(3,1)→(4,1)→(1,3)→(2,3)→(3,3)→(4,3)→(1,5)→(2,5)→(3,5)→(4,5)→(1,7)→(2,7)→(3,7)→(4,7)の順で更新される。
In
[Equation 6]
Xr = (Rcnt% M) * N
Yr = Rcnt% M
Therefore, the read start addresses Xr and Yr are (Xr, Yr) = (1,1) → (2,1) → (3,1) → (4,1) → (1,3) → (2,3 ) → (3,3) → (4,3) → (1,5) → (2,5) → (3,5) → (4,5) → (1,7) → (2,7) → It is updated in the order of (3, 7) → (4, 7).
読み出しコントローラ24rは、フェーズ2においても、1回あたりの読み出し処理のために注目する8画素の位置および読み出し順序を、読み出し開始アドレスXrおよびYrを基準位置として一意的に決定する。この結果、ラインメモリ24mに格納された画素データは、図9(A)→図9(B)→図9(C)→図9(D)→図9(E)→図9(F)→図9(G)→図9(H)→図10(A)→図10(B)→図10(C)→図10(D)→図10(E)→図10(F)→図10(G)→図10(H)の順で読み出される。
Also in the
フェーズ3では、数7に従って仮想の書き込みアドレスXwおよびYwが算出される。
[数7]
Xw=int((Hnum−1)/PX)%M+1
Yw=int(((Hnum−1)%PX)/N)*PX+((Hnum−1)%PX)%N+int((Hnum−1)/(ST/M))*N+1
このため、数値Hnumが“52”であれば、書き込みアドレスXwおよびYwはそれぞれ“2”および“23”となる。また、数値Hnumが“111”であれば、書き込みアドレスXwおよびYwはそれぞれ“4”および“12”となる。この結果、3n番目の水平画素ラインに属する128画素の画素データは、図11に示す要領でラインメモリ24mに書き込まれる。
In
[Equation 7]
Xw = int ((Hnum-1) / PX)% M + 1
Yw = int ((((Hnum-1)% PX) / N) * PX + ((Hnum-1)% PX)% N + int ((Hnum-1) / (ST / M)) * N + 1
Therefore, if the numerical value Hnum is “52”, the write addresses Xw and Yw are “2” and “23”, respectively. If the numerical value Hnum is “111”, the write addresses Xw and Yw are “4” and “12”, respectively. As a result, the pixel data of 128 pixels belonging to the 3nth horizontal pixel line is written into the
フェーズ3では、数8に従って仮想の読み出し開始アドレスXrおよびYrが算出される。
[数8]
Xr=Rcnt%M*PX
Yr=int(Rcnt%M)
したがって、読み出し開始アドレスXrおよびYrは、(Xr,Yr)=(1,1)→(1,9)→(1,17)→(1,25)→(2,1)→(2,9)→(2,17)→(2,25)→(3,1)→(3,9)→(3,17)→(3,25)→(4,1)→(4,9)→(4,17)→(4,25)の順で更新される。
In
[Equation 8]
Xr = Rcnt% M * PX
Yr = int (Rcnt% M)
Therefore, the read start addresses Xr and Yr are (Xr, Yr) = (1,1) → (1,9) → (1,17) → (1,25) → (2,1) → (2,9 ) → (2,17) → (2,25) → (3,1) → (3,9) → (3,17) → (3,25) → (4,1) → (4,9) → It is updated in the order of (4, 17) → (4, 25).
読み出しコントローラ24rは、フェーズ3においても、1回あたりの読み出し処理のために注目する8画素の位置および読み出し順序を、読み出し開始アドレスXrおよびYrを基準位置として一意的に決定する。この結果、ラインメモリ24mに格納された画素データは、図12(A)→図12(B)→図12(C)→図12(D)→図12(E)→図12(F)→図12(G)→図12(H)→図13(A)→図13(B)→図13(C)→図13(D)→図13(E)→図13(F)→図13(G)→図13(H)の順で読み出される。
Also in the
以上の説明から分かるように、イメージセンサ14は、複数の画素が2次元に配列された撮像面14fを有する。撮像面14fで生成された電荷は、TG/SG18によって1水平画素ラインずつ読み出される。書き込みコントローラ24wは、読み出された電荷に基づく画素データをラインメモリ24mに書き込み、読み出しコントローラ24rは、ラインメモリ24mに格納された画素データを読み出す。
As can be seen from the above description, the
ここで、ラインメモリ24mは、各々が1画素の画素データを格納する128個の格納エリアを有する。また、TG/SG18は、注目画素ラインに属する複数の画素を連続4画素(=M画素)に1画素の割合で4サイクル(=Mサイクル)かけて指定する。さらに、読み出しコントローラ24rは、画素データを注目画素ラインにおける画素配列に沿う順序で8画素(=M*N画素)ずつ読み出す。また、書き込みコントローラ24wは、注目画素ラインの更新に関連してTG/SG18によって読み出された電荷に基づく8画素(=M*N画素)の画素データを、読み出しコントローラ24rによって読み出された8画素(=M*N画素)の画素データに対応する8個(=M*N個)の格納エリアに書き込む。
Here, the
各々の水平画素ラインに属する複数の画素は、連続M画素に1画素の割合で指定される。このため、水平画素ライン上で連続する複数の画素を各々がM*N画素を有する複数のユニットの集合と考えると、ラインメモリ24m上の画素配置パターンは複数のユニットの間で共通する。
A plurality of pixels belonging to each horizontal pixel line is designated at a ratio of one pixel to consecutive M pixels. For this reason, when a plurality of pixels continuous on the horizontal pixel line is considered as a set of a plurality of units each having M * N pixels, the pixel arrangement pattern on the
注目画素ラインの更新に関連して得られた1ユニットの画素データは、このような特性を考慮して、読み出しが完了した1ユニットの画素データに対応する1ユニット相当の格納エリアに書き込まれる。これによって、走査方向に沿う1画素ラインにおける画素配列をメモリ容量を抑えつつ変換することができる。 One unit of pixel data obtained in connection with the update of the target pixel line is written in a storage area corresponding to one unit corresponding to the pixel data of one unit that has been read in consideration of such characteristics. Thereby, the pixel arrangement in one pixel line along the scanning direction can be converted while suppressing the memory capacity.
なお、この実施例では、フェーズ数(=K)として“3”を想定しているが、フェーズ数(=K)が“2”であれば、画素数係数(=N)は“8”となり、ラインメモリ24mからの1回あたりの読み出し画素数(=PX)は“32”となる。この結果、ラインメモリ24mに格納された画素データは、フェーズ1において図14(A)→図14(B)→図14(C)→図14(D)の順で読み出され、フェーズ2において図15(A)→図15(B)→図15(C)→図15(D)の順で読み出される。読み出しアドレスは、図14(A)〜図14(D)および図15(A)〜図15(D)の各々において太線で囲う32個のアドレスである。
In this embodiment, “3” is assumed as the number of phases (= K). However, when the number of phases (= K) is “2”, the pixel number coefficient (= N) is “8”. The number of read pixels (= PX) per time from the
また、この実施例では、水平画素数(=Hsize)を“128”とし、1水平画素ラインからの電荷の読み出しに要するサイクル数(=M)を“4”としたため、フェーズ数(=K)が“3”であれば画素数係数(=N)は“2”となり、フェーズ数(=K)が“2”であれば画素数係数(=N)は“8”となる。 In this embodiment, the number of horizontal pixels (= Hsize) is set to “128” and the number of cycles (= M) required for reading out charges from one horizontal pixel line is set to “4”, so the number of phases (= K). If “3”, the pixel number coefficient (= N) is “2”, and if the phase number (= K) is “2”, the pixel number coefficient (= N) is “8”.
しかし、水平画素数(=Hsize)を“128”とする一方、1水平画素ラインからの電荷の読み出しに要するサイクル数(=M)を“3”とすると、フェーズ数(=K)を“3”および“2”のいずれにしても、上述の数1は成立しない。この問題は、水平画素数(=Hsize)を上回る範囲で水平画素数(=Hsize)に最も近似する数値Hsize´に相当するメモリエリアをラインメモリ24mに確保し、この数値Hsize´と水平画素数(=Hsize)との差分に相当するダミーの画素データをラインメモリ24mに書き込むことで解決できる。
However, if the number of horizontal pixels (= Hsize) is set to “128” while the number of cycles (= M) required for reading out charges from one horizontal pixel line is set to “3”, the number of phases (= K) is set to “3”. In any case of “2” and “2”, the above-described
なお、この実施例では、フェーズ数(=K)として“3”または“2”を想定しているが、フェーズ数(=K)はこれに限られない。 In this embodiment, “3” or “2” is assumed as the number of phases (= K), but the number of phases (= K) is not limited to this.
10 …ディジタルカメラ
16 …イメージセンサ
18 …TG/SG
24 …水平並べ替え回路
42 …SDRAM
10 ...
24 ...
Claims (5)
前記撮像面で生成された電荷を1画素ラインずつ読み出す電荷読み出し手段、
前記電荷読み出し手段によって読み出された電荷に基づく画素データをメモリに書き込むデータ書き込み手段、および
前記データ書き込み手段によって書き込まれた画素データを前記メモリから読み出すデータ読み出し手段を備え、
前記メモリは各々が1画素の画素データを格納する複数の格納エリアを有し、
前記電荷読み出し手段は注目画素ラインに属する複数の画素を連続M画素に1画素の割合でMサイクル(M:2以上の整数)かけて指定し、
前記データ読み出し手段は前記画素データを前記注目画素ラインにおける画素配列に沿う順序でM*N画素(N:1以上の整数)ずつ読み出し、
前記データ書き込み手段は前記注目画素ラインの更新に関連して前記電荷読み出し手段によって読み出された電荷に基づくM*N画素の画素データを前記データ読み出し手段によって読み出されたM*N画素の画素データに対応するM*N個の格納エリアに書き込む、電子カメラ。 An imaging unit having an imaging surface in which a plurality of pixels that generate electric charges are two-dimensionally arranged;
Charge reading means for reading out the charges generated on the imaging surface one pixel line at a time;
Data writing means for writing pixel data based on the charges read by the charge reading means to a memory; and data reading means for reading pixel data written by the data writing means from the memory;
The memory has a plurality of storage areas each storing pixel data of one pixel,
The charge readout means designates a plurality of pixels belonging to the target pixel line over M cycles (M: an integer of 2 or more) at a ratio of one pixel to consecutive M pixels,
The data reading means reads the pixel data by M * N pixels (N: integer of 1 or more) in order along the pixel arrangement in the target pixel line,
The data writing means is a pixel of M * N pixels read by the data reading means based on pixel data of M * N pixels based on the charges read by the charge reading means in association with the update of the target pixel line. An electronic camera that writes to M * N storage areas corresponding to data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006070196A JP2007251456A (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | Electronic camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006070196A JP2007251456A (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | Electronic camera |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2006070196A Withdrawn JP2007251456A (en) | 2006-03-15 | 2006-03-15 | Electronic camera |
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Country | Link |
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-
2006
- 2006-03-15 JP JP2006070196A patent/JP2007251456A/en not_active Withdrawn
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